CN216973591U - 一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统，包括多台供水泵、电机变频器调速装置与PLC可编程控制器，电机变频器调速装置包括变频器和主控开关等器件；供水泵的数量不小于两台，各台供水泵采用并联方式布置；每台供水泵的进水口与水源连接，供水泵的出水口与主控开关的电动阀连接，电动阀与手动调节阀串联在每台供水泵的支路上；把电机的变频器调速装置与PLC可编程控制器连接，控制泵组的转速运行，使泵组的运行台数可自动地调节投切，在管网流量设定的频率上下限变化范围内保证压力的恒定，始终保持供水系统达到恒定压力的闭环控制过程，还达到节约电能的目的。

Description

一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统

技术领域

本实用新型属于电气控制技术领域，是关于一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统。

背景技术

干式厌氧发酵是近年来发展非常迅速的一项新技术，在畜禽粪便处理、秸杆制气、餐厨垃圾处理等方面有很好的应用前景。具有原料预处理要求低、沼液产量少、能源少、管理方便等优点。

干式厌氧发酵通常是指发酵原料的干物质含量在20%～40%，原料呈固态，处理过程中不产生污水，无沼液消纳问题，发酵剩余物可制成有机肥料，基本上实现零污染物排放，同时经济效益较好，能量呈正效应。作为燃料使用量(含农户传统炊事取暖、秸秆新型能源化利用) 约1.22 亿吨，占17. 8%，秸秆干式厌氧发酵获取生物能源是非常好的途径之一，市场潜力巨大。但是由于干式厌氧发酵产生的甲烷易燃易爆，需要有一定的消防需求。

实用新型内容

针对干式厌氧项目中产出的甲烷易燃易爆，对消防供水的要求比较高的情况下，本实用新型的目的是一种干式厌氧发酵项目消防恒压供水系统，采用变频器一拖多台控制水泵，变频和工频可以切换，远程就地可以切换。采用变频器一拖多台控制水泵，变频和工频可以切换，远程就地可以切换。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统，包括多台供水泵、电机变频器调速装置与PLC可编程控制器，电机变频器调速装置包括变频器和主控开关等器件。供水泵的数量不小于两台，各台供水泵采用并联方式布置；每台供水泵的进水口与水源连接，供水泵的出水口与主控开关的电动阀连接，电动阀与手动调节阀串联在每台供水泵的支路上；各台供水泵的汇总管口处设有压力表。压力表、电动阀、供水泵均与PLC可编程控制器通过电气连接。各台供水泵与变频器通过电气连接；供水泵由相应的泵电机驱动。

进一步地，变频器包括FU1熔断器和断路器，FU1熔断器设置在电源接头处，各个断路器设置在电源与泵电机连接处；

进一步地，变频器与各个泵电机之间设有一个接触器，另一个接触器设置在电源与泵电机之间，通过两个接触器实现工频控制转换；

进一步地，所述的各个泵电机处设有热继电器。

与现有技术相比较，本实用新型设计控制结构中，通过控制泵组的转速运行使泵组的运行台数可自动地调节投切，在管网流量设定的频率上下限变化范围内保证压力的恒定，始终保持供水系统达到恒定压力的闭环控制过程，还达到节约电能的目的。

为了保证一拖多台恒压供水系统的正常运行，把整个恒压供水控制系统，全部封装在控制柜内。为了使可编程控制器PLC 控制的变频调速装置在出现故障时，可以自动地切换到旁路工频系统中，所以，在组装控制柜时，柜内都加有旁路工频接触器系统，使电机能够正常运行，避免恒压供水控制系统出现故障时出现停机问题。

可编程控制器PLC作为调节器，除了对泵组的运行实施管理工作外，同时还可以对泵组进行其它逻辑控制，如手动、自动操作转换、泵组的工作状态指示、异常报警、系统自检等功能，都可以通过自设控制得以实现。在多泵运行的恒压供水系统中，为了使泵在运行中磨损均匀，各泵电机可以轮换工作。

附图说明

图1是配电图。

图2是泵控制图。

图3是系统连接图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做详细的说明，但本实用新型并不仅鉴于以下实施例。

整个系统连接图如图3所示，整个系统有设备和电气，自控，仪表四个方面。

设备包括水泵三台，一号泵P1-附图标记4，二号泵P2-附图标记5，三号泵P3-附图标记6；电动阀三套，图中一号电动阀V4-附图标记1，二号电动阀V5-附图标记2，三号电动阀V6-附图标记3；手动调节阀三套，一号调节阀V1-附图标记9，一号调节阀V2-附图标记10，一号调节阀V3-附图标记11。三台水泵的出水口处设有两台并列的水压力表（第一水压力表8和第二水压力表9）。三台水泵均与PLC可编程控制器12和变频器13连接。水泵由泵电机驱动；变频器13为变频器VVVF，变频器13包括FU1熔断器和断路器Q1、断路器Q2、断路器Q3、断路器Q4，FU1熔断器设置在电源接头处，四个断路器分别设置在电源与泵电机连接处；变频器13与各个泵电机之间设有一个接触器，另一个接触器设置在电源与泵电机之间，通过两个接触器实现工频控制转换；所述的各个泵电机处设有热继电器。PLC可编程控制器控制12选用西门子S7-200。

