CN201594195U - 一种恒压供水控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器，恒压调节器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端与水泵连接，水泵输出端与压力变送器的输入端连接，压力变送器的输出端与恒压调节器的输入端连接。本实用新型在不改变原有水泵及管网的基础上，增加恒压控制装置，具有供水压力可调，精度高，占地面积小，灵活性强，投资小，高效节能等优点，彻底实现无人值守自动恒压供水，随着变频调速技术的发展，变频恒压供水技术应用日益广泛，将逐步取代阀门调节等其他供水方式，成为现代化供水技术的主流。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种恒压供水控制装置。
背景技术
传统的恒速泵供水系统由水泵及管网等组成，供水压力不能调节，用水量的变化造成水压大幅变化，压力大时造成管路损坏，电能损耗大，若增加水箱，则造价高，占地面积大，水泵起动频繁，由于水锤效应的影响，水泵容易损坏，维修费用高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种恒压供水控制装置，能够根据用水量变化调节供水压力。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器，恒压调节器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端与水泵连接，水泵输出端与压力变送器的输入端连接，压力变送器的输出端与恒压调节器的输入端连接。
本实用新型在不改变原有水泵及管网的基础上，增加恒压控制装置，具有供水压力可调，精度高，占地面积小，灵活性强，投资小，高效节能等优点，彻底实现无人值守自动恒压供水，随着变频调速技术的发展，变频恒压供水技术应用日益广泛，将逐步取代阀门调节等其他供水方式，成为现代化供水技术的主流。本控制装置主要特点：1.结构简单、性价比高；2.通过变频器设置，实现水泵软起动；3.具有PID调节功能，水压控制平稳；4.维护方便、容易修理、更换部件，控制器可以使用老式II型调节仪表，也可以选用III型或更高档的调节仪表；5.无人值守运行；6.保护功能齐全，包括过电压/欠电压保护、短路保护、过热保护、轻故障报警、重故障跳闸等。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图
图2为本实用新型一实施例的使用电路图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
如图1所示，一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器1，恒压调节器1的输出端与变频器2的输入端连接，变频器2的输出端与水泵3连接，水泵3输出端与压力变送器4的输入端连接，压力变送器4的输出端与恒压调节器1的输入端连接。
该恒压调节器1可以设定水压，压力变送器4将水泵3输出端管网的水压信号送入恒压调节器1，恒压调节器1包含DTL调节器和V/I信号变换器，经过PID控制和信号转换，再将控制信号送入变频器2，当水泵输出端管网中压力超过设定水压时，压力变送器4输出增加，恒压调节器1输出值减小，即变频器2输入端值减小，使得速度电压下降，同时控制电机速度下降，水泵3电机功率减小，水泵3的流量减少，当到达所需恒定压力值时，此时系统处于动态平衡。当水泵输出端管网中压力小于设定水压时，压力变送器4输出减小，这时恒压调节器1中的输出值增大，即变频器2输入端值增加，从而使得变频器2速度电压上升，水泵3电机速度加快，直到动态平衡。
各类工程中选用的水泵，其额定流量通常都超过实际流量，又因为水泵在运行中流量是不断变化的，需要及时调整，而目前普遍采用阀门来调节流量，虽然方法简单、操作方便，但实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的，水泵仍然全速运行，这种节流调节方法浪费了大量的电能。
从流体力学原理知道，水泵流量与电机转速及电机功率有如下关系：
Q1/Q2＝n1/n2 H1/H2＝(n1/n2)2 P1/P2＝(n1/n2)3
其中Q-流量；H-扬程；P-电机轴功率；n-电机转速
