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概 述:

    供水系統是國民生產生活中不可缺少的重要一環。傳統供水方式占地面積大,水質易污染,基建投資多,而最主要的缺點是水壓不能保持恒定,導致能源浪費。變頻調速技術是一種新型成熟的交流電機無極調速技術,它以其獨特優良的控制性能被廣泛應用于速度控制領域,特別是供水行業中。由于安全生產和供水質量的特殊需要,對恒壓供水壓力有著嚴格的要求,因而變頻調速技術得到了更加深入的應用。恒壓供水方式技術先進、水壓恒定、操作方便、運行可靠、節約電能、自動化程度高,目前工業發達國家已廣泛采用變頻調速技術,在我國也是國家重點推廣的節電新技術。變頻器應用在制糖工業的風機、水泵、壓榨機、離心機等負載,能取得了顯著的節能效果。

 

一、工作原理

    1、原供水系統工況:

    該公司為一家制糖廠,原供水系統由一路管網系統組成,水泵電機為:155KW一臺、啟動器,水泵投切依靠壓力上下限進行投切,水壓隨用生產用水量的變化及泵的投切變化較大,泵組投切對電網的沖擊影響很大,根據生產工藝對水壓及流量的要求,需要開回流閥進行調節。

    2、變頻節能改造方案:

    由以上系統工況可知,該系統適于作變頻節能改造,改造方案如下:

      系統部分采用變頻控制,在管網上按裝壓力傳感器,即時檢測管網水壓,根據生產用水量的變化變頻控制系統自動調節水泵電機的轉速從而控制系統供水量,保證管網水壓的恒定。在變頻器加裝啟動器防止因變頻器引起的故障可隨時切換到工頻使用,改造后節電效果顯劇,恒壓供水,極大地改善了生產工藝。改造系統控制圖如下:

 

 

 

 

二、系統配置:

1、恒壓供水功能:

 AD300變頻系統內置PID ,管網遠程壓力表即時檢測管網壓力并轉化為0~10V電壓信號,直接送入變頻器模擬電壓輸入口,設定給定壓力值,PID參數值,變頻器內置PID運算后控制輸出頻率。系統參數可在實際運行中調整,使系統控制響應快速。管網壓力可根據生產工藝任意給定,變頻系統自動跟隨控制,保持管網設定的壓力恒定,既節能足制糖生產對水壓的要求。

2、工變頻切換功能:

制糖工業供水系統可靠性要求高,一旦故障會影響對整個生產帶來嚴重的影響,因此該系統設置了工變頻切換功能。系統在一般情況下運行在變頻恒壓供水狀態,當變頻器萬一出現故障或例行檢修時,可立即切換到工頻運行,用原有備用自耦降壓啟動系統啟動水泵,從而保證供水的連續性,整個系統的可靠性能很好地滿足生產的要求。兩套啟動系統電氣聯鎖,可防止誤操作,確保系統的安全運行。

 

三、 參數設置:

F0.02=1    運行控制方式為外部端子

F0.03=7    頻率設定為內部PID

F6.01=1    X1端子正轉運行

F6.03=8    RST復位

F7.03=16   變頻器故障輸出

F8.00=0    PID數字給定量選擇(默認值)

F8.01=0    AI1反饋量選擇

F8.02=XX   模擬PID數字給定(根據壓設定)

 

四、改造后收益:

1、延長設備及管網使用壽命,減少系統維修工作量。

由于采用變頻恒壓控制,水泵的啟動為軟啟動,消除了大電機啟動時沖擊力矩對電機的影響,水泵在啟動時的沖擊大為減少,同時由于軟啟動且水壓為恒壓控制,消除了啟動時對管網的水錘效應,爆管現象不再發生。因此延長了原有設備的使用壽命,故障率大為降低,減少系統維修的工作量。

 

2、改善供水質量,提高了整個系統的可靠性。

采用變頻恒壓控制系統后,可以非常平滑地調節供水壓力,值班人員對系統的調整控制更加穩定自如。隨著生產工藝的變化,可以很方便地調節系統的供水壓力。由于采用新系統后,故障率大為降低,且兩套啟動系統可以互為備用,保證了系統供水的連續性,為系統經濟優化運行提供了可靠保證。

3、改善工廠的用電狀況。

采用變頻軟啟動后,消除了原啟動系統啟動時對電網的沖擊,新系統的功率因數可達0.95,效率可達0.98,系統工作電流大為減小,線路損耗也大為減少,改善了工廠用電的狀況。

4、節能效果顯著,經濟效益可觀。

原系統運行時為維持水壓的基本恒定,除需要不斷反復投切泵組外,還需利用回流閥進行小范圍調節,水泵的投切除對電網有沖擊外還需消耗電能,回流閥調節基本不會減少水泵功率的消耗。采用變頻后,變頻泵組能自動根據生產所需的水壓自動調節水泵電機的轉速,保持管網壓力的恒定,變頻泵組調節即時范圍寬,泵組投切次數大大減少,系統節能效果顯著,平均下來整個系統的節電率在30%左右,經濟效益可觀。

 

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