给水排水工程仪表和控制_九_水泵和管道系统的控制调节.ppt

华中科技大学 电气与电子工程学院 5 污水泵站的变速运行 控制策略：水量平衡与效率优选 由进水位确定进水总流量值Q总； 由进出水位之差确定静扬程H静； 调数据表查在该静扬程下额定转速时的流量值为Q定； 变速泵所需的流量Q变＝ Q总—Q定； 根据每分钟检测水位涨落的多少确定转速的优选范围； 在优选范同内找出最高效率点所对应的转速来控制变速泵的运行。 5 污水泵站的变速运行 实现无人值守，程序需满足正常管理工作的各种需要，并且对泵站可能出现的故障作出正确的判断和处理。 自动报表，记录水位变化、电机工作情况； 设置转换开关，在微机系统发生故障时手动运行； 实现水泵的自动换车，各台水泵均匀远行； 在运行的水泵发生故障时，自动切除故障泵，并发出报警信息。 给水排水工程仪表与控制 CH3 水泵及管道系统的控制调节 调节的内容与意义 水泵-管路的双位控制系统 水泵的调速控制 恒压给水控制技术 污水泵站的变速运行 计算机在城市供水系统中的应用 1 调节的内容与意义 管道系统通常是由水泵加压供水的有压系统，运行费用中电耗占第一位。 采取技术措施，合理地调节水泵、管道系统工况，保证用户的用水要求，并最大限度地节约能耗、降低费用，是十分重要而有意义的工作。 1 调节的内容与意义 给水排水工程中的水泵与管道系统主要包括： 城市供水系统——包括输配水管网及二泵站、加压泵站； 城市雨水、污水排水系统——包括排水管网及雨水泵站、污水泵站： 小区、建筑的给水系统——包括小区、建筑给水管网及加压设施， 小区、建筑的排水系统——包括排水管网及小区排水泵站、建筑室内污水提升泵。 1 调节的内容与意义 按控制调节特点两类： 对水泵的开停双位控制：按照液位、压力值或流量等参数的要求，改变每台水泵的开、停状态或改变水泵的运行台数。 对水泵工作点的调节控制：按照液位、压力或流量等参数的要求，改变水泵的工作点。这种改变可以通过调节管路系统中阀门的开启度实现，或通过改变水泵转速的方式实现。 2 水泵—管路系统的双位控制 【例1】 排水泵站的控制系统 排水泵站设一集水池，汇集从排水管网来的雨、污水。 依集水池中水位的高低，排水泵应自动地开、停。 为了解决排水泵的控制问题，设高、低两个控制水位 a 和 b 。 2 水泵—管路系统的双位控制 为一有记忆的逻辑控制系统 输入逻辑变量 a、b、Pt-1； 输出逻辑变量 P。 分析其所有逻辑组合，按真值表、卡诺图法处理。 注意有特殊的逻辑状态。 设计结果——控制原理图。 工作过程及原理分析。 2 水泵—管路系统的双位控制 【例2】 建筑物高低水箱的控制系统 2 水泵—管路系统的双位控制 控制要求（逻辑条件） 可以按手动或自动两种方式控制水泵的开停，设手动按钮m、a； 在自动控制方式下，水泵可以根据水位变化自动开停，为此设水位开关p、v、h和b。 对低位水箱水位的限制：当水位低于b时，低位水箱处于缺水状态，水泵必须停止；当水位高于h时，低位水箱处于充满状态，允许水泵启动； 对高位水箱水位的限制：当水位低于v时，高位水相处于放空状态，水泵可以启动供水，当水位高于p时，高位水箱充满，水泵应该停止供水。 2 水泵—管路系统的双位控制 更多实例见： 建筑工程各类水泵电气控制图集 3 水泵的调速控制 给排水工程中，一泵站、二泵站、加压泵站、提升泵站等水量非常大，可以达到每日几十万至几百万立方米，往往都采用大型水泵，电耗很高。一般，水泵站电耗占给水系统总电耗的70％以上，在给水系统的运行费用构成中居第一位。 其中，有多余的水头。为了节能，应该对水泵的运行工况进行调解。 为保持水压力稳定，也应进行水泵工况调节。 3 水泵的调速控制 水泵调节的类型 视用途不同，水泵调速的控制参数不同。 恒压调速 恒流调速 其它情况 3 水泵的调速控制 恒压调速 用水量变化越大，情况越严重。 文献资料：上海地区用水均匀性较强的大型给水系统中，由于水压波动、水泵长期在较低效率下运转等原因导致多耗电约20％。 因此，有必要以保证用户水压恒定为目标进行水泵调速。这种调节方式应用较为广泛。 3 水泵的调速控制 恒流调速 ①常水位 ②设计水位 ③常水位+阀门调节 3 水泵的调速控制 其它调速 加药泵、加氯泵 以调节其它工艺参数为目的。 3 水泵的调速控制 水泵调节的类型 分驱动电机速度不变和驱动电机速度变化而种。 液力耦合器调速、电磁离合器调速、变速箱； 串级调速、变频调速。 3 水泵的调速控制 水泵调速的运行方式 反馈控制系统 计算机控制系统 定速泵+变速泵 4 恒压给水控制技术 双位控制 vs 定值控制 变频调速恒压给水 工作原理 技术特点 4 恒压给水控制技术 恒压给水的压力控制点 水泵出口压力 恒压力 变压力（理想变压线和近似变压线） 管网最不利压力点 4 恒压给水控制技术