變頻供水設備 變頻供水設備是一種直接與市政管網(wǎng)相連，而不會對市政管網(wǎng)產(chǎn)生影響的成套供水設備。該設備在ZBH變頻恒壓的基礎上，將市政管網(wǎng)壓力和提升水泵的壓力進行疊加，使生活供水更加節(jié)能和環(huán)保，是傳統(tǒng)二次供水理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。該設備由變頻控制柜、無負壓裝置，自動化控制系統(tǒng)及遠程監(jiān)控系統(tǒng)、水泵機組、穩(wěn)壓補償器、負壓消除器、壓力傳感器、閥門、儀表和管路系統(tǒng)等組成。 目錄 1概述 ？核心技術(shù) ？處理方法 ？發(fā)展歷史 2最新技術(shù) ？工作原理 ？設備原理 ？設備特點 ？適用范圍 3選型說明 ？供水系統(tǒng) ？變頻器 ？PLC選型 4使用操作 5無負壓系統(tǒng) ？簡介 ？運行環(huán)境 1概述 變頻供水設備 給水體系是由相互聯(lián)絡的一系列構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成。給水體系的使命是從水源取水，無負壓供水設備按用戶對水質(zhì)的需求進行處置，然后將水運送到用水區(qū)，井向用戶配水，以滿足用戶對水質(zhì)、水量、水壓的需求。依照各有些的功用將其分紅以下幾有些。 (1)取水構(gòu)筑物。開封無負壓供水設備用以從水泥(地表水和地下水)取水，并送往水廠。它包含取水頭部和一級泵站。取水構(gòu)筑物通常坐落給水體系的首部。 (2)水處置構(gòu)筑物。無塔供水器用以處置從取水構(gòu)筑物運送來的原水，以滿意用戶對水質(zhì)的需求。它包含水處置廠、管網(wǎng)二次消毒設備。這些構(gòu)筑物常會集安排在水廠計劃內(nèi)。 (3)泵站。用以將所需水量提升到需求的高度．可分抽取原水的一級泵站、運送清水的二級泵站和設于管網(wǎng)中的增壓泵站等。 (4)輸水管渠和配水管網(wǎng)。用以聯(lián)接取水構(gòu)筑物、立式無塔供水、水處置構(gòu)筑物、用戶，運送和分配水。它包含從一級泵站到水廠的原水輸水管渠、二級泵站、從二級泵站到用水區(qū)的清水輸水管和用水區(qū)配水管網(wǎng)。 (5)調(diào)度構(gòu)筑物。用以貯存和調(diào)度供水量與用水量在時刻上的散布不均，當供水量大于用水量時貯存剩余的水，當用水量大于供水量時抵償供水量的短少。它包含清水池、高地水他、水塔。高地水池、水塔還有包管水壓的效果。 標明以地表水為水源的給水體系。相應的無塔供水工程設備為：取水構(gòu)筑物從江河取水，經(jīng)一級泵站2送往水處置構(gòu)筑，處置后的清水貯存在清水池中。二級泵站5從清水池取水，經(jīng)揚水管送往管網(wǎng)供應用戶。有時，為了調(diào)度水量和堅持管網(wǎng)的水壓，可依據(jù)需求締造水庫泵站、高地水池或水塔。通常情況下，從取水構(gòu)筑物到二級泵站都同于水廠的計劃。 給水管網(wǎng)遍布整個給水區(qū)內(nèi)，變頻供水設備依據(jù)管道的功用，可劃分為干管和分配管。前者首要用以輸水，管徑較大，后者用于配水到用戶，管徑較小。 地下水為水泥的給水體系。地下水經(jīng)過管井群集水至儲水池，變頻無塔供水由泵站經(jīng)輸水管、水塔和配水管網(wǎng)供應用戶。因地下水水質(zhì)超卓，通常可省去水處置構(gòu)筑物而只帶在儲水池加氯消毒。[1] 核心技術(shù) 變頻無塔供水設備是將交流變頻調(diào)速技術(shù)和微機控制技術(shù)應用于水泵自動控制設備之中，并與水泵機組相結(jié)合的機電一體化供水裝置。其核心設備交流變頻調(diào)速控制柜融合了先進的微機控制變頻調(diào)速技術(shù)，先進的微機控制PID調(diào)節(jié)技術(shù)和先進的微機可編程控制器等國際上先進技術(shù)。