仪表与控制第3章.pptVIP

第三章 水泵及管道系统的控制调节 第一节 离心泵及其调节 一、水泵与管 道系统组成 二、分类 开停双位控制 对工作点的调节控制 2、基本关系式 3、变速调节规律 管路特性曲线 水泵特性曲线 4、变频调节精度 第二节 水泵的调速控制 一、调节类型 1、恒压调速：二泵站、建筑与小区给水系统。 2、恒流调速：一泵站的典型情况。 二、调速方法及调速范围 A、串级调速 B、液力耦合器调速 C、变频调速 式中：N — 水泵电机转速；f — 电源频率； P — 电机极数； s — 电机转差率。 2、范围 调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成 倍数； 水泵的调速一般不轻易地调高转速； 泵站中一般采用调速泵与定速泵并联工作； 调速的合理范围应符合调速泵与定速泵均能运行于 各自的高效段内的条件。 第三节 恒压给水系统控制技术 一、变频调速恒压给水 1、工作原理 通过调节水泵工作电源频率的方式，改变水泵的 转速，从而改变水泵的工况，构成反馈控制系统， 实现恒压变量供水。 高效节能 用水压力恒定 延长使用寿命 功能齐全 * * * 第3章 水泵及管道系统的控制调节 水泵与管道系统 城市供水系统 城市雨水污水系统 小区、建筑给水系统 小区、建筑排水系统 输配水管网 二泵站 加压泵站 排水管网 雨水泵站 污水泵站 小区、建筑给水管网 加压设施 排水管网 小区排水泵站、室内污水提升泵站 改变泵的开停 改变泵的运行台数 调节阀门的开启度 改变泵的转速 第3章 水泵及管道系统的控制调节 第3章 水泵及管道系统的控制调节 三、离心泵及其调节 1、调节方式：变速调节或阀门调节 H Q 0 H1 Q1 T1 N1 a N2 H2 c H2 Q2 T2 b bc之间的扬程差代表阀门调节方式多消耗的水头，因此变速调节是节能的调节方式。 变速调节有利于降低离心泵发生气蚀的可能 性，而且还可在很大程度上消除水锤效应。 第3章 水泵及管道系统的控制调节 0 0.60 0.60 1.30 35 76 111533 1464 变频 120 0.43 0.54 1.45 55 70 148958 1464 阀门节流 启动电流A 管压 MPa 泵压MPa 平均单耗Kwh/t 电机功率Kw 平均流量t/h 总耗电量Kwh 运行时间 h 项 目 阀门调节与变速调节对比表 根据相似定律及在效率一定时对应工况点关系 第3章 水泵及管道系统的控制调节 管路特性曲线上的对应点不符合此关系式 注：离心泵的调速受压力调速极限和频率极限的限制 H Q 0 Hb1 n1 n2 H0 Hb2 第3章 水泵及管道系统的控制调节 第3章 水泵及管道系统的控制调节 降低最小变幅ΔQ的可行措施有加大管路 阻抗及提高工作频率（改变阀门的开启度） 第3章 水泵及管道系统的控制调节 η Q H Q 设计工况点 长期工况点 按最大时流量与扬程设计,水泵处于长期低效,浪费能量，用水多时用户水压难以保证 第3章 水泵及管道系统的控制调节 H Q Qmax 0 一泵站水泵工况点的变化图 按恒定取水水位设计，为保证设计流量不变，就要关小水泵阀门，改变管路特性曲线，恒流调节浪费能耗。 第3章 水泵及管道系统的控制调节 调速方法 电机转速不变 电机转速可变 液力耦合器调速 电磁离合器调速 变速箱调速 可空硅串级调速 变频调速 1、方法 第3章 水泵及管道系统的控制调节 形式 机械反馈机组串级调速 电气反馈机组串级调速 可控硅串级调速 适用范围：大型水泵的调速 电能回馈到主轴 电能回馈到电网 实现反电势的调速方法 第3章 水泵及管道系统的控制调节 一次性投资小、操作简便，但在低速时效率低、节能效果差。适用于小型水泵的调速。 组成 泵轮 涡轮 转动外壳 对称布置，几何尺寸同 电机一侧，与电机同步 水泵一侧，与水泵同步 第3章 水泵及管道系统的控制调节 适用范围：水厂投药泵的转速，恒压给水控制，大型给水泵站等。 特点：调频和调压，软启动 改变水泵工作电源频率 的方式改变水泵的转速 第3章 水泵及管道系统的控制调节 第3章 水泵及管道系统的控制调节 第3章 水泵及管道系统的控制调节 给水设备系统原理图 压力 传感器 控制器 变频调速器 恒速泵 控制器 自动切 换装置 第3章 水泵及管道系统的控制调节 第3章 水泵及管道系统的控制调节 H Q 0 1变 1Q 1变＋1定 2Q Qmax 1变＋2定 3Q 第3章 水泵及管道系统的控制调节 H Q 0 1变 1Q