全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明所述的全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)及其控制方法，包括壓力罐、壓力傳感器、流量傳感器、控制柜、多級(jí)變頻水泵組、低水位傳感器和水池；所述控制柜與多臺(tái)并聯(lián)的多級(jí)水泵組連接，多級(jí)變頻水泵組進(jìn)水端與水池連接，多級(jí)變頻水泵組的出水端與壓力罐連接，所述壓力罐經(jīng)壓力傳感器與控制柜相連，水池經(jīng)低水位傳感器與控制柜相連，所述流量傳感器與控制柜相連。本發(fā)明通過(guò)控制方法，能變頻調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速和控制水泵工作的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)用水端壓力可調(diào)，智能化程度高，節(jié)能效果好；壓力罐能有效消除用水端的壓力脈動(dòng)，保證恒定的供水壓力，并顯著減少水泵電機(jī)及電路系統(tǒng)的故障率，滿足了高速高精度水靜壓軸承供水系統(tǒng)的要求，有效避免水資源的浪費(fèi)。
【專利說(shuō)明】全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)及其控制方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種供水裝置及其控制方法，具體涉及一種全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)及其控制方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)的城市供水都是采用電動(dòng)水泵向供水管網(wǎng)注水，不但能耗大，而且用同一水壓的供水管供應(yīng)不同高度的住戶用水，往往導(dǎo)致低處用戶水壓較高，而高地及高樓住戶無(wú)法供水。人們?cè)噲D用提高水壓的辦法來(lái)解決高地及高樓住戶的用水問(wèn)題，實(shí)踐證明這種方法既浪費(fèi)能源，縮短供水設(shè)備和供水管網(wǎng)的使用壽命，又無(wú)法使高地及高樓原住戶得到滿意的供水壓力。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既能保證水壓，又能降低能耗的全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)及其控制方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括壓力罐、壓力傳感器、流量傳感器、控制柜、多級(jí)變頻水泵組、低水位傳感器和水池；所述控制柜與多臺(tái)并聯(lián)的多級(jí)水泵組連接，多級(jí)變頻水泵組進(jìn)水端與水池連接，多級(jí)變頻水泵組的出水端與壓力罐連接，所述壓力罐經(jīng)壓力傳感器與控制柜相連，水池經(jīng)低水位傳感器與控制柜相連，所述流量傳感器與控制柜相連。
[0008]全自動(dòng)變頻恒壓供水控制方法，包括如下步驟:
(1)當(dāng)用戶用水量小于一臺(tái)水泵出水量時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)用水量的變化，對(duì)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速運(yùn)行；
(2)當(dāng)用水量增加時(shí)，管道系統(tǒng)內(nèi)壓力下降，壓力傳感器把檢測(cè)到的信號(hào)傳送給控制柜中的微機(jī)控制單元，通過(guò)微機(jī)控制單元進(jìn)行運(yùn)行判斷，并發(fā)出指令到變頻器控制水泵電機(jī)，使水泵電機(jī)加快運(yùn)行以保證供水系統(tǒng)壓力恒定，當(dāng)用水量減少時(shí)，使水泵轉(zhuǎn)速減慢以保持供水系統(tǒng)壓力恒定；
(3)當(dāng)用水量大于一臺(tái)水泵出水時(shí)，第一臺(tái)水泵切換到工頻運(yùn)行，第二臺(tái)水泵開(kāi)始變頻調(diào)速運(yùn)行；
(4)當(dāng)多泵并聯(lián)變頻恒壓供水時(shí)，用水量下降，變頻水泵的轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)頻率下降到零流量時(shí)，控制器發(fā)出指令，自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)水泵使之超出并聯(lián)供水；
(5)當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)停水，造成穩(wěn)流罐液位不斷下降，液位探測(cè)器將信號(hào)反饋給變頻控制器，水泵自動(dòng)停機(jī)，以保護(hù)水泵機(jī)組。
