變頻器在供水行業(yè)中的具體應(yīng)用

崔恩恒

摘 要：在現(xiàn)實(shí)生活中，變頻器是供水行業(yè)的重要應(yīng)用設(shè)備。文章就我國(guó)公司實(shí)際生產(chǎn)狀況展開(kāi)分析，展開(kāi)變頻器生產(chǎn)應(yīng)用的必要性分析，從而滿(mǎn)足現(xiàn)階段的變頻器應(yīng)用需要，對(duì)于現(xiàn)實(shí)類(lèi)似問(wèn)題的解決提供一些借鑒意義。

關(guān)鍵詞：變頻器；應(yīng)用現(xiàn)狀；存在問(wèn)題；探究總結(jié)；供水行業(yè)

前言

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷健全，城市管網(wǎng)水壓系統(tǒng)不斷得到健全，但是目前來(lái)說(shuō)，依舊難以滿(mǎn)足所有居民的用水需要，很多用戶(hù)需要進(jìn)行水壓的提升，才能滿(mǎn)足日常生活用水的需要。這就實(shí)現(xiàn)了變頻器的應(yīng)用，該模式的應(yīng)用，避免其傳統(tǒng)的水壓提升模式的局限性，實(shí)現(xiàn)水塔、高位水箱等傳統(tǒng)增壓設(shè)備的替代，確?，F(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的解決。

1 變頻器應(yīng)用原理及其應(yīng)用現(xiàn)狀的分析

時(shí)代的發(fā)展，人們的生活水平越來(lái)越高，與此同時(shí)對(duì)于生活用水的要求也越來(lái)越高，這需要進(jìn)行變頻器應(yīng)用環(huán)節(jié)的控制。目前來(lái)說(shuō)，變頻恒壓供水模式是應(yīng)用比較普遍模式，不僅僅能保證供水的質(zhì)量，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能性、環(huán)保性等的提升，受到這些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的影響，其在供水行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在變頻恒壓供水過(guò)程中，通常進(jìn)行編制控制器及其變頻器的組合，特別是變頻器的應(yīng)用這是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決。受到可編程技術(shù)自身應(yīng)用環(huán)節(jié)的影響，其編程模式具備比較高的難度，也就是技術(shù)含量比較高。讓人感覺(jué)通用性不強(qiáng)。而采用變頻器內(nèi)置PID控制模式可以?huà)仐壙删幊陶{(diào)試帶來(lái)得麻煩，簡(jiǎn)單易學(xué)，調(diào)試簡(jiǎn)單，性能可靠，抗干擾能力強(qiáng)。水是人類(lèi)最寶貴的資源，是人類(lèi)生存的基本條件，又是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的生命線(xiàn)，水工業(yè)是以城市及工業(yè)為對(duì)象，以水質(zhì)為中心，從事水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，以滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的所需求水量作為生產(chǎn)目標(biāo)的特殊工業(yè)。在水的開(kāi)采、加工、輸送利用過(guò)程中，供水設(shè)備是其必不可少的工具。

在現(xiàn)實(shí)工作中，我們發(fā)現(xiàn)，城市管網(wǎng)的水壓不能滿(mǎn)足每一位居民的需要，其只能保證一定樓層的穩(wěn)定供水，其余部分都要進(jìn)行水壓的提升，從而滿(mǎn)足用戶(hù)用水的需要。在以往的供水模式中，水壓、水箱等增壓設(shè)備都是應(yīng)用比較普遍的，對(duì)于變頻器組合模式的應(yīng)用則是比較少，并且這些傳統(tǒng)的模式具備比較高的應(yīng)用成本，特別是工作過(guò)程中，難以實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約及其工作步驟的優(yōu)化。由水泵高于實(shí)際用水高度的壓力來(lái)提升水量，其結(jié)果往往增大了水泵的軸功率和能量損耗，在使用這些傳統(tǒng)的供水方式，還容易造成水的二次污染。根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)、生活、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程等用水的要求，應(yīng)用丹佛斯系列的供水專(zhuān)用變頻器，可快速裝配成恒壓供水系統(tǒng)。它集變頻調(diào)速技術(shù)、PLC技術(shù)、PID控制技術(shù)等為一體，可組成完整的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。

