無負壓供(gòng)水方案(àn)選(xuǎn)型自動控製方案說明
時間:2013/10/6 來源(yuán):浙江香蕉视频网站江泵業有限公司
第一部分 SCN無負壓(yā)供水方案選(xuǎn)型說明(míng)
一、工(gōng)程概述
本工程為,總為 棟樓, 戶 高樓高60米
二(èr)、設計(jì)依據
1) 建設單位提供的實際工程資(zī)料及參數:見工程概述。
2) 相關國家及行業(yè)標準規範:
《建築給水排水(shuǐ)及采暖工程施工質量驗收設計規範》(GB50242-2002)
《建築給水排水設(shè)計規(guī)範(fàn)》 (GB50015-2003)
《給水(shuǐ)排水管(guǎn)道(dào)工程施工及驗收規範》 (GB50268-1997)
《生活飲用水衛生標準》 (GB5749-1985)
《通用用電設備配電設計規(guī)範》 (GB50055-93)
《低壓配(pèi)電設計規(guī)範》 (GB50054-95)
《電力裝(zhuāng)置的繼(jì)電保護和自動裝置設計規範》 (GB50062-92)
《泵站設計規(guī)範》 (GB/T 50265-97)
《建築結構荷(hé)載規範》 (GB50009-2001)
《動力機(jī)器(qì)基礎設計規範》 (GB50046-96)
三、供水(shuǐ)方案
需要加壓的(de)部(bù)分采用壹套無負壓供水設備恒壓變(biàn)頻供水。
四、選型說(shuō)明(míng)
1)生(shēng)活用水(shuǐ)量
依據《建築給排水設計規範》3.6.1第1條,計算設計流量:
a) 根據住宅配置的衛生器具給水當量(liàng)、使用人數、用水定額、使用時數及小時變化係數,按下列公(gōng)式計算出大用水時衛生器具給水當量平均出流概率。
= (%)(1)
式中 U0–大用水時衛生器(qì)具給水當量平均出流概率(lǜ)(%);
q 0-高用水(shuǐ)日的用水定額;本工程取300L/P·d;
m-每戶用水人數; 本工程取3.5人;
Kh-小時變化係數; 本工程取2.5;
Ng-每戶設(shè)置的衛生器具給水當量數;本(běn)工程取5;
T-用(yòng)水時數(h); 本工(gōng)程取24h;
0.2- 一個衛(wèi)生器具給水(shuǐ)當(dāng)量的額定流量(L/S);
計算(suàn)結果:U0=0.0304
b) 計算衛生器具的同時出流概率:
(%) (2)
式中 U-衛生器具給水當量同(tóng)時出(chū)流(liú)概率(%);
ac-對應於不同的U0係數;本工程ac值為0.14732;
Ng-衛生器具(jù)給水當量總數;
計算結果:U=0.24;
c) 設計秒流量:(3)
經以上計算本工程(chéng)所需大小時流量計算結果:
2)設備出水壓力
按照 《建築給排水設計規範》的規定(dìng),建(jiàn)築物所需小服務水頭按下式進行估算(suàn):
H≥1.2Hy +
其中: H----不利點(diǎn)所需小服務水頭;
HY---不利(lì)配水點與引(yǐn)入管的標高差;
---不利配水點所(suǒ)需流出水頭;
1.2---給水管網在不利點流量(liàng)分配情況下,克服水泵出口至不利(lì)點用水點間的水頭損失(shī)而綜合考(kǎo)慮的係數。
代入數據得:H≥65m;
綜上述計算可得,供水設備係統流量Q=34m3/h H=80m
五、 設備選型
根據上述計算所得參數選型如下:
設備型號: SCWG/3DRL12-8 (Q=34m3/h, H=80m,N=5.5kw*3)
水泵型(xíng)號: CDL12-8 配置3台 香蕉视频网站江不鏽鋼多級水泵
流量(liàng)補償器: YQQ-150 (304不鏽鋼) 一(yī)套