[0009]所述步驟(I)中當(dāng)夜間小流量供水且自來(lái)水管網(wǎng)壓力不能滿足要求時(shí)，壓力罐可以貯存并釋放能量，避免水泵頻繁工作。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所采用的供水系統(tǒng)能夠自動(dòng)利用自來(lái)水管網(wǎng)原有壓力進(jìn)行疊加增壓供水，不僅能夠?qū)⑺醋詣?dòng)進(jìn)行增壓向用戶供水，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水功能，能夠自潔清洗，而且在設(shè)備檢修時(shí)不需要停水，解決了目前常規(guī)水池增壓供水設(shè)備的弊病。本發(fā)明所述的控制方法，能變頻調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速和控制水泵工作的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)用水端壓力可調(diào)，智能化程度高，節(jié)能效果好；高壓隔膜式壓力罐能有效消除用水端的壓力脈動(dòng)，保證恒定的供水壓力，并顯著減少水泵電機(jī)及電路系統(tǒng)的故障率，滿足了高速高精度水靜壓軸承供水系統(tǒng)的要求，有效避免水資源的浪費(fèi)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0013]參考圖1，全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)，包括壓力罐1、壓力傳感器2、流量傳感器3、控制柜4、多級(jí)變頻水泵組5、低水位傳感器6和水池7 ;所述控制柜4與多臺(tái)并聯(lián)的多級(jí)變頻水泵組5連接，多級(jí)變頻水泵組5進(jìn)水端與水池7連接，多級(jí)變頻水泵組5的出水端與壓力罐I連接，所述壓力罐I經(jīng)壓力傳感器2與控制柜4相連，水池7經(jīng)低水位傳感器6與控制柜4相連，所述流量傳感器3與控制柜4相連。
[0014]基本工作原理是根據(jù)用戶用水量變化自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行水泵臺(tái)數(shù)和一臺(tái)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵出口壓力保持恒定。當(dāng)用戶用水量小于一臺(tái)水泵出水量時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)用水量變化對(duì)一臺(tái)水泵變頻調(diào)速運(yùn)行；當(dāng)用水量增加時(shí)，管道系統(tǒng)內(nèi)壓力下降，這時(shí)壓力傳感器2把檢測(cè)到的信號(hào)傳送給微機(jī)控制單元，通過(guò)微機(jī)運(yùn)行判斷，發(fā)出指令到變頻器，控制水泵電機(jī)，使電機(jī)轉(zhuǎn)速加快以保證系統(tǒng)壓力恒定，反之當(dāng)用水量減少時(shí)，使水泵轉(zhuǎn)速減慢，以保持恒壓。當(dāng)用水量大于一臺(tái)泵出水時(shí)，第一臺(tái)水泵切換到工頻運(yùn)行，第二臺(tái)水泵開(kāi)始變頻調(diào)速運(yùn)行；以下將在工頻運(yùn)行狀態(tài)下的水泵稱為工頻泵，在變頻調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)下的水泵稱為變頻泵。當(dāng)用水量小于兩臺(tái)水泵出水量時(shí)，能自動(dòng)停止一臺(tái)或二臺(tái)水泵運(yùn)行。在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，始終保持系統(tǒng)恒壓不變，使水泵始終工作在高效區(qū)，既保證用戶恒壓供水，又節(jié)省電能。當(dāng)用水流量小于一臺(tái)水泵在工頻恒壓條件下的流量，由一臺(tái)變頻泵調(diào)速恒壓供水；當(dāng)用水流量增大，變頻泵的轉(zhuǎn)速自動(dòng)上升；當(dāng)變頻泵的轉(zhuǎn)速上升到工頻轉(zhuǎn)速，用水流量進(jìn)一步增大，由變頻供水控制器控制，自動(dòng)啟動(dòng)一臺(tái)工頻泵抽入，該工頻泵提供的流量是恒定的(工頻轉(zhuǎn)速恒壓下的流量)，其余各并聯(lián)工頻泵按相同的原理投入。在多泵并聯(lián)變頻恒壓變量的供水情況下，當(dāng)用水流量下降，變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速下降(變頻器供電頻率下降)；當(dāng)頻率下降到零流量的時(shí)候，變頻供水控制器發(fā)出一個(gè)指令，自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)工頻泵使之超出并聯(lián)供水。為了減少工頻泵自動(dòng)投入中超出時(shí)的沖擊(水力的或電流的沖擊)。在投入時(shí)，變頻泵的轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降，然后慢慢上升以滿足恒壓供水的要求。上述頻率自動(dòng)上升，下降由供水變頻控制器控制。
