水箱变频一体化设备

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【水箱变频一体化设备，展英雄气概，铸华振辉煌】

谦虚的学生珍视真理，不关心对自己个人的颂扬：不谦虚的学生首先想到的是炫耀个人得到的赞誉，对真理漠不关心。思想史上载明，谦虚几乎总是和学生的才能成正比例，不谦虚则成反比。

中国著名品牌，国内最专业的供水设备专家-华振水务

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湖南华振水务有限公司

罐式智能叠压（无负压）成套供水设备控制系统:

系统基本情况系统由变频器、数字调节器、可编程序控制器(PLC)、传感器、水泵电机及相关电气控制设备集成而成，是一种具有变频调速和全自动闭环控制主要功能的机电一体化智能设备。系统组成示意见图1和一次接线分别见图2：是一种典型的自动恒压供水系统的构框图如图2所示：系统具有控制水泵出口总管压力恒定、变流量供水主要功能。系统通过设备安装在出水总管上的压力传感器、流量传感器，实时将压力、流量非电量信号转换为电信号，输入至可编程控制器(PLC)的输入模块，信号经CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算，得出最棒的运行工况参数，由系统的输出模块输出逻辑控制指令和变频器的频率设定值，控制泵站投运水泵的台数及变量泵的运行工况，并实现对每台水泵根据CPU指令实施软启动、软切换及变频运行。系统可根据用户用水量的变化，自动确定泵组的水泵的循环运行，以提高系统的稳定性及供水的质量。

罐式智能叠压（无负压）成套供水设备具体的说明如下：

1. 保证管网压力，调节峰值用水，水箱入口处采用了智能化的电磁阀来控制进水压力及水位。当管网压力下降加压泵从水箱取水时，可通过智能控制，当水箱水位低于一定液位时，再打开电磁阀从管网中放水，此时保证取水口一定的压力，此措施一可以避开高峰用水，起调峰作用;二是避免了普通水箱的零压力泄水，对管网压力是一个很好的保护作用。

2. 运行可靠性：当用水高峰时，或自来水停水时，由水箱供水，大大提高用户用水的可靠性，完全符合自来水供水规范。

记者针对此问题专项调查了华振水务设备公司，作为中西部最大的罐式智能叠压（无负压）成套供水设备生产商，厂商从材料、技术、生产、销售、运输、安装、调试、维护每个环节都是苛求完美，生怕有一丝纰漏。华振水务设备有限公司技术总监黄维表示：“罐式智能叠压（无负压）成套供水设备的生产成本就非常高的，比如说供水设备使用的水箱，采用的是优质食品级不锈钢SUS304，这种材质制造的水箱不仅极大延长可水箱的使用寿命，并能较好防止水质的二次污染，但是价格也是不菲。不光光是材料上面，技术上面也是一笔花费，就我们公司现在发明的五个专利技术物业无忧供水系统专利、三片式止回蝶阀、无线远程监控与控制系统专利、双稳态压力补偿装置、流量比例调节装置都是需要专利费用的。还有产品的材料采购、其他技术系统、后期的维护服务等等都是需要较高的费用。不是菜市场卖白菜那样，卖出去了就卖出去了。”

具体地谈管网能力问题实际上是个体用户的需求、管网能否满足供水需求的问题。例如：某用户申请供水，其居住小区有普通Ⅱ类住宅500户，依建筑给水设计规范设计之秒流量(最大短瞬时流量)为13L/S(47m3/h)，根据地理位置，应在某管段上(例如DN300管)开口接出取水管。而该管网是否有能力满足需要?实际上这是一个管网水力计算的问题。管网的拓朴结构有环状和枝状类别之分，水力计算方法毋需赘述。管网水力计算题目对于管网经常性管理工作较差的供水系统，可能会因基础数据和运行数据不足，解题时有些困难。这可以通过罐式智能叠压（无负压）成套供水设备测压、测流、试验等工作来获取数据，并逐步使管网管理工作科学、正规地完善起来。

