恆壓供水控制裝置的製作方法
2023-07-31 14:34:51
專利名稱：恆壓供水控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供水裝置，特別涉及一種恆壓供水控制裝置。
背景技術：
一般城市中管網的水壓只能保證建築物4層以下的用水，其餘上部各層均須「提升」水壓才能滿足用水要求。以往大多採用水塔、高位水箱或氣壓罐式增壓設備，但它們都必須由水泵以高出實際用水高度的壓力來提升水量，其結果增大了水泵的軸功率和能量損耗。變頻調速恆壓供水是一種節能的有效途徑，它採用交流變頻調速技術滿足恆壓供水的要求，避免了由於超壓供水而造成的能量浪費。但目前變頻調速恆壓供水都是採用一臺水泵變頻，多臺水泵工頻的方式供水。圖3中示出了一臺變頻水泵、兩臺工頻水泵運行時揚程H和流量Q的關係曲線，曲線1、2為穿過A、B兩點的等效曲線，曲線I為單臺水泵在額定轉數no時的特性曲線，曲線I為單臺水泵在最小轉數nmin時的特性曲線，曲線II為兩臺水泵在額定轉數no時的特性曲線，圖中A至B為定速泵的高效區，由上述比律可知，當水泵轉速由no下調至nmin時其高效區為拋物線1與2所夾的範圍為，若設定恆壓值為Hb，由圖可知，2臺水泵工頻時的流量為Qc，2臺工頻1臺變頻時，在高效區內水泵並聯運行的最小流量為Qd，顯然Qd＞Qc，因為管網的工況點是任意的，當流量Q在Qc與Qd之間變化時，調頻水泵的工況點就會落在高效區之外，也就是說調頻水泵工作在低效區，從而造成能量浪費。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術之不足而提供一種結構簡單、節能效果好的恆壓供水控制裝置，以克服恆壓供水系統單臺調頻水泵中運行在「低效區」浪費能源的缺點。
為實現上述目的，本實用新型包括PLC控制器、驅動與保護單元、第一變頻器、第一水泵及至少一個工頻泵，PLC控制器的輸入端接有壓力反饋信號，其輸出端分別接驅動與保護單元、第一變頻器的輸入端，驅動與保護單元的輸出端分別接第一變頻器的輸入端及至少一個工頻泵，第一變頻器的輸出端接第一水泵，其特徵在於所述PLC控制器及驅動與保護單元的輸出端還接有第二變頻器，第二變頻器的輸出端接第二水泵。
本實用新型的優點採用兩臺調頻水泵的恆壓供水系統中，當水泵參數滿足α≥β時，α＝Qb/Qa=2Hb/Ha,]]>並聯工作的水泵流量連續，且兩調頻水泵均工作在高效區，從而克服恆壓供水系統單臺調頻水泵中運行在「低效區」浪費能源的缺點，節約了能源。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為包含兩臺調頻水泵的恆壓供水系統。
圖3為型號相同的一臺變頻水泵、兩臺工頻水泵並聯工作的Q-H特性曲線圖。
圖4為型號相同的兩臺變頻水泵、一臺工頻水泵並聯工作的Q-H特性曲線圖。
圖5為水泵的Q-H特性曲線。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由PLC控制器1、驅動與保護單元2、第一變頻水泵3、第二變頻水泵4、第一工頻水泵5、第二工頻水泵6組成，PLC控制器1的輸入端接有壓力反饋信號及開關信號，其輸出端與驅動與保護單元2的輸入端耦接，驅動與保護單元2的輸出端接第一變頻器3、第二變頻器4的輸入端，驅動與保護單元2的輸出端接第一變頻水泵3、第二變頻水泵4、第一水泵5、第二水泵6，PLC控制器1的模擬控制信號輸出到第一變頻水泵3、第二變頻水泵4的輸入端。
