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一體化給水設(shè)備自動化被遺忘的財富高地

2013/5/29 9:42:14??????點擊:

一體化給水設(shè)備自動化被遺忘的財富高地

   在節(jié)能減排的新形勢下,高層建筑供水對于自動化產(chǎn)品提出了更高的要求。良好的質(zhì)量控制,使產(chǎn)品能夠高效穩(wěn)定的運行,為保證供水設(shè)備高效穩(wěn)定運行,一體化給水設(shè)備對控制系統(tǒng)的高可靠性要求,要求PLC支持多種冗余方式,能夠更好的提高系統(tǒng)的可靠性,提高水廠、污水廠的運行效率,為更嚴格的水質(zhì)達標提供保證。

 

一體化給水設(shè)備自動化產(chǎn)品的需求

  節(jié)能減排作為當(dāng)前水行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)之一,其工作的進展備受矚目。而一體化給水設(shè)備自動化與信息化技術(shù)作為水行業(yè)發(fā)展中的后助力量,保障著節(jié)能減排工作的有續(xù)進行。它將解決生產(chǎn)水、供水、排水處置及污水處置的過程控制與管理智能化,從而最大限度地減少水資源的浪費,基本實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,最大限度的讓水資源循環(huán)利用起來。

 

  在新的形勢下,一體化給水設(shè)備對于自動化產(chǎn)品提出了更高的要求。良好的質(zhì)量控制,使產(chǎn)品能夠高效穩(wěn)定的運行,為保證水廠高效穩(wěn)定運行,一體化給水設(shè)備對控制系統(tǒng)的高可靠性要求,要求PLC支持多種冗余方式,能夠更好的提高系統(tǒng)的可靠性,提高水廠、污水廠的運行效率,為更嚴格的水質(zhì)達標提供保證。

 

  為了降低系統(tǒng)的能耗、藥耗,要求系統(tǒng)具有豐富的控制算法,如過程控制算法、模糊控制等高級過程控制算法、變頻調(diào)節(jié)控制算法等,能夠集成電能管理、智能控制水泵。同時,具有靈活的開放性。就供水工程特點而言,在一個項目中可能包含多家供應(yīng)商的產(chǎn)品,要求電控系統(tǒng)具有強大的包容性,并符合IEC國際標準。

 

  為了節(jié)省成本、減少系統(tǒng)維護的工作量,要求控制系統(tǒng)具有易用易維護的特點,要求所有模塊均支持帶電插拔、可通過SD存儲卡對系統(tǒng)程序進行升級、備份,背板上設(shè)計有防混銷以避免插錯模塊,獨特的接線端子設(shè)計,并提供預(yù)接線系統(tǒng)。因為水行業(yè)自動化專業(yè)人員相對較為匱乏,大部分技術(shù)人員主要從事工藝維護,因此希望自動化系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠,既便出故障也只需簡單操作就能快速使系統(tǒng)恢復(fù),最大程度的減少對連續(xù)供水或污水處理的影響。

 

  自動化產(chǎn)品在一體化給水設(shè)備市場應(yīng)用非常廣泛,未來新建項目和改造項目都將帶動PLC、變頻器、各種儀表、SCADA等一系列自動化產(chǎn)品市場的增長。伴隨著供水行業(yè)自動化水平的不斷提高,行業(yè)對自動化監(jiān)控軟件的需求增長;同時隨著城鎮(zhèn)項目的增加,項目對系統(tǒng)要求相對較低,并且由于這樣的中小型項目成本受到一定限制,在未來城鎮(zhèn)項目中,中小型PLC應(yīng)用增加,本土品牌的變頻器應(yīng)用將會增加。

 

一體化給水設(shè)備說明

1、一體化供水設(shè)備

      控制技術(shù)基本說明變頻成套供水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)定一恒定壓力值如果管網(wǎng)壓力高于設(shè)定壓力值時壓力變送器將管網(wǎng)壓力反饋給變頻控制柜自來水可通過直供管路直接到達用戶管網(wǎng)對用戶進行供水。當(dāng)市政管網(wǎng)壓力變化或用戶管網(wǎng)用水量變化使管壓力低于設(shè)定壓力時壓力變送器將管網(wǎng)壓力反饋給變頻控制柜中的PlD控制器通過PlD控制器調(diào)整變頻器的輸出頻率啟動水泵機組并調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速保持恒壓供水如果不能滿足供水要求時則控制柜將控制多臺工頻泵的啟停和變頻泵的轉(zhuǎn)速從而達到恒壓變量供水的要求。