差量补偿箱式无负压供水设备是直接利用自来水管网压力的一种叠压式供水方式，箱泵一体化成套设备卫生、节能、综合投资小。箱泵一体化成套设备安装调试后，自来水管网的水首先进入稳流罐，并通过真空消除器将罐内的空气自动排除。当安装在设备出口的压力传感器检测到自来水管网压力满足供水要求时，系统不经过加压泵直接供给;当自来水管网压力不能满足供水要求时，检测压力差额，由加压泵差多少、补多少;当自来水管网水量不足时，空气由真空消除器进入稳流罐破坏罐内真空，即可自动抽取稳流罐内的水供给，并且管网内不产生负压。
随着城市的发展，城市生活供水二次加压泵站已经是居民小区和城市高层建筑给水中不可缺少的组成部分，据了解，目前二次供水成为全市高层住宅的主要供水模式，出于对饮水安全的关心和对二次供水的了解，居民对饮用水安全的质疑和投诉也日渐增多。

差量补偿箱式无负压供水设备工作原理：服务热线：13873135546 黄小姐（微信同号）；咨询QQ：229664127
当公共供水管网≤0.2Mpa时(可自由设定0.2—0.4Mpa)无负压装置关闭，无负压进水装置打开，由水箱供水，反之当公共供水管网压力≥0.2Mpa时，延时10分钟(时间可调整)无负压装置打开，无负压进水装置关闭，由公共供水管网供水。气压罐内存储的水，通过智能控制，每6小时循环一次，确保水质新鲜、纯净。

差量补偿箱式无负压供水设备安装要求服务热线：13873135546 黄小姐（微信同号）；咨询QQ：229664127
1、拧紧地脚螺栓，以免起动时振动对泵性能产生影响。
2、在泵的进、出口管路上安装调节阀，在泵出口附近安装压力表，以控制泵在额定工况内运行，确保泵的正常使用。
3、排出管路如装逆止阀应装在闸阀的外面。
4、差量补偿箱式无负压供水设备泵的安装方式分为硬性联接安装和柔性联接安装。
5、差量补偿箱式无负压供水设备安装前应仔细检查泵体流产内有无硬质物，以免运行时损坏叶轮和泵体
6、差量补偿箱式无负压供水设备安装时管路理量不允许加在泵上，以免使泵变形，影响正常运行。
华振的独特技术（核心技术点）服务热线：13873135546 黄小姐（微信同号）；咨询QQ：229664127
1.产品触摸屏显示系统
触摸屏控制界面是公司，产品直接与用户交流的窗口，人机界面档次的高低直接反映了产品档次的高低，同时反映着公司产品是否已经走上了工控产品的专业化、职业化道路，因此，触摸屏控制界面的档次是非常重要的。
2．一键调压及压力补偿技术
一键调压技术更是在客户操作上体现出华振处处为客户着想的理念，简单的操作交给我们的客户，复杂的程序设计交给我们。压力补偿控制技术运用了华振开发的双稳态压力补偿控制技术能保证在无负压的情况下补偿出水压力。
3. 应急电路设计
在自动控制失灵及变频故障时，我们都可以随时的切换到应急电路运行，应急电路的设计在满足正常供水的情况下也不会造成压力偏高，保证管网的压力安全。从而为现场的售后服务赢得时间。
4. 变频降噪技术
能大幅度的消除降解变频电流声。比普通变频技术噪声降低10-20dB。变频输出交接自保持技术，限度的降低控制柜元器件动作声音。
5. 进水压力数字显示远传压力表控制
4-20MA输出，动态显示进水压力变化情况，抗干扰性更强，精度更高，寿命更长。

差量补偿箱式无负压供水设备品牌：

目前，我国的海洋环境，总的来看，基本上还是处于良好状态。但在某些沿岸的海湾、河口及局部海域，如大连湾、辽河口、锦州湾、渤海湾、莱州湾和胶州湾等，环境污染比较严重;某些海洋水产资源衰落，渔获量减少，少数珍贵海产品受损，一些海洋水产资源质量受到影响;部分滩涂荒废，滨海环境遭到损害。就海区而言，渤海沿岸污染较严重，东海和黄海次之，喃海污染较轻。