外(wài)形尺寸: φ600mm×1300mm
負壓監測(cè)係統:NFQ-1 一套
控製櫃係統: 一套(tào)
管道(dào)、 管件、閥門、配套儀表: 一(yī)套
六、 管徑大小(xiǎo)
泵房進出水管管徑不小於DN150,水表口徑大(dà)小為DN150。
第(dì)二(èr)部分 SCN無負壓設備自(zì)動控製方案說明
一(yī)、 指導原則
一) 安全可靠:
1、水泵的保護:無水停機;有水(shuǐ)開機;電源缺相停機;電機過載停機;變頻(pín)器報警(jǐng)停機等。大限度保護水泵的安(ān)全。
2、變頻器(qì)的保護:過電壓保(bǎo)護、欠電壓保護、加速時過電壓保(bǎo)護、加(jiā)速時(shí)欠電(diàn)壓、減速時過電壓、減速時欠電壓、電機溫度過高(gāo)保護、電機負載太小保護、變頻器過載(zǎi)等保護(hù)。
3、電源保護:當流過電流(liú)過大時,係統自(zì)動斷電達(dá)到安全的目的。當遇有雷擊時,係統防雷模塊自動啟(qǐ)動保護係統(tǒng)。
4、信號防雷:在信號係統中,也加入了防雷模塊,達到係統(tǒng)的保護目的。
二) 節能:
我們在自動控製中運用了能(néng)耗小的並聯(lián)泵組合理運行搭配及調速方式的控製理論對設(shè)備進行控製(zhì),使泵處於佳工作點,從而達(dá)到比(bǐ)普通變(biàn)頻供水更節能的效(xiào)果。
三) 節約用戶運行成本:
在實時監控係統(tǒng)中,采用互聯網數據傳輸,這樣就大大節約了(le)用戶運行的成本(běn)。用戶隻要每月交固定的寬帶包月(yuè)費用就可以,省去了傳統的電話線、或無線申請頻點等費用。
二、 控製原理
1、變頻供水行業存在以(yǐ)下問題:
A 在滿足用戶的(de)需水量(liàng)及保證供水壓力的情況下,開(kāi)並聯泵組時,水泵節電很少甚至不節電;一台(tái)調速泵運行(háng)時(shí),節電很少或不節電(diàn)。
B當工況點、管網(wǎng)參(cān)數等(děng)情況發(fā)生變化後,且在泵(bèng)站(zhàn)係統滿足工(gōng)況條件下,調速係統經常出現運行不穩定現象(xiàng),從而造成節能效果不能保持低的單位電耗值。
2、在此基礎(chǔ)上,我(wǒ)公司在控(kòng)製理論上應用了以(yǐ)下理論使(shǐ)能耗小:能耗小的(de)並聯泵組合理運(yùn)行搭配及調(diào)速方式(shì)的控製理論:在泵站(zhàn)係統的工藝參數(流(liú)量、壓力)、設備參數(水泵、電機、調速裝置(zhì))等(děng)確定的(de)情況下,采(cǎi)用小二乘法(fǎ)理論(lùn)找出H-Q之間的函(hán)數關(guān)係,運用並聯泵組特性曲線擬合法,自動找出一(yī)套耗能小的運行搭配(pèi)和調速方式(shì),即優化泵組合方案(運行搭(dā)配合理的(de)泵組工況點穩定運行在高效區間內)。當然,該優化泵(bèng)組合(hé)方案並不一定是每台水泵都能達到優,在這裏(lǐ)是指一個泵站內(nèi)水泵優化組合後的總體效果,可以形象的說把整個泵(bèng)站內已優化組合後的每一泵組(zǔ)合方案看作一台"水泵",我們把泵組合方案稱為"虛擬水泵",而(ér)這一台"虛擬水泵"在一定壓力和流量下,用小二乘法(fǎ)理論計算出"虛擬水泵(bèng)"的特性方程和特性曲(qǔ)線為標準,找出"虛擬水泵"高效區的範圍(wéi)。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時,控(kòng)製係統可根據水泵調速的相似定理和等(děng)效(xiào)率原理,通(tōng)過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點,使動態運行(háng)"虛擬水泵"的工況點處在高效區內,此時單(dān)位流量耗能小(控製原理示意見圖1)。
