变频供水系统梯级配置水泵的设计与运行研究

发布时间：2020-07-03 04:16

【摘要】：水泵作为水的动力输送设备,在当前社会中的多个方面都得到了大量的应用。在当前所采用的供水系统中,水泵机组大多采用多台水泵并联配置变频调速的运行方式。在水泵并联变频运行过程中,随着用水需求增加,水泵运行台数逐渐增加,存在流量增幅逐渐变小,集水器内水力损失逐渐变大,系统运行效率下降等问题。针对上述问题,本文提出以额定频率下高效区对应流量呈梯级连续为约束条件配置水泵机组,使水泵机组始终只有单台运行,结合变频调速的运行方式,解决随着水泵运行台数的逐渐增加,流量增幅逐渐变小、系统效率下降的问题,达到随着用水需求的变化,不同流量级水泵自动更替且始终保持在高效区运行,降低能耗的目的。主要的研究内容如下:1、本文通过对水泵的运行特性、运行工况点及其调节方式进行分析,分析研究了水泵梯级配置节能原理。2、根据水泵变频等效率曲线确定水泵变频运行的最佳工作区。3、根据水泵性能曲线确定水泵运行的高效区,以高效区对应流量呈梯级连续为约束条件配置水泵。4、基于java程序语言设计一种智能选泵系统,以高效区呈梯级连续为约束条件设计智能梯级水泵选型软件,根据设定的供水流量范围,扬程需求,系统自动选择呈梯级配置的水泵型号。5、基于VB设计一款水泵工况点自动校核软件,对JAVA选泵软件选出的梯级配置水泵型号进行工况点校核计算。6、针对本文提出的梯级配置水泵设计与运行方案搭建实验平台并进行测试研究。实验结果表明,在水泵出口阀门全开,系统变频范围为80%～100%时,在流量范围为4～8 m3/h内,梯级配置方案实际运行效率较传统并联配置方案运行平均提高约5%;在流量范围为8～11m3/h内,梯级配置方案实际运行效率较传统并联配置方案运行平均提高约11%;在流量范围为11～14 m3/h内,梯级配置方案实际运行效率较传统并联配置方案运行平均提高约15%;在流量范围为14～16m3/h内,梯级配置方案实际运行效率较传统并联配置方案运行平均提高约20%。按高效区梯级配置水泵机组较传统并联配置水泵机组有明显的节能效果。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH38
【图文】：

控制器,变频控制技术,继电器控制电路,变频供水系统

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控制柜,变频控制技术

Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｉｎｇｌｅ邋ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ邋ＰＬＣ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｃａｂｉｎｅｔ逡逑第二代单变频控制技术时采用内置ＰＩＤ循环技术的数字集成控制器＋变频器组成半逡逑导体数字集成电路（如图１－２）代替早期的继电器控制电路。与早期的继电器控制电路逡逑相比，既简化了线路，又提高了系统运行的安全可靠性。逡逑这种单变频控制技术目前在国外发达国家已经逐步弃用，而在国内，二次供水系统逡逑中仍在广泛使用。这种技术的缺点是：在并联变频供水系统中，其中在变频时存在流量逡逑失调区的水泵只有一台，这将会使得整个系统在整个运行过程中无法高效运行。逡逑＇．．．．邋，，逡逑＿邋■逡逑—逡逑ＩＨＨＨＩＨＭＩＢＩＨＨＢＭＩＩＩＩＢｈｈｍｈｈｈｈｈｍＨＩＩＨＨＩＩＩＩＨＭ逡逑图１－２数字集成控制器逡逑Ｆｉｇ．邋１＊２邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ邋ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ逡逑３逡逑

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