采用国际先进的微机控制变频调速技术，通过压力传感器，将用水量的变化信号变成电子信号，依据用水量的需求，自动对水泵进行投切和转速调整，使供水压力自动维持在设定的压力值。供水质量高，节能效果明显，高度自动化，可实现无人值守。长沙华振供水设备有限公司生产的差量补偿箱式无负压供水设备是一种高校节能的给水方式，深得广大用户的青睐。

利用差量补偿箱式无负压供水设备性能提高供水效率

不同的有着不同的性能。同样也会影响到供水的质量和效果。虽然有些医院也利用储水池和变频调速设备供水，但是变频器反馈系统的反馈信号是否准确，造成供水的效果也是不尽相同的。例如：一块小小的远传压力表，它所安装在供水管线的位置是否正确合理，这些情况都能使变频系统产生信号偏差，使其供水系统出现系统停机、压力偏低等问题。所以远传压力表的安装位置一定要根据差量补偿箱式无负压供水设备的性能来确定，决不可贪图方便最终影响供水系统的正常运行。因此安装的管线通径等一定要在差量补偿箱式无负压供水设备每小时吨位数以内的10%上计算Dg，因为水在管网内运动是有动差和摩擦的，运动的水虽然是液体但也是有能耗的，所以合理比配尤为重要。也是保障供水系统的正常运行下的基本条件，选择高性能的供水系统，可以提高供水的高效率，就拿我院而言举例说明：以2003年为界的两种设备参数、性能对比后就说明了高性能设备的优势是显而易见的。

差量补偿箱式无负压供水设备工作原理

由交流变频器、远传压力表、调节器组成调节控制机构，由断路器、接触器等为执行机构共同组成完整的恒压变量供水系统。

二台水泵的工作状态：

1号泵变频工作，频率上升至某设定值达到设定压力，这时变频装置工作在恒压状态。当用水量增大时，压力下降，水泵在某设定值频率上维持一段时间后，达不到设定压力，便自动转为1号泵工频运行，启动2号泵变频工作。当用水量减小时，1号泵停止，由2号泵变频工作，频率上升至某设定值，以维持设定压力，起到恒压变量作用。

罐式智能叠压（无负压）成套供水设备品牌：

目前，我国的海洋环境，总的来看，基本上还是处于良好状态。但在某些沿岸的海湾、河口及局部海域，如大连湾、辽河口、锦州湾、渤海湾、莱州湾和胶州湾等，环境污染比较严重;某些海洋水产资源衰落，渔获量减少，少数珍贵海产品受损，一些海洋水产资源质量受到影响;部分滩涂荒废，滨海环境遭到损害。就海区而言，渤海沿岸污染较严重，东海和黄海次之，喃海污染较轻。

采用国际先进的微机控制变频调速技术，通过压力传感器，将用水量的变化信号变成电子信号，依据用水量的需求，自动对水泵进行投切和转速调整，使供水压力自动维持在设定的压力值。供水质量高，节能效果明显，高度自动化，可实现无人值守。长沙华振水务设备有限公司生产的罐式智能叠压（无负压）成套供水设备是一种高校节能的给水方式，深得广大用户的青睐。