 

配套緩沖罐的接力增壓設(shè)備與配套水源罐的接力增壓設(shè)備運行原理有一定差異,下面分別予以說明。

  1、配套緩沖罐的設(shè)備

  設(shè)備說明

  成套設(shè)備一般由緩沖罐、水泵機組、氣壓罐控制柜及控制儀表組成,各部分說明如下:

  a、緩沖罐:是接在設(shè)備入口處的氣壓罐,簡稱緩沖罐,給水運行時罐內(nèi)部分容積為壓縮空氣,靠壓縮空氣的貯能,對各種突變沖擊具有很好的減緩消除作用,同時對市政供水具有一定動態(tài)補償作用。

  有2種不同結(jié)構(gòu)的緩沖罐,隔膜緩沖罐采用天然橡膠隔膜材料,因完全密閉更有利于保持水質(zhì)標準,普通鋼制緩沖罐內(nèi)壁涂有符合衛(wèi)生標準的防腐涂料,但補氣時會與外界空氣接觸。

  緩沖罐即可串接使用,也可并接使用(進出水為同一管道,作為分支與市政管路相接

  b、水泵機組:選用本公司具有非過載特性的水泵,其工作特性可以適應(yīng)水源的較大范圍內(nèi)的壓力變化,不會產(chǎn)生過載現(xiàn)象。

  c、氣壓罐:其作用與通常2次增壓供水設(shè)備中的氣壓罐相同,本系列標準產(chǎn)品采用的隔膜式微型氣壓罐,主要利用其保壓功能,有利于設(shè)備的智能化自動節(jié)能控制。

  d、變頻控制柜:可采用全變頻控制系統(tǒng),即所有水泵均采用變頻調(diào)速拖動,也可采用部分變頻控制系統(tǒng)(樣本標準產(chǎn)品只有1臺泵為變頻調(diào)速拖動)。

  e、旁通管路:如果市政供水平時能夠滿足水壓要求,僅在供水高峰時壓力不足,可加載旁通管路,可使市政下拉供水與增壓供水實現(xiàn)自動切換運行。

  (1)當(dāng)市政管網(wǎng)高壓時,設(shè)備處于停機狀態(tài),市政水源過緩沖罐、旁通管路直接向用戶管網(wǎng)供水。

 ?。?)當(dāng)市政管網(wǎng)欠壓時,設(shè)備自動啟動,在原不水壓基礎(chǔ)上變頻調(diào)速增壓(恒壓)供水,由于是按“差多少,補多少”的原則增壓,所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求,同時又實現(xiàn)了高效節(jié)能運行。運行過程中密閉的緩沖罐相當(dāng)一段管路,新鮮衛(wèi)生的自來淼不斷流過水源罐,不會遭受外界污染。

 ?。?)設(shè)備運行中,緩沖罐部分容積為壓縮空氣(其壓力與市政水壓相同),因而貯存了一定壓力勢能,靠此貯能可大大減緩各種沖擊對市政水源的影響,同時對市政供水具有動態(tài)的削峰補償作用。當(dāng)市政服務(wù)壓力從P2降至P1時,緩沖罐提供的最大補償水量與緩沖罐總?cè)莘e關(guān)系為:

  V#=(1-P1/P2) V總=KV總

  V#-供水高峰市政壓力從P2降至P1期間水源罐給出的補償水量(m3)

  P1-市政供水高峰期最低壓力(絕對壓力)

  P2-市政供水高峰期前的壓力(絕對壓力)

  V總-水源罐的總?cè)莘e(m3)

  例:供水高峰期,市政水源壓力從20mH2O降至mH2O,則在該期間水源罐給出的補償水量為V#=(1-15/30) V總=0.5V總(m3),占總?cè)莘e的50%。顯然這是一種切實有效的動態(tài)補償作用,如果所有用戶的增壓設(shè)備均具有這種補償作用,則總體上對市政供水可起到一定削峰填谷的效果,高峰期間管網(wǎng)服務(wù)壓力不至于下降得太低。