為了更好的進(jìn)行變頻器供水系統(tǒng)環(huán)節(jié)的應(yīng)用分析，進(jìn)行供水自動(dòng)控制系統(tǒng)工作的分析是非常必要的，該設(shè)備的應(yīng)用需要進(jìn)行供水管網(wǎng)高靈敏度壓力傳感器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的有效安裝，從而確保供水管網(wǎng)工作環(huán)節(jié)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)水量變化情況、水壓變化情況等的分析。不斷向變頻器傳輸變化的信號(hào)，經(jīng)過(guò)微電腦判斷運(yùn)算并與設(shè)定的壓力比較后，向控制器發(fā)出改變頻率的指令，控制器通過(guò)改變頻率來(lái)改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速與啟用臺(tái)數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)峰谷用水量，保證供水管網(wǎng)壓力恒定，以滿(mǎn)足用戶(hù)用水的需求。

在現(xiàn)實(shí)變頻供水應(yīng)用過(guò)程中，我們通過(guò)會(huì)進(jìn)行傳感器的選擇，這是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)壓力變送器及其遠(yuǎn)傳壓力表的應(yīng)用，進(jìn)行管路壓力的檢測(cè)。在壓力設(shè)定單元中，我們必須要進(jìn)行工作所需系統(tǒng)壓力的設(shè)定，這就離不開(kāi)變頻器的應(yīng)用，變頻器設(shè)備是整體供水系統(tǒng)的重要應(yīng)用核心，通過(guò)對(duì)變電機(jī)的工作效率的優(yōu)化，確保恒壓供水模式的正常開(kāi)展。當(dāng)然，為了滿(mǎn)足日常供水的需要，進(jìn)行供水系統(tǒng)設(shè)備的分析是非常必要的，比較常見(jiàn)的供水配套設(shè)備有主泵設(shè)備、備用泵等。下面我們以天津市五洲電氣自動(dòng)化有限公司系列產(chǎn)品來(lái)介紹供水系統(tǒng)的工作原理和常遇到的問(wèn)題和解決方法。產(chǎn)品采用丹佛斯系列，該系列內(nèi)置PID控制器，有2個(gè)模擬口輸入，2路模擬量輸出，2個(gè)繼電器輸出口。用戶(hù)可以在線(xiàn)設(shè)定工作所需的參數(shù)、最高最低頻率和繼電器的輸出口，控制非常方便。下面我們針對(duì)一拖一單泵自動(dòng)恒壓供水、一拖二固定模式自動(dòng)恒壓供水和一拖二輪換式自動(dòng)恒壓供水分別進(jìn)行介紹。

2 自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)的優(yōu)化

為了更好的進(jìn)行自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)的測(cè)試應(yīng)用，進(jìn)行新舊泵的測(cè)試是非常必要的。比如我們公司就天津市五洲電氣自動(dòng)化有限公司機(jī)電設(shè)備展開(kāi)測(cè)試，進(jìn)行75KW丹佛斯變頻器的應(yīng)用。在應(yīng)用過(guò)程中，我們會(huì)進(jìn)行新舊泵測(cè)試數(shù)據(jù)表的填寫(xiě)。通過(guò)我們的測(cè)試得知，傳統(tǒng)的供水方式不能進(jìn)行供水壓力的良好控制，導(dǎo)致日常生活中的麻煩。通過(guò)對(duì)新型的變頻供水方式的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)供水壓力的有效控制，通過(guò)對(duì)變頻器的應(yīng)用，可以有效提升供水設(shè)備的節(jié)電效果。在異步電機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，在全壓?jiǎn)?dòng)到靜止?fàn)顟B(tài)，其時(shí)所需額定轉(zhuǎn)速時(shí)間一般小于0.5秒。水的流量從零猛增到額定流量，在極短時(shí)間內(nèi)流量的巨大變化將引起對(duì)管道的壓強(qiáng)過(guò)高或過(guò)低的沖擊，壓力過(guò)高會(huì)爆管而過(guò)低導(dǎo)致管子的癟塌。直接停機(jī)同樣會(huì)引起壓力沖擊。從上表測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)使用變頻器調(diào)速后，可通過(guò)對(duì)加減速時(shí)間的合理預(yù)置來(lái)延長(zhǎng)啟動(dòng)和停止過(guò)程，合理控制供水壓力減少管道沖擊，最大限度保護(hù)管網(wǎng)，管件，同時(shí)也提高電機(jī)水泵的使用壽命。從上述測(cè)試還可以看出泵老化時(shí)嚴(yán)重影響出水量供水壓力，維護(hù)維修不及時(shí)泵效率會(huì)大幅降低。