如圖2所示，恆壓供水系統的進水管道7上並聯第一變頻水泵3、第二變頻水泵4、第一工頻水泵5、第二工頻水泵6，出水管道8上設有氣壓罐9、壓力表10，控制裝置11分別與第一變頻水泵3、第二變頻水泵4、第一工頻水泵5、第二工頻水泵6、壓力表10。
圖4是型號相同的兩臺變頻水泵、一臺工頻水泵並聯工作的Q-H特性曲線圖。圖中曲線1、2為穿過A、B兩點的等效曲線；曲線I為單臺水泵在額定轉數no時的特性曲線；曲線I為單臺水泵在最小轉數nmin時的特性曲線；曲線II為兩臺水泵在額定轉數no時的特性曲線；曲線III為3臺水泵以額定轉數no並聯運行時的特性曲線；曲線IV為2臺以額定轉數no運轉，1臺以最小轉數nmin運轉時並聯運行的特性曲線；曲線V為2臺以最小轉數nmin運轉，1臺以額定轉數no運轉時並聯運行的特性曲線；曲線VI為2臺以以最小轉數nmin運轉時的特性曲線；Hb為設計恆壓值；Ha為水泵特性曲線高效段內揚程的最大值；Qb、Qa分別為Hb、Ha相對應的流量值。
如圖4所示，要保證3臺水泵的高效區並聯工作時的流量連續，而不至使變速水泵工況點落在高效區之外，就必須使IV曲線穿過B點或在B點之下，相應的V曲線就會穿過C點或在C點之下，這樣就有Qb≥2Qe(1)由水泵比例律可知，相似工況點A、E的關係為Qa/Qe=Ha/He]]>由圖4可知，為保證3臺水泵工聯工作時，定速泵與變速泵的工況點都落在其相應的高效區內，變速泵轉數下調以後的特性曲線不能在E點以下穿過，也就是說在高效區內變速泵以最小轉數nmin運行時的特性曲線必定穿過E點，因此有He＝Hb則Qa/Qe=Ha/He]]>Qe=QaHb/Ha---(2)]]>將(2)式代入(1)就可得到(3)式Qb/Qa2Hb/Ha---(3)]]>設 Qb/Qa＝α2Hb/Ha=]]>則可得到α≥β (4)因此，當2臺變頻水泵和1臺工頻水泵並聯運行時，只要設定水泵參數滿足α≥β，就可保證變速泵和定速泵工作在高效區，達到節能的目的。此結論同樣適合3臺以上水泵並聯工作時的情況。
圖5表示水泵的Q-H特性曲線，其中A～B段表示水泵的高效段，A、B、C三點表示水泵樣本中提供的三個高效點，圖中陰影部分表示調速水泵在不同恆壓值的節能量，由圖5可知，當調速成水泵出口恆壓設定值為Hc時的節能量顯然要大於恆壓設定值為Hb時的節能量。
上述的水泵可為型號相同的DL、IS、LG水泵。
權利要求1.一種恆壓供水控制裝置，包括PLC控制器、驅動與保護單元、第一變頻水泵及至少一個工頻泵，PLC控制器的輸入端接有壓力反饋信號，其輸出端分別接驅動與保護單元、第一變頻器的輸入端，驅動與保護單元的輸出端分別接第一變頻器及至少一個工頻泵，其特徵在於所述PLC控制器及驅動與保護單元的輸出端還接有第二變頻水泵。
2.根據權利要求1所述的恆壓供水控制裝置，所述的水泵為相同的DL、IS、LG水泵。
專利摘要本實用新型公開了一種恆壓供水控制裝置，包括PLC控制器、驅動與保護單元、第一變頻水泵及至少一個工頻泵，PLC控制器的輸入端接有壓力反饋信號，其輸出端分別接驅動與保護單元、第一變頻器的輸入端，驅動與保護單元的輸出端分別接第一變頻器及至少一個工頻泵，其特徵在於所述PLC控制器及驅動與保護單元的輸出端還接有第二變頻水泵。本實用新型結構簡單、節能效果好，可以克服恆壓供水系統單臺調頻水泵中運行在「低效區」浪費能源的缺點。
文檔編號E03B11/16GK2700411SQ20042003528
公開日2005年5月18日 申請日期2004年3月10日 優先權日2004年3月10日
發明者姚志強, 王克超 申請人:姚志強, 湖南長沙綠泉實業有限公司, 王克超