變頻調速恒壓供水 系統在實際生產中的應用

當生產用水量發生變化時 , 由于水泵電機不能自動調速 , 又不能用手動調節閥門的方法來跟蹤動態變化的用水量 , 從而造成供水系統壓力不穩而影響產品質量的穩定性 , 另一方面由于水泵電機總是處于滿負荷運行 , 這樣也浪費了很多的電能 , 同時也加大了設備的損耗 。 如果將供水系統改為變頻調速恒壓供水系統可很好地解決以上問題 。
交流電機變頻調速系統的工作原理變頻調速器是建立在微處理器 , 電力電子學 , 電機學 , 現代控制理論基礎之上的現代機電一體化高新技術產品 。 變頻器主要分為靜止電源變頻器和傳動調速變頻器兩種 , 靜止電源變頻器作為一種特殊電源使用;傳動調速變頻器廣泛應用于交流電機的變頻調速控制 。
【變頻調速恒壓供水 系統在實際生產中的應用】 交流變頻調速器是將三相工頻交流電轉換成直流電 , 再由直流電轉換成交流電 。 根據要求 , 可以從0~50Hz(或更高頻率)之間輸出任意頻率的交流電 , 同時為防止低頻時產生的磁通飽和 , 相應改變其輸出電壓 。 所以 , 通過對變頻器輸出頻率的控制 , 實現交流電機的調速 。
交流電機變頻調速控制系統主要由電控設備、變頻器、交流電動機、傳動系統及傳感器等部分組成 。 變頻控制系統可進行開環或閉環控制 。 開環控制系統是通過設定值的改變 , 來實現對被控制對象輸出值的直接控制 。 閉環控制系統是通過被控制對象反饋系統與設定值進行比較 , 自動調節被控電機的轉速 , 從而實現對被控制對象輸出的控制 。
交流電機變頻調速系統的特點(1)節能效果明顯 , 一般節能在30%以上 。
(2)變頻器在啟動過程中輸出頻率由零赫茲平滑地逐漸上升 , 電壓從零伏按比例上升到額定電壓 , 電機無任何啟動沖擊 , 避免了電機啟動時產生的大電流對電機、電網、電器元件及所托動的機械設備的沖擊和損壞 。
(3)變頻器在停止過程中 , 輸出頻率由運行頻率平滑地逐漸下降到零赫茲 , 電壓從運行電壓按比例逐漸降到零伏 , 實現了對電機的軟停止 。 對于泵類設備 , 可防止水泵停止時產生的水錘現象 , 從而使管網、閥門、管件延長使用壽命 , 減少維護的工作量 。
(4)無級調速 , 自動化程度高 , 可實現無人職守 。
(5)保護功能完善 , 具有自診斷功能 。
變頻調速恒壓供水控制原理變頻調速恒壓供水設備是應用變頻調速技術發展起來的全自動變頻調速供水方式 , 具有技術先進、設計合理、操作簡便、效率高、節電節水顯著、投資少、占地面積小、運行可靠等特點 。
說明:控制系統通過壓力傳感器 , 將壓力信號采集至變頻器 , 與設定的壓力值進行PID運算 , 根據用水量的變化 , 自動切換水泵電機運行的臺數和調節一臺水泵電機的變頻行轉速 。 實現恒壓供水的目的 , 也節約了電能 。
該系統設置了自動和手動兩種運行方式 。 自動運行時 , 在保持恒壓下 , 滿足生產工藝要求 , 整個過程自動實現 , 無須人員職守 。 當自動方式出現故障時 , 把轉換開關打到手動位置 , 即保證了生產需要 , 又增加了系統的可靠性 。
變頻調速恒壓供水系統在實際生產中的應用以崆山分公司供水系統改造為例 。 可見 , 只需對原供水回路做一些簡單改造即可實現恒壓供水 。
由于水泵電機不能自動調速 , 又不能用手動調節閥門的方法來跟蹤動態變化的用水量 , 水泵電機仍以滿負荷方式運行 。 這就浪費了很多的電能 , 同時也加大了設備的損耗 。
能耗分析:電機功率2×18.5=37kW若每年按300天生產計 , 則所耗電能:改為變頻調速恒壓供水系統后 , 根據節電特性圖比較改造后的平均功率為:改造后每年所耗電能:每年節能:按每度電費0.5元計 , 每年可節省電費:而該系統改造越需資金5.8萬元 , 可在兩年內收回成本 。