生活給水設(shè)備分成非匹配式和匹配式兩種型式。
非匹配式的特征是:水泵的供水量總保持大于系統(tǒng)的用水量。如前面所述的高位水箱給水方式和氣壓罐給水方式,當(dāng)水至低水位時(shí)啟動(dòng)水泵,達(dá)到高水位時(shí)停泵。
匹配式供水設(shè)備的特征是:水泵的供水量隨著用水量的變化而變化,無(wú)多余水量不設(shè)蓄水設(shè)備。變頻調(diào)速恒壓供水就屬于一種完全匹配式的供水方式。
變頻調(diào)速恒壓供水是通過(guò)改變水泵電機(jī)的供電頻率,調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,通過(guò)儀表檢測(cè)出供水壓力并加以控制,保證在用水量變化時(shí)供水量也隨之變化,實(shí)現(xiàn)供水量與用水量的匹配,保護(hù)供水的壓力恒定即恒壓供水。這種供水系統(tǒng)要求供電系統(tǒng)可靠,否則,由于沒(méi)有蓄水設(shè)備,停電即停水。
1、兩臺(tái)泵變頻調(diào)速恒壓供水電路的構(gòu)成和原理
采用兩臺(tái)水泵,一臺(tái)是由變頻器vvvf(變壓變頻)供電的變速泵m1,另外一臺(tái)是由普通交流電壓供電的定速泵m2。水泵供水控制系統(tǒng)原理圖如圖3-9所示,圖(a)為生活泵變頻調(diào)速恒壓供水主電路;圖(b)為控制電路,由水位信號(hào)控制回路、水泵電動(dòng)機(jī)m1、m2控制回路組成。圖中kgs為恒壓供水控制器。
當(dāng)系統(tǒng)用水量較小時(shí),可以只用變頻器供電的變速泵m1,當(dāng)變頻器供電的頻率達(dá)到最大時(shí),表明一臺(tái)水泵已不能滿(mǎn)足系統(tǒng)用水要求,此時(shí)需要啟動(dòng)定速泵m2,由變速泵m1與定速泵m2同時(shí)工作。當(dāng)系統(tǒng)用水量減小到使變頻器的輸出頻率低于某一設(shè)定值時(shí),此時(shí)控制系統(tǒng)就將定速泵m2停運(yùn),只應(yīng)用變速泵m1。這時(shí)又回到原先的狀態(tài),如此循環(huán)往復(fù),以滿(mǎn)足系統(tǒng)用水的需要。這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝調(diào)試方便。但在整個(gè)供水過(guò)程中由變頻器供電的變速水泵總在工作,該水泵一旦出現(xiàn)故障將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的供水。
(a)主電路
(b)控制電路
生活泵變頻調(diào)速恒壓供水電路
2、控制線(xiàn)路的工作過(guò)程
1、用水量較小時(shí),變速泵工作
合上自動(dòng)開(kāi)關(guān)qf1、qf2,將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa轉(zhuǎn)至“自動(dòng)”檔,其觸頭3–4、5–6閉合,恒壓供水控制器kgs和時(shí)間繼電器kt1同時(shí)通電,經(jīng)預(yù)定的時(shí)間延時(shí)后,kt1延時(shí)閉合的動(dòng)合觸頭閉合,接通105–107點(diǎn),使接觸器km1線(xiàn)圈得電,km1的主觸頭動(dòng)作閉合,使變速泵m1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),恒壓供水。水壓信號(hào)經(jīng)水壓變送器送到控制器kgs,由kgs控制變頻器vvvf的輸出頻率,達(dá)到控制水泵的轉(zhuǎn)速。當(dāng)系統(tǒng)用水量增大時(shí),水壓欲下降,控制器kgs使變頻器vvvf的輸出頻率提高,水泵加速運(yùn)轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)需水量與供水量的匹配。當(dāng)系統(tǒng)用水量少時(shí),水壓欲上升,控制器kgs使變頻器vvvf的輸出頻率降低,水泵減速運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣根據(jù)用水量的大小,水壓的變化,通過(guò)改變變頻器的頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵電動(dòng)機(jī)的調(diào)整,維持了系統(tǒng)水壓基本不變。
2、變速泵故障狀態(tài)
當(dāng)變速泵m1在工作過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí),變頻器vvvf中的電接點(diǎn)arm閉合,接通5–7點(diǎn),使中間繼電器ka2線(xiàn)圈通電吸合并自鎖,1–9點(diǎn)接通,警鈴ha響,同時(shí)時(shí)間繼電器kt3通電,經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間延時(shí)后,kt3的動(dòng)合觸頭延時(shí)閉合,接通211–207點(diǎn),使接觸器km2線(xiàn)圈得電,km2的主觸頭動(dòng)作閉合,定速泵電動(dòng)機(jī)m2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、用水量大時(shí),兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行
當(dāng)變速泵m1啟動(dòng)后,隨著用水量增加,變頻器vvvf的輸出頻率提高,水泵不斷加速運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)變頻器供電的頻率達(dá)到最大,仍無(wú)法滿(mǎn)足用水量要求時(shí),控制器kgs使2號(hào)泵控制回路中的211與217號(hào)線(xiàn)接通(即控制器kgs的觸點(diǎn)此時(shí)閉合),使時(shí)間繼電器kt2線(xiàn)圈得電,經(jīng)預(yù)定時(shí)間延時(shí)后,kt2的動(dòng)合觸點(diǎn)(即219–215點(diǎn))延時(shí)閉合,使時(shí)間繼電器kt4得電,kt4延時(shí)斷開(kāi)的常開(kāi)觸頭瞬時(shí)閉合,接通211-207點(diǎn),于是接觸器km2線(xiàn)圈得電動(dòng)作,其主觸頭閉合,定速泵m2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),以滿(mǎn)足系統(tǒng)用水量大增的需要。
4、用水量減小,定速泵電動(dòng)機(jī)m2停轉(zhuǎn)
當(dāng)系統(tǒng)用水量減小到使變頻器的輸出頻率低于某一設(shè)定值時(shí),控制器kgs使2號(hào)泵控制回路中的211與217號(hào)線(xiàn)斷開(kāi),時(shí)間繼電器kt2線(xiàn)圈失電釋放,隨后kt4線(xiàn)圈也失電,kt4斷電延時(shí)的常開(kāi)觸頭延時(shí)斷開(kāi),即211–207點(diǎn)斷開(kāi),使km2線(xiàn)圈失電,其主觸頭斷開(kāi),定速泵電動(dòng)機(jī)m2停止運(yùn)轉(zhuǎn),使供水量與用水量匹配。