电气自控仪表图1所示包含图中FU1熔断器、断路器Q1、断路器Q2、断路器Q3、断路器Q4。

所述干式厌氧发酵项目消防供水系统，如图1，四个断路器用于控制四个回路，断路器Q1控制变频器VVVF，断路器Q2控制泵电机一，断路器Q3控制泵电机二，断路器Q4控制泵电机三。同时采用三个热继电器保护水泵，热继电器FR1保护泵电机一，热继电器FR2保护泵电机二，热继电器FR3保护泵电机三。采用六个接触器控制水泵在变频和工频切换。接触器KM1、接触器KM4控制泵电机一的工频变频转换。接触器KM2、接触器KM5控制泵电机二的工频变频转换。接触器KM3、接触器KM6控制泵电机三的工频变频转换。

图2是泵电机一的远程就地工频变频控制图。SA1为急停开关，ST1-1为停止按钮，SQ1-1为启动按钮，KT1为时间继电器，KA10、KA11、KA12为中间继电器，KM为接触器辅助触点。H1、H2、H3为指示灯。具体控制流程如下：按下变频启动按钮SQ1-1，中间继电器KA10吸合，同时自锁。同时在KM1、KM5、KM6全部未触发的情况下，KM4吸合，泵电机一安装变频启动，同时变频指示灯H1点亮。

当需要工频启动时，按下工频按钮SQ1-2，中间继电器KA11吸合，同时自锁，且把变频控制回路断开。工频和变频切换需要间隔时间，用时间继电器KT1完成，KA11吸合后控制时间继电器KT1开启，时间继电器吸合后，KA12得电，完成自锁，在KM4未触发的状态下，KM1吸合，指示灯H2点亮，泵电机一安装工频启动。

SA1是转换开关，当SA1打到PLC控制时，PLC控制变频输出KA1吸合，KM4吸合，且触点完成自锁。泵电机一按照变频启动。当PLC控制工频输出时KA2吸合，KM1吸合，泵电机一按照工频启动。

当出现故障时，热继电器FR1常开触点吸合，KA7线圈得电，触点吸合，H3点亮。

在实际应用中，一拖多台恒压供水系统可以改变传统的用一只PID调节器只能控制一路PID的设置功能弊端，可以同时实现多路PID设置的输出功能。在用水的高峰期，根据管网的水流压力的大小，自动地调节多泵在变频与工频间转换，使管网水压稳定；在用水低峰期，根据管网的水流压力的大小，自动地调节多泵退出工频运行，使用变频进行恒压供水，使管网水压保持稳定，还达到了节能的目的。根据自动恒压供水的设计原理，通过设置可编程控制器PLC的执行工作过程和调整变频器部分的相应参数，达到稳定的自动恒压供水的目的。变频器在自动恒压供水系统中起着对水泵进行无级调速的作用。可编程控制器PLC作为一个主控器件，对各个供水泵进行自动轮换循环控制的作用，同时还是可自动切换各台水泵至工频供电的运行模式。各台供水泵根据恒压供水的需要，采用 T “堆栈”技术，即"先开先停”的使用原则。

Claims (4)

1.一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统，其特征在于：包括多台供水泵、电机变频器调速装置与PLC可编程控制器，电机变频器调速装置包括变频器和主控开关；供水泵的数量不小于两台，各台供水泵采用并联方式布置；每台供水泵的进水口与水源连接，供水泵的出水口与主控开关的电动阀连接，电动阀与手动调节阀串联在每台供水泵的支路上；各台供水泵的汇总管口处设有压力表；压力表、电动阀、供水泵均与PLC可编程控制器通过电气连接；各台供水泵与变频器通过电气连接；供水泵由相应的泵电机驱动。

2.根据权利要求1所述的一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统，其特征在于：变频器包括FU1熔断器和断路器，FU1熔断器设置在电源接头处，各个断路器设置在电源与泵电机连接处。

3.根据权利要求1所述的一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统，其特征在于：变频器与各个泵电机之间设有一个接触器，另一个接触器设置在电源与泵电机之间，通过两个接触器实现工频控制转换。

4.根据权利要求1所述的一种干式厌氧发酵中消防恒压供水系统，其特征在于：所述的各个泵电机处设有热继电器。

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