CN110685323B - 一种变频给水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变频给水方法，包括设备底座、进水管路、至少三个加压水泵、出水管路和稳压罐，各个加压水泵并联设置在进水管路和出水管路之间，出水管路与稳压罐的入口连通；还包括压力监测模块、变频控制柜和数量等于加压水泵的变频器，变频控制柜连接压力监测模块和各个变频器从而获取数据和调节设备运行。此变频给水设备为每一个压力水泵安装了变频器，再通过变频控制柜统一管理各个压力水泵的工作，在此基础上可以优化出新的变频方法，实现数字集成全变频供水方案，每台加压水泵效率均衡，从而达到更加理想的节能效果。此发明用于供水设备领域。
Description
技术领域
本发明涉及供水设备领域，特别是涉及一种变频给水方法。
背景技术
目前传统的给水设备上的加压水泵，其机组效率值已经很难再有大的提升，哪怕是1％的效率值提升也是很困难的。在目前的建筑二次增压供水领域，绝大多数水泵电机必须保持全速运行的时间只占5％，因此在全速工作完成之后水泵完全没有必要继续保持全速运动状态，实际上还会全速运行一段时间，所以这也是现阶段水泵和水泵电机较为浪费能源的原因。
所以目前也发展出了变频给水设备。但是传统的变频给水设备采用一台变频器统一管理多台水泵的方式，在同一时间内只能一台水泵变频，不能多台水泵同时变频，所以在泵效率一致的情况下，传统的变频给水设备的节能效果并不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化变频控制流程以及提高变频效果的变频给水设备。
本发明所采取的技术方案是：
一种变频给水方法，主要装置包括变频控制柜、进水管路、出水管路和至少三个并联设置在进水管路和出水管路之间的加压水泵，各个加压水泵上均设有变频器并由变频器控制加压水泵的运行频率，出水管路的末端设有压力监测模块，变频控制柜连接压力监测模块和各个变频器从而获取数据和调节加压水泵运行；调节步骤如下：
S1.将其中一台变频器称为主机，其余变频器称为辅机，通过变频控制柜直接改变主机的参数，然后各个辅机从变频控制柜自动获取与主机相同的参数；
S2.变频启动主机，同时将主机的运行频率上升至额定频率；
S3.如果压力监测模块反映出水压力未达到预设值时，变频启动其中一台辅机，主机和辅机同时在额定功率下工作，如果压力监测模块反映出水压力还未达到预设值，再变频启动一台辅机，逐台变频启动辅机直至压力监测模块反映出水压力达到预设值；
S4.在关闭主要装置时，逐台关闭辅机，最后关闭主机。
作为上述方案的改进，所述步骤S3中，设定一个低于额定频率的同步频率，辅机变频启动先提升至同步频率，然后单独一台的主机或者主机与在先辅机的组合将运行频率降低到同步频率，接下来主机和各个辅机再一起同步提升运行频率至额定频率。
作为上述方案的改进，主机、辅机和变频控制柜采用modbus RTU串行通信通讯。
作为上述方案的改进，所述进水管路的一端封闭以自身间隔布置的若干支管为出口，所述出水管路的一端封闭以自身间隔布置的若干支管为入口，每一个加压水泵位于出水管路和进水管路的其中两个支管之间，出水管路最靠近自身出口的一个支管与稳压罐的入口连通。
作为上述方案的改进，压力监测模块安装在出水管路汇总各个加压水泵之后的末端，所述压力监测模块包括压力开关和压力变送器。
作为上述方案的改进，所述变频控制柜设有显示器，变频控制柜获取压力信号和频率信号后将其实时显示出来。
作为上述方案的改进，所述显示器采用触控屏。
本发明的有益效果：此变频给水设备为每一个压力水泵安装了变频器，再通过变频控制柜统一管理各个压力水泵的工作，在此基础上可以优化出新的变频方法，实现数字集成全变频供水方案，每台加压水泵效率均衡，从而达到更加理想的节能效果。在实际使用中，配合合理的变频方法可以将每台加压水泵的高效区流量范围从额定流量的100％～60％，延伸到100％～50％。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本实施例中变频给水设备的主视图；
图2是本实施例中变频给水设备的俯视图。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明为一种变频给水设备，包括设备底座8、进水管路4、至少三个加压水泵3、出水管路5和稳压罐2，其中设备底座8起到支撑的作用。
各个加压水泵3并联设置在进水管路4和出水管路5之间。具体地，进水管路4和出水管路5制成总管，进水管路4的一端封闭以自身间隔布置的若干支管为出口，出水管路4的一端封闭以自身间隔布置的若干支管为入口，每一个加压水泵3分别位于出水管路5和进水管路4的其中两个支管之间。为了安装方便，进水管路4和出水管路5上的支管对齐，加压水泵3沿最短路径方向安装。
具体参照图2，本实施例中加压水泵3设置三个，三个加压水泵3和稳压罐2并列布置，进水管路4位于加压水泵3的上方(即背面)，出水管路5位于加压水泵3的下方(即正面)。进一步，出水管路5最靠近自身出口的一个支管与稳压罐2的入口连通，稳压罐2用于稳定总管上的水压。图1和图2中的空心箭头表示水流的流向。
