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恒压供水外文翻译.
理工学院
毕业设计外文资料翻译
专 业: 自动化
姓 名: 刘双彬
学 号: 08L0802130
外文出处: Procedia Engineering ,
Volume15 Pages 436-442
附 件: 1.外文资料翻译译文;2.外文原文。
指导教师评语:
签名:
年 月 日 附件1:外文资料翻译译文
基于ABB变频器的恒压供水系统的设计
齐亚德·阿西·奥贝德,纳斯里苏莱曼和M.N.哈米顿
博特拉大学工程学院,电气与电子工程部
摘要
变频器恒压供水系统是一个比传统供水方式更加高效,节能的解决方案,相对传统方式能够节能50%以上。根据在特定的速度下,出水口和管道内水压与电机转速和运动频率之间的关系这一性能,可以实现变频调速恒压供水。这里介绍了恒压供水系统中使用ABB的ACS510驱动器和控制器。实际运行表明,所设计的系统,可以在误差允许的范围内,实现对设定的压力进行跟踪。假如一年工作8000小时,该系统可比阀门节流方式降低能耗54.4%。
引言
无论是在生产上还是生活上,恒压供水系统被广泛使用。相比传统的水塔和高水箱的方式,新的变频恒压供水供电系统具有设备投资少,系统的稳定性强,自动化程度高的优势。该泵是一个典型的平方转矩类负载,这意味着它的扭矩和速度的平方成正比,和流动速度成正比,因此功率损耗是和速度是成正比的。当使用节流阀方式时,无论阀门开度如何,电机始终为额定转速。假设供水系统是理想态,阀门开度为80%,在这一点上,速度为n1,功率为p。在相同的情况下,当涉及到变频的方式,不仅降低电机额定转速的80%,而保持阀全开能满足供水需求。与这一点上的功率损耗P2与P1具有下列关系,
(1)
从公式(1)可以看出,与传统供水方式相比,阀门的开度是80%,变频控制方式损耗功率只有传统方式的0.512倍。通常情况下,电动机的容量因留有一定的余量而比实际需求更大,也就是说电机不能正常工作在额定状态和速度达不到最高,即使是在用水高峰期。变频恒压供水系统节能潜力巨大。本文所设计的供水系统运行了半年多,相比传统的方式,本系统节能54.4%。目前,形成广泛的变频恒压供水系统由PLC,单片机,其他特殊控制器加逆变器这些额外的控制器不仅增加了成本,而且还系统的故障率。在本文中,我们要设计一个恒压供水系统,并根据实际运行结果证明,舍弃专用控制器只使用逆变器还可以实现稳定的恒压供水,达到同样的节能。
恒压原理
2.1、供水系统的特点
供水系统的特点如图1所示,保持阀门打开不变,电机速度改变,反映扬程H和流量Q之间的关系。保持电机转速不变,改变阀门的开度,反映扬程H和流量Q之间的关系。在扬程和流量的变化交汇点,系统同时满足两者,水消耗和水供给达到平衡,从而可以稳定运行。交叉点被称为供水系统的工作点,用水量是根据用户的需要随时间变化的。因此供水系统的任务是准确控制水流,使流量与耗水量动态平衡,以确保系统稳定运行。
图1 供水系统工作点特性,H是指供水系统的扬程,Q是系统的流量。
2.2、变频供水系统的原理
从上一节中,供水系统稳定运行压力不变可以实现对供水流量的精确控制。当阀门开度不变,改变电机的转速可以改变流量。电机转速n与频率f的关系,其中p是极对数,s为转差率。公式(2)
(2)
根据改变电机的电源频率变化的速度,然后改变供水流量,这是变频供水系统的原则。
变频恒压供水系统的设计
3.1、耗水量的计算和分析
居住区用水量主要包括生活,消防用水,绿化用水和其他不确定水等几部分组成。生活用水量是最重要的用水需求分析依据,因为生活用水占总用水量的比例最高。根据建筑学标准供水流量的计算方法——公式(3),作为流量最高时的水流量。
(3)
Qh是在一个小时内,水的最大消耗量,它的单位是立方米/小时。Qd是一天的水流量,假设住宅区有600户居民,平均每户3.5个人,人口总数为2100个人。根据城市住宅标准:在日常生活中每人不应该少于230升的供水量,在这个系统里,我们假设每人300升,照公式(3)所示, Qd是630立方米。Kh是小时变化系数,这意味着一天中最大小时用水量比例高于平均一小时的用水量,在我们的城市的Kh可以选择为2.5。 T是在一天中的水的使用时间,选
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