本設備依據(jù)供水管網(wǎng)中瞬時變化的壓力和流量參數(shù)，自動改變水泵的臺數(shù)和運行轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒壓變量供水的閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而達到提高公司質(zhì)量和高效節(jié)能的目的。 隨著二次供水加壓技術(shù)的發(fā)展，變頻供水設備從根本上解決了這些問題。變頻供水設備不需建造水塔，投資小、占地少，采用水氣自動調(diào)節(jié)、自動運轉(zhuǎn)、節(jié)能與自來水自動并網(wǎng)，停電后仍可供水，調(diào)試后不需看管。比建造水塔節(jié)約投資70%，比建造高位水箱節(jié)約投資60%，大大節(jié)約土建投資。 變頻供水設備廣泛用于企事業(yè)單位、住宅區(qū)及農(nóng)村的生產(chǎn)、生活、辦公用水。供水戶在20－2000戶。日供水量在20－50000m3，供水高度達150米，即50層樓房。 處理方法 生物預處置 無負壓供水設備微污染原水在向水中加氯之前[2]，先有效地去掉水中的有機物，是控制出廠水三鹵甲烷含量的底子方法。原水先進行生物預處置，就是仿照天然界天然充氧再生的進程，對微污染原水用人工充氧和培養(yǎng)好氧微生物，在水廠中強化再生水資源的可行處置方法。 微污染原水中的有機物濃度與污水比擬是很低的，但水的生物可處置性是鄰近的，又因有機物濃度低，微生物生長緩慢，因此微污染原水只適合用生物膜法進行生物預處置。常用的是陶粒生物濾池和生物接觸氧化池。 微污染原水進入生物濾池后，依托浸沒于水下的長滿生物膜的濾料載體，在滿意的曝氣充氧條件下，水流在與生物膜和氧的不斷接觸中，通過微生物的絮凝、吸附、氧化、生物降解和硝化等概括作用，二次供水水中的有機物和氨氮逐漸被去掉。 深度處置 深度處置主要有臭氧、活性炭、膜處置以及臭氧一生物活性炭等。 臭氧一生物活性炭處置的特點是： (1)運用O3的強氧化才干，把大分子有機物和腐殖酸氧化成小分子有機物，一同改動分子的某些基團，有利于活性炭吸附且避免不可逆吸附。 (2)O3使水中的有機物和活性炭表面的有機盲能團均處于活化情況，提高了吸附的可能性。 (3)O3使正本不能被生物降解的有機物變?yōu)榭缮锝到獾?，提高了有機物的可生化性。 (4)O3增加了水中溶解氧含量，變頻供水使得好氧茵和硝化茵在活性炭表面構(gòu)成的生物膜，可以更好地降解吸附活性炭中的有機物和氨氮，然后　延長了活性炭的作業(yè)周期，提高了活性炭的吸附功率。對去掉水中的COD、色度與臭味、酚、氨氯、油等均有明顯功率。 臭氧一生物活性炭法出資較大．往常工作費用也高。 選擇變頻供水設備的四大依據(jù)： 1、水泵流量總和應大于實際最大供水量； 　　2、變頻控制柜選型； 　　3、蓄水池容量應大于每小時最大供水量； 　　4、水泵揚程應大于實際供水高度。 變頻供水設備是指管網(wǎng)直接串聯(lián)水泵增壓供水的供水方式所采用之設備。在城鎮(zhèn)公用管網(wǎng)上直接裝泵抽水一直是供水系統(tǒng)的禁區(qū)。其理由：首先是在管網(wǎng)供應能力不足時，個體的超量取水會使管網(wǎng)節(jié)點或管段壓力下降而影響其它用戶的用水安定性。另外，允許用戶自由地裝泵“入網(wǎng)”有可能帶來管網(wǎng)運行安全和水質(zhì)安全的隱患。 發(fā)展歷史 （一）變頻供水設備第一代（始于80年代初） 名稱：重力式上下水位控制供水 特點：系統(tǒng)由水泵、上水池（或水塔）、下水池（或水井）和控制柜組成的供水系統(tǒng)。 （二）變頻供水設備第二代（始于80年代末） 名稱：氣壓式供水方式 特點：系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、低位水池（或水井）和自動控制柜組成的供水系統(tǒng)。 （三）變頻供水設備第三代（始于90年代中期） 名稱：變頻恒壓供水方式 特點：系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、全自動數(shù)控供水控制柜組成的供水系統(tǒng)。 （四）變頻供水設備第四代(始于2000年) 前三代產(chǎn)品的共同特點是：需要建水池或水箱，自來水放入水池或水箱，再從零壓力啟動。 名稱：無負壓疊壓供水方式 特點：由湖南中建供水設備研發(fā)出來的變頻恒壓供水設備無需水池或水箱，與市政管網(wǎng)直連，充分利用市政管網(wǎng)余壓，自動增壓供水。系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、無負壓消除器、變頻控制柜組成的新一代供水系統(tǒng)。 （五）變頻供水設備第五代（始于2005年） 名稱：補水式無負壓疊壓供水方式 特點：有備用保壓水箱，與市政管網(wǎng)直連，充分利用市政管網(wǎng)余壓，自動增壓供水，即能蓄水也能保壓。系統(tǒng)由水泵、保壓水箱、氣壓罐、無負壓消除器、變頻控制柜組成的高端供水系統(tǒng)。 （六）變頻供水設備第六代（始于2008年） 名稱：分質(zhì)補水式無負壓疊壓供水方式 特點：有備用保壓水箱，與市政管網(wǎng)直聯(lián)，充分利用市政管網(wǎng)余壓，自動增壓供水，既能蓄水也能保壓，還能對水產(chǎn)生凈化功能，可以直接飲用。 2最新技術(shù) 近幾年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，各地的高樓大廈如雨后春筍，一座座矗立在人們的面前。但是，由于市政管網(wǎng)的壓力只能達到2MPa左右，高樓用戶的用水水壓、水質(zhì)等問題一直困擾著供水公司的設計人員，隨著技術(shù)的發(fā)展，無吸程管網(wǎng)疊壓供水設備（的出現(xiàn)，使得以上問題迎刃而解！無吸程管網(wǎng)疊壓供水設備是最新一代供水技術(shù)，以投資節(jié)省、運行穩(wěn)定，控制精準受到了廣大用戶的一致好評！ 無吸程管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)特點： 　　對比傳統(tǒng)的供水設備和自然疊壓無負壓供水給水設備，HGHVI無吸程強制疊壓供水給水設備具有以下特點和優(yōu)勢: 　　1、投資小，無水池，不用消毒。 　　2、體積小，占地少，安裝方便。 　　3、高效節(jié)能，全部充分利用自來水管網(wǎng)壓力，三重強制疊壓，耗電少，運行費低。 　　4、全不銹鋼流道，全密封帶壓穩(wěn)流補償系統(tǒng)，徹底隔絕污染源，清潔環(huán)保。 　　5、水壓穩(wěn)定，不會造成市政管網(wǎng)壓力波動。 　　6、全自動控制運行，無人值守設計。 　　7、超強保護，故障自動顯示，報警。 　　8、模擬屏人機對話，可隨時查詢、設定、調(diào)整運行參數(shù)。 　　9、旁通設計，自動切換，停電不停水。 　　10、高壽命，運行效率高，可提高水泵壽命3倍以上。 　　11、可完全埋于地下，特別適用于用地緊張地區(qū)（特殊研制、特殊工況). 無吸程管網(wǎng)疊壓供水設備三大核心技術(shù)解析 核心技術(shù)之一：全自動智能疊壓調(diào)配技術(shù)： 　　全自動智能疊壓調(diào)配技術(shù)除了具備真空抑制器和負壓消除器的穩(wěn)流，予壓補償作用外，還采用獨有的工藝設計對管網(wǎng)水進行增壓調(diào)配，實現(xiàn)100%借用管網(wǎng)壓力，實現(xiàn)真正意義上的三重增壓疊壓，達到節(jié)能降耗的目的，同時還具有信息處理功能，將這些數(shù)據(jù)經(jīng)實時收集和分析系統(tǒng)運算和處理，發(fā)送到相應執(zhí)行單元。 