当某一管网系统确定之后，其管网阻力也就随之确定，我们可以设定一个水压值作为控制基数，这时水泵的运行性能就取决于流量的大小，当需要小流量时，用变频控制装置降低水泵转速，其电动机的输入功率也相应的减少。如流量减少到80％，转速n也下降到80％，其轴功率则下降到额定功率的51％；若流量下降到50％，轴功率将下降到额定功率的13％，因此对流量调节范围较大的水泵，采用变频调速进行恒压供水来代替阀门调节，其节能潜力非常大。
另外变频调速的特点是效率高，没有附加转差损耗，调速范围大，精度高，可实现无级调速，而且容易实现协调控制和闭环控制。由于可以利用原鼠笼式电动机，所以特别适合对旧设备的技术改造，它既保持了原电动机结构简单，可靠耐用，维修方便的优点，又能达到节电的显著效果，是水泵交流调速节能的理想方法。
本控制装置以ABB ACS变频器为驱动核心，适用于各种规格的低压交流异步电机变频调速。控制部分有压力变送器(PT)、DTL调节器和V/I信号变换器组成，电控部分包含空气开关、交流接触器、快速熔断器、电机热保护、电位器、仪表、按钮等，可以广泛应用于机械、冶金、化工、钢铁、建材、石油等行业各种泵类控制改造，具体配置及非标部分由工程实际情况而定。
图2为本实用新型一实施例的使用电路图。三相电源的三相分别通过主接触器KM的开关与变频器的三相电源输入端连接，三相电源的其中一相电源线与常闭开关STP的一端连接，常闭开关STP的另一端与开机按钮ST的一端连接，开机按钮ST的另一端与第一继电器KX2的一个控制端连接，第一继电器KX2的另一控制端与三相电源的N端连接，开机按钮ST还与第一继电器KX2的一个常开开关并联连接，三相电源的该相电源线还与变频器的运行输出常开接点的一端连接，运行输出常开接点的另一端与第二继电器KX1的一个控制端连接，第二继电器KX1的另一控制端与三相电源的N端连接，三相电源的该相电源线还与第二继电器KX1的一个常开开关的一端连接，该常开开关的另一端与主接触器KM的一个控制端连接，主接触器KM的另一控制端与三相电源的N端连接，变频器的运行输入端与第一继电器KX2的一副常开开关连接。开机时，先按下开机按钮ST，启动变频器，当变频器启动正常后，主接触器KM闭合，主电源接通，电机起动，并通过压力变送器和恒压调节器信号调节变频器转速，自动跟踪在所设定的水压值。停机时，按下STP按钮，变频器停止运行，主接触器KM打开，主电源断开，电机停转。图2中压力变送器4的输入端应接水泵3输出端的水管，这是现有技术，因此在图中没有表示出来。
某企业生活用水管网使用了本控制装置，ABB变频器规格为ACS401002532，水泵电机为Y160M2-215KW 2930rpm，恒压调节器为上海调节器厂生产的DTL321调节器，压力变送器为DBT-122，本控制装置使用前，电机全速运行，水压为0.36MPa，功率12.8KW，本控制装置使用后，设定水压0.30MPa，电机平均转速2150rpm，功率5.93KW，降低负荷6.87KW，节电率53.67％。图2的电路中变频器的三相电源输入端还设有电流互感器TA，电流互感器TA与电流表PA串连后接地。
Claims (3)
1.一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器，恒压调节器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端与水泵连接，水泵输出端与压力变送器的输入端连接，压力变送器的输出端与恒压调节器的输入端连接。
2.如权利要求1所述的恒压供水控制装置，其特征在于变频器规格为ACS401002532，恒压调节器为上海调节器厂生产的DTL321调节器，压力变送器为DBT-122。
3.如权利要求1所述的恒压供水控制装置，其特征在于三相电源的三相分别通过主接触器的开关与变频器的三相电源输入端连接，三相电源的其中一相电源线与一个常闭开关的一端连接，常闭开关的另一端与开机按钮的一端连接，开机按钮的另一端与第一继电器的一个控制端连接，第一继电器的另一控制端与三相电源的N端连接，开机按钮还与第一继电器的一个常开开关并联连接，三相电源的该相电源线还与变频器的运行输出常开接点的一端连接，运行输出常开接点的另一端与第二继电器的一个控制端连接，第二继电器的另一控制端与三相电源的N端连接，三相电源的该相电源线还与第二继电器的一个常开开关的一端连接，该常开开关的另一端与主接触器的一个控制端连接，主接触器的另一控制端与三相电源的N端连接，变频器的运行输入端与第一继电器的一副常开开关连接。
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