[0015]壓力罐I內(nèi)的水作為補(bǔ)充水源仍然能正常供水，此時(shí)，空氣由真空消除器進(jìn)入壓力罐，罐內(nèi)真空遭到破壞，確保了自來(lái)水管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓，用水高峰過(guò)后，系統(tǒng)又恢復(fù)到正常供水狀態(tài)。當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)停水，造成壓力罐液位不斷下降，液位探測(cè)器將信號(hào)反饋給變頻控制器，水泵自動(dòng)停機(jī)，以保護(hù)水泵機(jī)組。夜間小流量供水且自來(lái)水管網(wǎng)壓力不能滿足要求時(shí)，壓力罐可以貯存并釋放能量，避免了水泵頻繁啟動(dòng)。
[0016]本發(fā)明所述的控制方法，能變頻調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速和控制水泵工作的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)用水端壓力可調(diào)，智能化程度高，節(jié)能效果好；高壓隔膜式壓力罐能有效消除用水端的壓力脈動(dòng)，保證恒定的供水壓力，并顯著減少水泵電機(jī)及電路系統(tǒng)的故障率，滿足了高速高精度水靜壓軸承供水系統(tǒng)的要求，有效避免水資源的浪費(fèi)。
[0017]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施方式僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.全自動(dòng)變頻恒壓供水系統(tǒng)，其特征在于:包括壓力罐、壓力傳感器、流量傳感器、控制柜、多級(jí)變頻水泵組、低水位傳感器和水池；所述控制柜與多臺(tái)并聯(lián)的多級(jí)水泵組連接，多級(jí)變頻水泵組進(jìn)水端與水池連接，多級(jí)變頻水泵組的出水端與壓力罐連接，所述壓力罐經(jīng)壓力傳感器與控制柜相連，水池經(jīng)低水位傳感器與控制柜相連，所述流量傳感器與控制柜相連。
2.全自動(dòng)變頻恒壓供水控制方法，其特征在于包括如下步驟: (1)當(dāng)用戶用水量小于一臺(tái)水泵出水量時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)用水量的變化，對(duì)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速運(yùn)行； (2)當(dāng)用水量增加時(shí)，管道系統(tǒng)內(nèi)壓力下降，壓力傳感器把檢測(cè)到的信號(hào)傳送給控制柜中的微機(jī)控制單元，通過(guò)微機(jī)控制單元進(jìn)行運(yùn)行判斷，并發(fā)出指令到變頻器控制水泵電機(jī)，使水泵電機(jī)加快運(yùn)行以保證供水系統(tǒng)壓力恒定，當(dāng)用水量減少時(shí)，使水泵轉(zhuǎn)速減慢以保持供水系統(tǒng)壓力恒定； (3)當(dāng)用水量大于一臺(tái)水泵出水時(shí)，第一臺(tái)水泵切換到工頻運(yùn)行，第二臺(tái)水泵開(kāi)始變頻調(diào)速運(yùn)行； (4)當(dāng)多泵并聯(lián)變頻恒壓供水時(shí)，用水量下降，變頻水泵的轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)頻率下降到零流量時(shí)，控制器發(fā)出指令，自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)水泵使之超出并聯(lián)供水； (5)當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)停水，造成穩(wěn)流罐液位不斷下降，液位探測(cè)器將信號(hào)反饋給變頻控制器，水泵自動(dòng)停機(jī)，以保護(hù)水泵機(jī)組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)變頻恒壓供水控制方法，其特征在于:所述步驟(I)中當(dāng)夜間小流量供水且自來(lái)水管網(wǎng)壓力不能滿足要求時(shí)，壓力罐可以貯存并釋放能量，避免水泵頻繁工作。
【文檔編號(hào)】E03B11/16GK104074239SQ201410311131
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】江巢龍, 周正保 申請(qǐng)人:合肥邁特機(jī)械科技有限公司