3、並聯泵組合理運行搭配(pèi)的數學方法
水泵的運行方式(shì)一(yī)旦確定,其流量(Q)和揚程(H)就存在(zài)一定的關係,即Q-H關係(xì),通用表達式為(wéi):H=a0+ a1Q+a2Q2,利用小二乘法對該 二次曲線進行擬合,從而可確定以上關(guān)係式中的a0,a1,a2的參數,畫出泵組標準的Q-H曲線,找出“虛擬水泵”的高效區。在Q-H曲線上(shàng)先(xiān)取若幹個點,查出各點對應的Q、H值,構成X、Y、P三個(gè)矩隈,再利用小二乘(chéng)法的計算公式(1),可確定出水泵的特性參數a0, a0, a2:
P=(XXT)-1(XY) (1)
式中:
4、泵組調速方式的控製理論
由(1)、(2)兩計(jì)算公式可得(dé)出“虛擬水泵”所有的泵組全方案中的H-Q曲線方程。根據(jù)相似定律,可以得到下(xià)式:
Q1/Q2=n1/n2,H1/H2=(n1/n2)2,N1/N2=(n1/n2)3;
欲使調速後(hòu)的“虛擬(nǐ)水泵”方案工況點運行在(zài)高效區內,可根據相似定理和等效率原理,使“虛擬水泵”調速後(hòu)的特性曲線經過設定的(de)(流(liú)量、壓力(lì))參(cān)數點,此點就是(shì)“虛擬水泵”的(de)佳工況點。
三、自(zì)控係統組成及功能說明:
1、設(shè)備具有遠程網絡控(kòng)製技術,可以(yǐ)對現場的設備進行遠(yuǎn)程控製(zhì):
a、啟動、停止;
b、更改設定壓力;
c、對時間段進行設定及更改;
d、對相應時間段內的壓力值更改;
e、四個時間(jiān)段可以設定;
f、對每個時間段可(kě)以使其(qí)有效和無效。
2、MODEM遠程監視
對設備運行(háng)過(guò)程當中的參數:水泵電流、當(dāng)前電壓、電機頻率、進水壓力、出水壓力、設定壓力、設定時間段、每台泵的累計(jì)運行時間、每台泵的(de)運行狀態(工(gōng)頻(pín)或變頻)、兩台泵功率、進水流量瞬時和(hé)累計(jì)、出水流量瞬時和累計、門禁開關、有無市電開關、濁度、餘(yú)氯等參數有遠程監視的功能(其中流量計、水質儀表、門禁開關一次儀表由用戶提供)。在監控中心可以直觀地、實時顯示上述設備的(de)各種運行狀態(tài)。另外,開關量和模擬(nǐ)量具有可擴展性。
3、圖像傳輸
本設備(bèi)是利用寬帶網絡進(jìn)行的圖像傳輸。它具有多人(rén)可同時監控一個受控點;圖像傳輸速度快等(děng)優點。每月隻要(yào)交付寬帶的月租費(fèi)用即可。
4、遠程報(bào)警
當設備出現故(gù)障或變頻報警時,要具備向監控中心或設備管理(lǐ)人員報警的功能。當出現變頻器報警、電源缺相、過流、過壓、過(guò)載、停電(diàn)、缺水、長時間達不到設定壓力時,要向遠(yuǎn)程中心拔號報(bào)警。
5、設備要求(qiú)具有自動保護(hù)功能,具有過電(diàn)流、過(guò)電壓、欠(qiàn)電壓、缺相、過載、變頻器故(gù)障等保護(hù)功能,並且設備具有自動報警和運行狀態提示功能。
6、設備采用多台水泵並聯互為備用工作方式時,具備各水泵機(jī)組(zǔ)均衡工作的技術。
7、對於PLC軟件,提供功能(néng)說明書,源程序。功能(néng)說明書上包括各開關量和模擬(nǐ)量的輸入輸出和處理,MODEM的數據傳(chuán)輸(shū)、實時(shí)監控接口數據的傳輸。
8、泵房全部的信號傳遞(dì)和控製是通過(guò)PLC的,在控製屏上要配小的人機操作界麵。