利用罐式智能叠压（无负压）成套供水设备性能提高供水效率

不同的有着不同的性能。同样也会影响到供水的质量和效果。虽然有些医院也利用储水池和变频调速设备供水，但是变频器反馈系统的反馈信号是否准确，造成供水的效果也是不尽相同的。例如：一块小小的远传压力表，它所安装在供水管线的位置是否正确合理，这些情况都能使变频系统产生信号偏差，使其供水系统出现系统停机、压力偏低等问题。所以远传压力表的安装位置一定要根据罐式智能叠压（无负压）成套供水设备的性能来确定，决不可贪图方便最终影响供水系统的正常运行。因此安装的管线通径等一定要在罐式智能叠压（无负压）成套供水设备每小时吨位数以内的10%上计算Dg，因为水在管网内运动是有动差和摩擦的，运动的水虽然是液体但也是有能耗的，所以合理比配尤为重要。也是保障供水系统的正常运行下的基本条件，选择高性能的供水系统，可以提高供水的高效率，就拿我院而言举例说明：以2003年为界的两种设备参数、性能对比后就说明了高性能设备的优势是显而易见的。

第二章罐式智能叠压（无负压）成套供水设备工作原理

由交流变频器、远传压力表、调节器组成调节控制机构，由断路器、接触器等为执行机构共同组成完整的恒压变量供水系统。

二台水泵的工作状态：

1号泵变频工作，频率上升至某设定值达到设定压力，这时变频装置工作在恒压状态。当用水量增大时，压力下降，水泵在某设定值频率上维持一段时间后，达不到设定压力，便自动转为1号泵工频运行，启动2号泵变频工作。当用水量减小时，1号泵停止，由2号泵变频工作，频率上升至某设定值，以维持设定压力，起到恒压变量作用。

罐式智能叠压（无负压）成套供水设备设计方略：

因为变频器的转速管制信号是由PID回路调节器给出的，以是对PLC来讲，不需要有模拟量输出接口和模拟量输出接口。削减了连线和附加装备，高涨了给水装备的成本，添加了整套装备的可靠性。因为采纳的PID回路调节器或许安设在管制柜的面板上，且PID回路调节器或许进行量纲的变动，于是或许进行供水压力的直接设定，直观可靠。因为PID调节器内部自带了优化算法，以是水压的调节无比平滑圆滑，拘泥。当接到火灾信号时，PLC管制消防泵发起，管网由低压转到低压，每单元的入户管道的紧张封锁阀在压力上限值时封锁，将生活留存管路断开;火灾信号撤除时，零碎积极恢复至恒压供水状态。为了保证水压回响反映信号值的精确，可对该信号设置滤波时间常数。

爱默生告诫我们：'当一个人年轻时，谁没有空想过?谁没有幻想过?想入非非是青春的标志。但是，我的青年朋友们，请记住，人总归是要长大的。天地如此广阔，世界如此美好，等待你们的不仅仅是需要一对幻想的翅膀，更需要一双踏踏实实的脚!'

【罐式智能叠压（无负压）成套供水设备，茂名无负压给水设备价格，展英雄气概，铸华振辉煌】

无负压供水设备的特点

1. 节能，可以实现节电20%-40%，能实现绿色用电。

2. 占地面积小，投入少，效率高。

3. 配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。

4. 运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且水泵的寿命大大提高。

5. 由于ZBH变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头。

6. 通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。

无负压供水设备节能原理

由水泵的工作原理可知：水泵的流量与水泵（电机）的转速成正比，水泵的扬程与水泵（电机）的转速的平方成正比，水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积，故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）。根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。

流量基本公式： Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3

以上Q代表流量，N代表转速，H代表扬程，KW代表轴功率。

例如：将供电频率由50HZ降为45HZ，

则P45/P50=（45/50）3= 0.729，即P45=0.729 P50；

将供电频率由50HZ降为40HZ，

则P40/P50=（40/50）3= 0.512，即P40=0.512 P50。

水泵一般是按供水系统在设计时的最大工况需求来考虑的，而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的最大量，一般用阀门调节增大系统的阻力来节流，造成电机用电损失，而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定，通过改变转速来调节用水供应，并可通过降低转速节能收回投资。

无负压供水设备的主要应用场合

1、高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水；

2、各类工业需要恒压控制的用水，冷却水循环，热力网水循环，锅炉补水等；

3、中央空调系统；

4、自来水厂增压系统；

5、农田灌溉，污水处理，人造喷泉；

6、各种流体恒压控制系统。

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无负压供水设备的设计

水泵的输出特性既决定于水泵的种类，也随供水管网系统的阻力特性曲线不同而不同。离心式水泵的特性公式如下：

(1)