通過(guò)對(duì)變頻器設(shè)備的更新應(yīng)用，可以確保其節(jié)能效果的提升。比如本公司內(nèi)部有供水泵站，進(jìn)行315KW機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用，為了方便現(xiàn)實(shí)工作的需要，進(jìn)行工頻供水系統(tǒng)勒閥門(mén)模式的應(yīng)用，為了更好的提升生產(chǎn)效益，我們進(jìn)行了以下調(diào)整。經(jīng)技術(shù)改造改為兩套供水系統(tǒng)均用變頻器供水，嚴(yán)禁勒閥門(mén)通過(guò)變頻器調(diào)頻來(lái)控制供水壓力。改變供水方法后該泵站當(dāng)月電費(fèi)較前月少近五萬(wàn)元，當(dāng)年公司電費(fèi)較上年減少近六十萬(wàn)元，可見(jiàn)使用變頻器供水節(jié)能效果很明顯，長(zhǎng)期使用變頻器經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)。

在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，我們要實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，突破其單泵恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)行多泵恒壓調(diào)速供水系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各種供水模式的協(xié)調(diào)。在日常的恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，需要進(jìn)行單泵直拖恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用。本單位在應(yīng)用過(guò)程中，進(jìn)行了以下供水模式的應(yīng)用。接下來(lái)將以富士變頻器應(yīng)用為例子，展開(kāi)變頻器直拖電機(jī)變壓供水模式的分析。優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單，使用電器件少，完全啟用變頻器自身功能運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)電效果較明顯，維修率較低。缺點(diǎn)：只能變壓運(yùn)行，節(jié)能空間有剩余。多泵運(yùn)行方式：控制回路用可編程控制器設(shè)計(jì)以三泵為例：優(yōu)點(diǎn)：可控制實(shí)現(xiàn)恒壓供水。缺點(diǎn)：只有一臺(tái)泵變頻調(diào)速運(yùn)行，其余各泵均工頻運(yùn)行，節(jié)能一般，部分能量未被挖掘出來(lái)。維修工作量較大，運(yùn)行穩(wěn)定性較好。

一拖一單泵也是一種應(yīng)用比較普遍的模式，其通過(guò)變頻器內(nèi)置PID功能的應(yīng)用，進(jìn)行恒壓供水的提供，當(dāng)然在該模式中，也可以進(jìn)行外用PLC模式的應(yīng)用，確保恒壓供水效益的提升。在該方案的應(yīng)用過(guò)程中，要進(jìn)行機(jī)電設(shè)備與用戶(hù)量的積極協(xié)調(diào)。該方式接線(xiàn)簡(jiǎn)單使用電器件少，運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)管線(xiàn)沖擊，維修工作量小，節(jié)能效果較其它方案優(yōu)秀等特點(diǎn)。綜合本公司實(shí)際生產(chǎn)情況和本人多年工作經(jīng)驗(yàn)知，生產(chǎn)中使用變頻器具有絕對(duì)重要性，希望業(yè)內(nèi)人士廣泛使用之。

3 結(jié)束語(yǔ)

變頻器在供水行業(yè)中的應(yīng)用，要根據(jù)其不同的應(yīng)用場(chǎng)景，展開(kāi)具體模式的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)變頻器應(yīng)用的綜合效益的提升，從而滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)工作的需要。