核心技術(shù)之二：全自動智能欠壓調(diào)配技術(shù)： 全自動智能欠壓調(diào)配系統(tǒng)的作用是在自來水管網(wǎng)壓力不足的情況下，可根據(jù)管網(wǎng)工況隨時通過調(diào)配系統(tǒng)（包括壓力，水位反饋，流量，壓力調(diào)節(jié)等運行狀態(tài)）實現(xiàn)設備正常供水，滿足管網(wǎng)壓力最不利點的用水要求。 核心技術(shù)之三：全封閉帶壓穩(wěn)流補償技術(shù)： 　　自然疊壓是通過與大氣接觸來消除負壓，而本系統(tǒng)是采用符合飲用水要求的全封閉部件，飲用水不與任何成分的氣體接觸，嚴格保證飲用水的衛(wèi)生安全。其本身是承壓設備，保證任何情況下始終帶壓運行，從根本上杜絕了管網(wǎng)出現(xiàn)負壓的可能性。 工作原理 變頻供水設備工作原理圖[1] 由長沙市博永機電科技有限公司研發(fā)出來的變頻無負壓供水設備投入使用，自來水管網(wǎng)的水進入穩(wěn)流流罐，罐內(nèi)空氣從真空消除器排出，待水充滿后，真空消除器自動關(guān)閉。當自來水管網(wǎng)壓力能夠滿足用水要求時，系統(tǒng)由旁通止回閥向用水管網(wǎng)直接供水；當自來水管網(wǎng)壓力不能滿足用水要求時，系統(tǒng)壓力信號由遠傳壓力表反饋給變頻控制器，水泵運行，并根據(jù)用水量的大小自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速恒壓供水，若運轉(zhuǎn)水泵達到工頻轉(zhuǎn)速時，則啟動另一臺水泵變頻運轉(zhuǎn)。 水泵供水時，若自來水管網(wǎng)的水量大于水泵流量，系統(tǒng)保持正常供水：用水高峰時，若自來水管網(wǎng)水量小于小泵流量量，穩(wěn)流罐內(nèi)的水作為補充水源仍然能正常供水，此時，空氣由真空消除器進入穩(wěn)流罐，罐內(nèi)真空遭到破壞，確保了自來水管網(wǎng)不產(chǎn)生負壓，用水高峰過后，系統(tǒng)又恢復到正常供水狀態(tài)。當自來水管網(wǎng)停水，造成穩(wěn)流罐液位不斷下降，液位探測器將信號反饋給變頻控制器，水泵自動停機，以保護水泵機組。夜間小流量供水且自來水管網(wǎng)壓力不能滿足要求時，氣壓罐可以貯存并釋放能量，避免了水泵頻繁啟動。[3] 設備原理 的基本工作原理是根據(jù)用戶用水量變化自動調(diào)節(jié)運行水泵臺數(shù)和一臺水泵轉(zhuǎn)速，使水泵出口壓力保持恒定。當用戶用水量小于一臺水泵出水量是，系統(tǒng)根據(jù)用水量變化有一臺水泵變頻調(diào)速運行，當用水量增加時管道系統(tǒng)內(nèi)壓力下降，這時壓力傳感器把檢測到的信號傳送給微機控制單元，通過微機運行判斷，發(fā)出指令到變頻器，控制水泵電機，使轉(zhuǎn)速加快以保證系統(tǒng)壓力恒定，反之當用水量減少時，使水泵轉(zhuǎn)速減慢，以保持恒壓。當用水量大于一臺泵出水時，第一臺泵切換到工頻運行，第二臺泵開始變頻調(diào)速運行，當用水量小于兩臺泵出水量時，能自動停止一臺或二臺泵運行。在整個運行過程中，始終保持系統(tǒng)恒壓不變，使水泵始終工作在高效區(qū)，既保證用戶恒壓供水，又節(jié)省電能。設備不需配備專職操作人員。 設備特點 1、經(jīng)濟效益顯著：使用該設備，可不建造水塔、不設樓頂水箱，既減少工程的施工周期，又解決了工程造價費用高的缺點，還克服了氣壓波動大，水泵啟動頻繁等不足之處。 2、設計嚴謹：該設備采用水泵變頻恒壓控制，無論系統(tǒng)用水量怎樣變化，均能使管道出口壓力保持恒定。 3、運行可靠：該設備采用變頻調(diào)速器和國內(nèi)優(yōu)質(zhì)水泵，具有完善的保護功能和自動、手動轉(zhuǎn)換功能，使運行非常可靠。