9、設備的控製過程說明:
本設備是全自動供水設備,可以對用戶提供無負壓供水。它的工作過程如下:當人為啟動設備使其自動運行時,先檢測有無進水,在保證有進水的前提下,檢(jiǎn)測出水壓力是否小於設定(dìng)的壓力,若(ruò)小於設定壓力則啟動累積運行時間少的一台水(shuǐ)泵(bèng)進行變頻供水;當出水壓力還小(xiǎo)於設定(dìng)壓力時,檢測其小於設定壓力時間持續2分鍾以上,本水泵變頻轉工頻,啟動下(xià)一台水泵變頻運行以達(dá)到恒壓供(gòng)水(若有兩台泵以上,則判斷其累積運行時間,取其運行時間短且沒有故障的)。當(dāng)此時用(yòng)水量減小(即以現在的狀態運行,出水壓力大於(yú)設定壓力)時,出水壓力就會增高,這時變頻水泵會降低頻率,當頻率低於20HZ且時間持續5min以上,這時停止先啟動的水泵,保證先啟動先停止,使兩台水泵使用的(de)累積時間相差很(hěn)小(xiǎo)。當沒有進水(shuǐ)時即進水壓力為(wéi)零且持續2分鍾以上時,設備自動停機,以保護水泵及電機(jī)。當出現用(yòng)戶用水量增大或爆管現象時即水泵全部啟動(dòng)且時(shí)間(jiān)超過(guò)設定(dìng)的要求比如30min還(hái)是(shì)達不到設定的壓力時(shí),向遠程監控中心(xīn)報警。當斷電後,再來(lái)電時,PLC上(shàng)電自檢,在電壓正常、進水壓力正常、無各報警信號後(hòu),啟動設備按停止前的設定的壓力恒壓供水。
10、本(běn)控(kòng)製(zhì)櫃有自動和手(shǒu)動兩種方式,在自動中又分遠控和近控兩種方式,其中手動和自動(dòng)是互鎖的,它是以一個主令開關控製的。遠控和近控是一個指示燈,當從監控中心向其發出(chū)指(zhǐ)令控製時,其燈亮;當監控中心取消控製時,其燈熄滅。其優先權(quán)是遠控優先於近控;手動優先(xiān)於自動。如(rú)水泵維修時不能有遠程控製功能和自動投入運行功能。如果有一台泵出現故障不能運(yùn)行,這一台泵(bèng)要退出自動運行和不能遠程啟動這台水泵,這時變頻器要自動啟動另一台水泵(bèng),這(zhè)樣用戶(hù)應到現場檢修設備,查明(míng)故障具體出現原(yuán)因。這時遠程監(jiān)控信號也已經傳輸到監控中(zhōng)心了。
11、本設備要預(yù)留擴(kuò)展模擬量模塊或開關量模塊的位置(zhì),當擴展模塊安裝上去後,軟件不做(zuò)任何改動可以投入使用。
第三部分 無(wú)負壓設備技術經濟投資分析(xī)說明
一、供水方式(shì)
傳統的二次加壓的供水采用水池、水箱和水泵聯合供水方式,即由市政管網供水至水池,利用水泵(bèng)和水箱調(diào)節流量。該方案雖能滿足供水壓力的穩定性(xìng)和供水的可靠性,但由於自來水全(quán)部被放入水池中,再經過水泵二次加壓提升至水箱向用戶供水(shuǐ),不能利用自(zì)來(lái)水原有壓力,係統能耗大;安裝維護麻煩;同時因需要修建水(shuǐ)池和水箱而(ér)帶(dài)來的如一次性基建投資大,容易造成二次汙染(rǎn)、漏水等一係列弊病。其供水方式原理圖如下:
傳統供水方式原理圖
杭州雙成(chéng)供水設備有限公司公司采用的SCN型全自動變頻無負壓供水設備,不需要修建水池和加設水箱(xiāng),二(èr)次加壓供水(shuǐ)設備可直接同市政管網聯接,采用密(mì)閉式的穩流(liú)調節器和負壓抑製器,利用PLC(可(kě)編程控(kòng)製器)控(kòng)製,自動調節,使自來(lái)水管(guǎn)道不產生負壓,而(ér)且設備可疊加自來水管網的(de)壓(yā)力,達到節能的目的;與傳(chuán)統供水設備(bèi)相(xiàng)比優勢(shì)明顯。其供水方式原理(lǐ)圖如下:
SCN型全自動變(biàn)頻無(wú)負壓供水方(fāng)式原理(lǐ)圖
二、無負壓
負壓形成及消除的(de)有效性
管路中瞬變(biàn)流是產生負壓(yā)的重要(yào)原因如管網內壓力突然波動;水泵快速啟動和台數切換;水(shuǐ)泵震蕩、失控、突然升速;出(chū)水管斷裂等很多情況下都會產生瞬變流,水柱分離而產生負壓區。
我公司通過微電腦控製係統實現聯合控製負壓抑製器、穩壓控製器實現無負壓供水;從而(ér)避免對自來水管網產生影響。一方麵負壓抑製器自動控製啟閉,智能補償水(shuǐ)泵工作時瞬變流(liú)對管網的抽吸、平衡穩流調節的壓力使之不產生負壓,一方麵智能控製水泵平緩啟動,避免水泵的失控、突變而造成對(duì)管網的影響。
三、節能
因與自來(lái)水管網直接串聯,利用水泵的疊加原理,充分利用自來水管網的壓力,隻對自(zì)來水的進水壓力(lì)和所(suǒ)需壓力的差進行補壓(yā)。當自(zì)來水滿(mǎn)足(zú)要求時(shí)設備就停止(zhǐ)工作,全部由自來水直供,與其他供水設備相比,節電可達50%-90%以上。
四、節約設備一次性投資
就設備投資而言,普(pǔ)通變頻加壓供(gòng)水設備必須建設一(yī)個大型(xíng)的蓄(xù)水池,無(wú)論在技術上還是項目投資上都是一筆不小的數(shù)目。大型水池相應的增加了泵房的占地麵積(jī),更加降(jiàng)低了土地(dì)利(lì)用率增加了投資。
而(ér)SCN型全自動管網直聯罐式無負壓成套供水設備不需要建水箱及泵房,節約占地麵積(jī)。同時你可以把省下來的麵積改造成車庫,這樣(yàng)增(zēng)加了(le)投資收益(yì)。
五(wǔ)、水箱內水質汙(wū)染問(wèn)題
大型水箱由於(yú)內部水量較大,水池內的新舊水源交換比較緩慢,這樣(yàng)水箱內細菌繁殖(zhí)速度就會加快,不良細菌含(hán)量過高,造成了嚴重的二次汙染。
SCN型全自(zì)動管網直聯(lián)罐式無負壓成套供水設備全封閉運行,不會造成二次汙染。
六、智能(néng)化程度高
采用高性能變(biàn)頻調速器(qì),配備先進的(de)可編程控製器(qì),無(wú)需人員職守(shǒu),無水自動停機,來水自動開機。水泵定(dìng)時自動切換,過流、過壓、過載、欠(qiàn)壓自動保護。
七、安裝簡便、節省(shěng)占地麵積
設備體積小,節省占地麵積,對泵(bèng)房的基(jī)礎無特殊(shū)要求,成套出廠,到現場直接與自來水對接,安裝快捷方便,施工周(zhōu)期短。
八、產品先進、質量可靠、服務好
本設備完全按國際ISO9001:2000質量保證體係設計、生產、檢驗、服務;設備配置經過諸多生產廠家的篩選,具有可(kě)靠的質量(liàng)保證。產(chǎn)品的關鍵零部件,如:電機、水泵、變(biàn)頻器、可編(biān)程控製器、斷路器、繼電器等采用國(guó)際國內知名(míng)品牌。
售(shòu)後(hòu)服務:設備保修期為一年,保修(xiū)期內正常使用,屬於質量問題造(zào)成的一(yī)切故障(zhàng),我(wǒ)公(gōng)司無償修複或更換。
自設備正常使用(yòng)之日(rì)起,保修期內我公司派專人(rén)每三個月一(yī)次免費巡檢。
超出保(bǎo)修期以後(hòu),我公司永久性的對設備一年一次巡檢,確保設備百分百可(kě)靠;接(jiē)到用戶維修電話後,售後服務人員將在第一時間趕赴現場進行維修。
本公司免費為客戶提供技術谘詢(xún)、應急操作。
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