 ?。?)緩沖罐上配有控制儀表,當(dāng)市政管網(wǎng)壓力低于設(shè)定下限值時可自動停機(禁止運行),防止過度抽吸市政水源及防止抽水運行。

  2、配套水源罐的設(shè)備

  設(shè)備說明

  成套設(shè)備一般由自動隔離閥(選購件)、水源罐(或承壓水池)、水泵機組、氣壓罐、變頻控制柜(含控制儀表)組成。各部分說明如下:

  a、自動隔離閥或節(jié)流裝置(選購件):用于隔離市政水源,可任意設(shè)定動作壓力,當(dāng)市政水源壓力低于該值時,隔離裝置動作,切換到水源罐或承壓水池供水。也可考慮使用廉價的節(jié)流裝置代替隔離閥,限制最大進水流量,供水不足部分靠水源罐補償。

  b、水源罐:給水運行時罐內(nèi)全部容積充滿了水,由于無壓縮空氣貯能,對各種沖擊的緩沖作用和對市政水源的動態(tài)補償效果不如緩沖罐。但當(dāng)市政水源壓力太低,水源罐出水(供水)大于進水量時,罐內(nèi)貯水容積可全部用來補償市政水源的不足。

  水源罐提供補償水量期間,靠真空抑制器使空氣自動進入罐體,可避免對高下管網(wǎng)造成負壓抽吸作用(即所謂無負壓無吸程)。

  水源罐只能串接在進水管路中使用。

  c、承壓水池:一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),與水源罐工作原理相同,因其容積大,對市政供水具有很好的削峰填谷作用,適用于全國各地各種市政水源情況。當(dāng)市政供水管網(wǎng)因故停水期間可由承壓水池提供一定時間的供水水源,適用于客戶要求高可靠供水的場合。

  d、水泵機組:選用本公司具有非過載特性的水泵,其工作特性可適應(yīng)市政水源的較大范圍內(nèi)的壓力變化,不會產(chǎn)生過載現(xiàn)象。

  e、氣壓罐:其作用與通常2次增壓供水設(shè)備中的氣壓罐相同,標準產(chǎn)品設(shè)計中采用隔膜微型氣壓罐,主要利用其保壓功能,有利于設(shè)備的智能化自動節(jié)能控制。

  f、變頻控制柜:可選擇采用全變頻技術(shù)方案,即所有水泵均采用變頻拖動,也可采用部分變頻技術(shù)方案(只有一臺泵為變頻調(diào)速拖動)。

  g、旁通管路:如果市政供水平時滿足水氣要求,僅在供水高峰時壓力不足,可加載旁通管路,使市政直接供水與增壓供水自動切換運行。

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2、一體化供水設(shè)備

      負壓消除技術(shù)基本說明 變頻成套供水設(shè)備采用微機變頻技術(shù)和有效的負壓處理技術(shù)實現(xiàn)疊壓供水.具體如下: 該無負壓變頻供水設(shè)備通過真空補償系統(tǒng)及全封閉結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了與自來水管網(wǎng)的直接串接并且克服了對管網(wǎng)的不良影響。該無負壓變頻供水設(shè)備通過管網(wǎng)壓力表、真空抑制器及穩(wěn)流補償器中的檢測裝置采集穩(wěn)流補償器內(nèi)的真空度及水位信號實時反饋通過微機控制真空抑制器及穩(wěn)流補償器中的特殊裝置動作抑制負壓產(chǎn)生保證該設(shè)備不對城市管網(wǎng)產(chǎn)生影響。 當(dāng)市政管網(wǎng)停水時水泵機組仍可工作直到穩(wěn)流補償器中的壓力下降至電接點所設(shè)定的下限壓力后自動停機來水后自動開機。停電時水泵機組停止工作自來水可通過直通管路進入用戶管網(wǎng)。來電時機組自動開機恢復(fù)正常供水

 

一體化供水設(shè)備八大優(yōu)點:

1、高效節(jié)能充分利用市政水源本身具有的壓力熱能差多少補多少切實有效地、最大限度地發(fā)揮了變頻調(diào)速的節(jié)能效果。

2、潔凈衛(wèi)生構(gòu)成連續(xù)密閉的增壓供水方式完全保持了市政水源的國家水質(zhì)衛(wèi)生標準從根本上避免了增壓系統(tǒng)造成的水質(zhì)標準降低和各種水源污染問題。 