式中，P为水泵的功耗(kW)；Q为使用工况点的水泵流量(m³/s)；H为使用工况点的扬程(m)；k为输出介质常数(kg/m³)；η为使用工况点的泵效率(%)。

图1 离心水泵的H-Q曲线

图1给出了离心式水泵的H-Q曲线，可见，在水泵的工作过程中，在等于原设计工况(点A)时效率最高，偏离这个工况(点在B、C两点间)效率就会降低。

根据水泵理论的相似定律，当水泵的转速发生变化时，它的扬程H、流量Q及水泵功率P也随之变化，它们之间的关系可以表示为：

（2）

（3）

（4）

流量Q与转速n的一次方成正比；扬程H与转速n的平方成正比；水泵功率P与转速n的立方成正比。

图2 供水管网的H-Q曲线

供水管网的H-Q曲线如图2所示。管网装置特性(H-Q)可根据闸阀全开时测得的各种数据由式求得。其中H_j为水泵的进出口水位高度差(m)，其大小与流量Q无关；α为供水管路的阻力系数。管网特性曲线与泵特性曲线之交点即为泵的正常使用工况点。⒉变频恒压供水系统的设计与实现

变频恒压供水系统的核心在于使用一台或几台变频器对供水系统的水泵进行变频控制，使供水水泵尽量工作在最佳效率状态。

⑴ 变频恒压供水系统的节能原理

图3 供水流量变化时的H-Q曲线

在图3中，水泵额定运行时的工况点D是泵的特性曲线Nn与管路阻力曲线R1的交点。传统的利用阀门控制的水泵，由于要减小流量，关小阀门，使阀门的摩擦阻力变大，阻力曲线从R₁转移到R’₁，扬程则从H₀升到H₁，流量从Q_n减小到Q₁，运行工况点从D点转移到A点。

而调速控制水泵时，阀门没有开关变化，因此阻力曲线R₁不变。为使流量改变，需要改变水泵的转速。如果把速度从N_n降到N₁，特性曲线也从N_n转移到N₁。此时，运行工况点从D点转移到C点，扬程从H₀下降到H₃，流量从Q_n减小到Q₁。

根据公式(1)求出，运行时，在A点水泵的功耗为，C点水泵的功耗为，两者的差值为：。也就是说，用阀门控制水泵流量时，有ΔP功率被浪费掉了，并且这个损耗随着阀门的关小而增加。

⑵系统构成与控制方式选择

针对给定的条件进行系统设计，由于各泵容量相等，可只用一个变频器，额定功率稍大于或等于泵的额定功率。由于变频器的价格较高，因此不建议使用变频器的双余度备份，但可在保护和故障容错中做一定投资，以更好地保证系统安全稳定运行。控制器件与控制方案选择如下：

现阶段使用较多的控制器件为：微处理器（单片机或DSP）、PLC或专用变频器。专用变频器的主要生产厂商有三菱、ABB等公司。不同的控制装置在控制的原理上基本是一样的，主要有PID调节器、变频/工频自动切换、水网压力检测环节等，通过图5所示连接而组成供水系统。

为了保持供水管道的压力恒定，就必须实时检测管道压力并回馈给供水控制器，使其构成压力闭环控制系统。现在最常用的控制器是以PID调节为主要手段，也有的采用了模糊控制等现代控制理论方法。

变频调速供水的恒压值一般选用最不利点（管端）恒压控制比较准确，但该压力信号传输距离太长，一方面容易受到干扰，另一方面也容易出现故障，因此在用户对供水精度要求不很高时，常以出水母管出口处压力作为恒压值进行控制。