变频给水设备还包括压力监测模块、变频控制柜10和数量等于加压水泵3的变频器1。压力监测模块安装在出水管路5汇总各个加压水泵3之后的末端，用于监测压力。压力监测模块包括压力开关7和压力变送器6，其中压力开关7起到双层超压保护的作用，压力变送器6负责将压力信号转变成标准的电信号并发送。每一台加压水泵3上安装一个变频器1并由变频器1控制加压水泵3的运行频率，变频控制柜10连接压力监测模块和各个变频器1从而获取数据和调节设备运行。图1中虚线表示电缆9。
为了让安装更加方便，本实施例中变频器1采用背包式变频器，变频控制柜10通过modbus RTU串行通信方式连接各个变频器1和压力监测模块。除了设备需要获取信号之外，为了方便操作员观察，作为优选，变频控制柜10设有显示器，变频控制柜10获取压力数值和频率数值之类的参数后将其实时显示出来。在其他实施例中采用实体按键往变频控制柜10中输入参数；作为优选，显示器采用触控屏，显示器上可以显示参数输入界面，用于人机交互。
此变频给水设备为每一个压力水泵安装了变频器1，再通过变频控制柜10统一管理各个压力水泵的工作，在此基础上可以优化出新的变频方法，实现数字集成全变频供水方案，每台加压水泵3效率均衡，从而达到更加理想的节能效果。在实际使用中，配合合理的变频方法可以将每台加压水泵3的高效区流量范围从额定流量的100％～60％，延伸到100％～50％。
一种变频给水方法，包括以下步骤：
S1.将其中一台变频器1作为主机，其余变频器1作为辅机，通过变频控制柜10直接改变主机的参数，然后辅机从变频控制柜10自动获取与主机相同的参数。由于只需要设置主机参数，无需设置辅机参数，可以减少参数输入量，提高调试效率。
S2.首先变频启动主机，并将主机的运行频率上升至标准值，我国电网频率为50Hz，所以主机和辅机都在这个频率下运行。
S3.如果压力监测模块反映出水压力没有达到预先设置的恒定压力时，经延时后，逐台启动辅机至出水压力达到预设值。本实施例中，第一台辅机变频启动；第一台辅机的运行频率上升至同步频率之后，主机的运行频率下降至同步频率，此时第一台辅机的运行频率等于主机的运行频率，接下来主机和第一台辅机再一起同步提升运行频率至标准值。
S4.如果压力监测模块反映出水压力没有达到预先设置的恒定压力时，经延时后变频启动第二台辅机。第二台辅机的运行频率上升至同步频率之后，之前的主机和第一台辅机的运行频率下降至同步频率，此时主机和各台辅机的运行频率相同，接下来主机和各台辅机再一起同步提升运行频率至标准值。
S5.如果压力监测模块反映出水压力没有达到预先设置的恒定压力，重复上述步骤启动下一台辅机。
S6.在关闭变频给水设备时，逐台关闭辅机，直至关闭主机。
当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种变频给水方法，其特征在于：
主要装置包括变频控制柜、进水管路、出水管路和至少三个并联设置在进水管路和出水管路之间的加压水泵，各个加压水泵上均设有变频器并由变频器控制加压水泵的运行频率，出水管路的末端设有压力监测模块，变频控制柜连接压力监测模块和各个变频器从而获取数据和调节加压水泵运行；
调节步骤如下：
S1.将其中一台变频器称为主机，其余变频器称为辅机，通过变频控制柜直接改变主机的参数，然后各个辅机从变频控制柜自动获取与主机相同的参数；
S2.变频启动主机，同时将主机的运行频率上升至额定频率；
S3.如果压力监测模块反映出水压力未达到预设值时，变频启动其中一台辅机，主机和辅机同时在额定功率下工作，如果压力监测模块反映出水压力还未达到预设值，再变频启动一台辅机，逐台变频启动辅机直至压力监测模块反映出水压力达到预设值，启动时，设定一个低于额定频率的同步频率，辅机变频启动先提升至同步频率，然后单独一台的主机或者主机与在先辅机的组合将运行频率降低到同步频率，接下来主机和各个辅机再一起同步提升运行频率至额定频率；
S4.在关闭主要装置时，逐台关闭辅机，最后关闭主机。
2.根据权利要求1所述的变频给水方法，其特征在于：主机、辅机和变频控制柜采用modbusRTU串行通信通讯。
3.根据权利要求1或2所述的变频给水方法，其特征在于：所述进水管路的一端封闭以自身间隔布置的若干支管为出口，所述出水管路的一端封闭以自身间隔布置的若干支管为入口，每一个加压水泵位于出水管路和进水管路的其中两个支管之间，出水管路最靠近自身出口的一个支管与稳压罐的入口连通。
4.根据权利要求3所述的变频给水方法，其特征在于：压力监测模块安装在出水管路汇总各个加压水泵之后的末端，所述压力监测模块包括压力开关和压力变送器。
5.根据权利要求4所述的变频给水方法，其特征在于：所述变频控制柜设有显示器，变频控制柜获取压力信号和频率信号后将其实时显示出来。
6.根据权利要求5所述的变频给水方法，其特征在于：所述显示器采用触控屏。
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