并且性能良好、控制方式靈活、抗干擾能力強 4、高效節(jié)能：該設備能根據(jù)用戶用水量的變化來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵始終工作在高效區(qū)，節(jié)電效果明顯，比恒速水泵可節(jié)電35%。 5、操作簡單：該設備采用全自動控制，PID調(diào)節(jié)，鍵盤操作，人機界面（文本、數(shù)字）顯示。操作人員只需轉(zhuǎn)換電控柜開關(guān)，就可以實現(xiàn)用戶所需工況，實現(xiàn)全自動無人值守。 6、保護功能齊全：具有完美的過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過流、短路、水源缺水等自動保護功能。在異常情況下能進行信號報警、自檢、故障判斷等。 7、占地少安裝方便：整套設備只有一組供水控制柜和水泵機組，安裝非常簡單方便。 8、延長水泵及電機的使用壽命：對多臺泵組均能可靠的實現(xiàn)軟啟動，使電網(wǎng)和管網(wǎng)免沖擊，并且輪流運轉(zhuǎn)，大大延長了水泵及電機的使用壽命。[4] 適用范圍 1、有水池的高層建筑、賓館、學校、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、企事業(yè)單位、新農(nóng)村建設農(nóng)村的生活用水。 2、工廠、工礦企業(yè)的生活或者生產(chǎn)用水。[5] 3、各類水廠、供水站、污水廢水廠、農(nóng)業(yè)排灌站等供排水。 4、高樓、小區(qū)、企事業(yè)單位熱水集中供水。 5、生產(chǎn)、生活中的冷卻水、循環(huán)水的加壓。 6、油田輸油管道、油庫、油站等的恒壓輸油。 3選型說明 變頻供水設備主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。 供水系統(tǒng) （1）蓄水池容量應大于每小時最大供水量。 （2）水泵揚程應大于實際供水高度。 （3）水泵流量總和應大于實際最大供水量。 （4）變頻控制柜選型： 用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號及臺數(shù)，然后對控制柜進行選型。 變頻器 根據(jù)工藝要求，建議配用ABBACS600系列變頻器。ACS600系列變頻器是ABB公司采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù)，結(jié)合諸多先進的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍，優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性,完整的保護功能以及靈活的編程能力，較高的可靠性和較小的體積。 主要技術(shù)數(shù)據(jù)： 功率范圍：1.8-3000kW 電源電壓：380/400/415/440/460/480/500VAC3相 10%； 電源頻率：35-50Hz 控制連接：2個可編程的模擬輸入（AI）；1個可編程的模擬輸出（AO）；5個可編程的數(shù)字輸入（DI）；2個可編程的數(shù)字輸出（DO）。 連續(xù)負載能力：150%In，每10分鐘允許1分鐘 串行通訊能力：標準的RS—485接口可使變頻器方便地與計算機連接。 保護特性：過流保護、I2t、過壓保護、欠壓保護、過熱保護、短路保護、接地保護、欠壓緩沖、電機欠/過載保護、堵轉(zhuǎn)保護、串行通訊故障保護、AI信號丟失保護等。 外型結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。