对于专用变频器，由压力传感器检测到的管网压力直接送入变频器中的PID调节器输入口；对微处理器（包括PLC）控制的系统，压力设定值以及用户管网压力检测值则送入微处理器中，经内部PID控制程序的计算，输给变频器一个转速控制信号，当变频器频率达到最大时，若仍没有达到压力设定值，就进行变频/工频切换，同时重新给变频器输出一个转速控制信号。压力检测值与压力给定值差距越大，该输出信号变化就越大。一旦管网压力达到了设定值，该输出控制信号就恒定下来，系统稳定运行。

在专用变频器中，压力给定值可以通过变频器输入设定，也可以通过电位器送入；而微处理器控制系统的压力给定值也可通过相应的装置输入。允许用户在现场设置PID参数，通过调试选出最佳参数，达到系统稳定。

一般情况下，PID方式的调节器就能够满足供水管压力的稳定调节。然而，这种类型的闭环系统也存在着一些难以解决的问题，比如在系统的动态运行过程中，水泵电机会出现速度超调甚至不稳定的现象，对整个的供水设备具有很大的破坏性，还会减小整个系统的效率。这些问题只能通过选定最优的PID参数或修改PID算法来解决。在此不作详细的分析。

⑶各条件下供水具体控制方式

恒压供水的起动与停机：

在水泵出口母管处装设压力变送器和流量变送器，将压力和流量信号送入控制器，控制器将接收到的信号进行比较、运算，并发出指令，对变频器进行控制。如果检测得管网压力大于设定值，则系统不起动，当管网压力小于设定值时，系统起动。

变频器带1＃泵软起动,此时1＃泵处于变频调速运行状态，变频器根据收到的信号随时调整水泵的转速。当1＃泵达到额定转速仍不能满足水压值要求时，则该水泵自动切换到工频状态下运行，变频器则控制2＃水泵，使之软起动并运行。依此类推，直到管网压力满足压力设定要求。

在用水高峰过后，由于投入多台泵而使管网压力超过设定值，系统依据先投先停的原则，依次停止1＃泵，2＃泵，…。先投先停可以实现对多台泵的平均使用，有利于延长泵的使用寿命。对于所有泵的起停控制，完全由管网压力决定。

休眠控制：

在夜间用水量非常少的情况下，为了节能，可以设置可以使水泵暂停工作的休眠状态。在管网压力允许的条件下，当变频器输出频率低于某下限频率时，变频器停止输出。当管网压力小于下限设定时，再唤醒变频器使之重新开始工作。

⒊实际系统的设计

⑴实际系统中应考虑的其他因素

对于实际系统来说，四台等容量的供水泵并不是特别合理。在选取水泵时，应考虑在几乎所有工况下都能使工作中的水泵处于高效率工作区间，因此，在夜间或需水量非常少的工况下工作的水泵可选一个比其他容量都小的。

同时，如果该系统是针对实际供水而设计的话，则应该同时考虑楼宇泵房中所需要的另两种泵：深井泵与污水泵，显然那样的话系统会比现在的复杂一些。

主要由于绝大多数城市都不允许直接从市政管网吸水，因此采用变频调速恒压供水方式时仍然需要设置调节水池。在调节池中应安装液深传感器以检测液面高度。当水池液面下降到一定高度时，为了保证消防用水，就需停止水泵运行，这个高度就是消防水位。只有当水池液面达到设定水位时才能恢复正常供水。

污水泵控制：一般泵房都漏水，因此有集污池。在集污池中安装液位控制器，当污水池液面达到排污高度时，自动起动排污泵，排完污水后自动停止排污泵。

⑵管网水压控制点的选择

在本文设计的系统中，为了减少成本及增加可靠性而采用了泵口恒压方式，只能对由水量变化而引起的水泵剩余扬程进行监控，它不包含管网阻力下降而产生的剩余扬程；若采用最不利点恒压控制方法，则水泵的调速幅度同时决定于上述两个变化因素，使水泵调速后的扬程与管网阻力特性曲线更好地符合，以获得最佳的节能效果。在实际工程中，较现实的做法是在条件允许的情况下，尽可能将压力控制点靠近最不利点。