3、杜絕浪費不僅淘汰了高位水箱還徹底地取消了地面地下水池水箱完全杜絕了水箱溢流定期清洗造成的水源浪費。

4、運行噪聲低系列自動化供水設(shè)備產(chǎn)品采用全變頻調(diào)整方案時大部分時間特別在夜間處于低噪聲運行工況。 

5、設(shè)計了全密閉的、兼有緩沖作用和動態(tài)補償作用的水源箱罐與目前市場所謂無負壓罐相比更具有實際意義并使控制系統(tǒng)得以簡化。 

6、該系列產(chǎn)品控制系統(tǒng)充分總結(jié)了本公司及國內(nèi)外變頻給水設(shè)備的設(shè)計制造經(jīng)驗采用規(guī)范通用的控制系統(tǒng)技術(shù)方案可換用任意廠商的變頻器、調(diào)節(jié)器、PLC和其他元器件調(diào)試維修特別方便為產(chǎn)品的終身售后服務(wù)奠定了良好基礎(chǔ)不會因技術(shù)進步而導(dǎo)致售后服務(wù)問題。 

7、該系列全自動供水設(shè)備產(chǎn)品控制系統(tǒng)具有較高智能性設(shè)計中充分考慮了機、電、儀協(xié)調(diào)配合具有欲速則不達的檢測監(jiān)視和簡單方便的人機交互功能。具有全面的故障保護功能和對策變頻器故障保護時自動降級運行成為工頻自動給水設(shè)備自動系統(tǒng)故障時還可手動操作應(yīng)急備用贏得維修時間。 

8、可按要求選配各種通訊接口、協(xié)議從而可連接各種人機界面、監(jiān)控計算機可與各種控制網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)相接適用于特殊、復(fù)雜的運行控制和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控要求。可為用戶開發(fā)配套監(jiān)控軟件。

 

一體化供水設(shè)備的組成

      一體化供水設(shè)備主要由變頻調(diào)速水泵機組、穩(wěn)流補償器、真空抑制器、壓力和流量傳感器、預(yù)壓自平衡器、控制柜、過濾器、倒流防止器等組成

 

一體化供水設(shè)備原理

      設(shè)備進水管與自來水管網(wǎng)直接相連,水在自來水管網(wǎng)剩余壓力驅(qū)動下壓入設(shè)備進水管,設(shè)備的加壓水泵在進水剩余壓力的基礎(chǔ)上繼續(xù)加壓,將供水壓力提高到用戶所需的壓力后向出水管網(wǎng)供水;當(dāng)用戶用水量大于自來水管網(wǎng)供水量時,進水管網(wǎng)壓力下降,當(dāng)設(shè)備進水口壓力降到絕對壓力小于0(或設(shè)定的管網(wǎng)保護壓力)時,設(shè)備中的負壓預(yù)防和控制裝置自動啟動工作,對設(shè)備運行狀態(tài)進行調(diào)整直至設(shè)備停機待命,確保進水管網(wǎng)壓力不再降低而對自來水管網(wǎng)造成不利影響;當(dāng)自來水管網(wǎng)供水能力恢復(fù),進水管網(wǎng)壓力恢復(fù)到保護壓力以上時,設(shè)備自動啟動,恢復(fù)正常供水;當(dāng)自來水管網(wǎng)剩余壓力滿足用戶供水要求時,設(shè)備自動進入休眠狀態(tài),由自來水管網(wǎng)直接向用戶供水,供水不足時設(shè)備自動恢復(fù)運行;當(dāng)用戶不用水或用水量很小時,設(shè)備自動進入停機休眠狀態(tài),由設(shè)在設(shè)備出水側(cè)的小流量穩(wěn)壓保壓罐維持用戶數(shù)量用水及管網(wǎng)漏水,用戶用水穩(wěn)壓保壓罐不能維持供水管網(wǎng)所需壓力時,設(shè)備自動喚醒,恢復(fù)正常運行。設(shè)備運行過程中充分利用自來水管網(wǎng)的剩余壓力,始終既不對自來水管網(wǎng)造成不利影響又最大限度的滿足用戶需求,降低供水能耗,實現(xiàn)供水系統(tǒng)最優(yōu)運行。

 

 

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