產(chǎn)品經(jīng)過多種電氣安全規(guī)范認證，符合GE、UL及質(zhì)量認證體系ISO9001和ISO4001等。 變頻器獨特的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）功能是目前最佳的電機控制方式，它可以對所有交流電機的核心變量進行直接控制，無需速度反饋就可以實現(xiàn)電機速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制。 ACS600變頻器內(nèi)置PID、PFC、預磁通等八種應用宏，只需選擇需要的應用宏，相應的所有參數(shù)都自動設置，輸入輸出端子也將自動配置，這些預設的應用宏配置大大節(jié)約了調(diào)試時間，減少出錯。 PLC選型 PLC建議采用西門子S7-200型。SIMATICS7-200可編程序控制器是模塊化中小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用；大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應自動控制任務，各種單獨的模塊之泛組合以用于擴展；簡單實用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡能力，使得應用十分靈活；方便用戶和簡易的無風扇設計；當控制任務增加時，可以自由擴展；大范圍的集成功能使得它的功能非常強勁。 多種的性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應用選擇合適的模塊。當任務規(guī)模擴大，可隨時使用附加模塊對PLC進行擴展。 4使用操作 1.設備使用前手盤水泵轉(zhuǎn)子.應無摩擦.卡滯現(xiàn)象; 變頻供水設備 2.用500V低壓插表檢測電機絕緣。應為0.5MO以上:3.控制儀表及線路無損壞: 4.全開水泵進口閥.關(guān)閉出口閥.逐一打開泵的排氣閥.待液體充滿泵腔后關(guān)閉排氣閥: 5.將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于手動位置.空載點動水泵.其運轉(zhuǎn)方向與標注箭頭一致; 6.手動逐臺啟停水泵.檢查水泵運轉(zhuǎn)無異?，F(xiàn)象。 5無負壓系統(tǒng) 簡介 傳統(tǒng)的供水方式離不開蓄水池，蓄水池中的水一般由自來水管網(wǎng)供給，這樣，原來有壓力的水進入水池后變成了零，然后從零開始加壓，造成大量的電力能源浪費。 變頻供水設備 無負壓供水設備是以市政管網(wǎng)為水源，充分利用了市政管網(wǎng)原有的壓力，形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式，節(jié)能效果好，沒有水質(zhì)的二次污染，是變頻恒壓供水設備的發(fā)展與延伸。在市政管網(wǎng)壓力的基礎上直接疊壓供水，節(jié)約能源，并且還具有全封閉、無污染、占地量小、安裝快捷、運行可靠、維護方便等諸多優(yōu)點。 運行環(huán)境 1、供水設備相對濕度≤90%(20℃)，室外答應59%，無水珠凝露； 2、無負壓供水設備環(huán)境溫度的范圍在4℃-40℃這件； 3、無負壓供水設備的流量范圍在0到600m3/h； 4、無負壓供水系統(tǒng)采用的電源為三相五線制的，電壓380V（ 10%），頻率50HZ（ 5%）； 5、無負壓供水設備運行地點應無導電或爆炸性塵埃，無侵蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽。 6、振動應該是 0.5g，振動頻率10HZ-150HZ最大振動加速不應超過5m/s2 7、無負壓供水設備的壓力調(diào)節(jié)精度小于即是0.01MPa； 8、無負壓供水設備的壓力范圍在0～2.0MPa之間。