第1章 绪 论
1.1课题的背景及意义
随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人们对供水的质量和安全可靠性的要求不断提高。而用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。
恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。把先进的自动化技术、通讯技术、网络技术等应用到供水领域，成为对供水企业新的要求。在大力提倡节约能源的今天，研究高性能、经济型的恒压供水监控系统。所以，对于某些用水区提高劳动生产率、降低能耗、信息共享，采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。
1.2 本课题研究的目的及意义
变频调速恒压供水技术以其节能、安全、供水高品质等优点，得到了广泛应用，恒压供水调速系统可依据用水量的变化(实际上为供水管网的压力变化)自动调节系统的运行参数，保持水恒定以满足用水要求，是当今先进、合理的节能型供水系统，在短短的几年内、调速恒压供水系统经历了一个逐步完善的发展过程， 早期的单泵调速恒压系统逐渐为多泵系统所代替，投资更为节省，运行效率提高，成为主导产品。
自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。在实际应用中得到了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面很有潜力，恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的，例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时缺水时，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。
据统计资料报道，我国现有约5000万台水泵和风机在运行，总计年用化量可达约1000亿度。泵和风机均属于叶片式流体机械；由流体机械理论，在相似工况下，泵、风机的流量，扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比。如转速下降一半，其功率可下降到原来的 。流量是给水系统在使用过程中需要调节的主要参数。由水泵通过管路供水的理论可知，调节流量原则上有两大方法；一是节流调节，泵的转速不变，改变供水管路上阀门的开度以调节流量；开大阀门，流量增加；关小阀门，流量减少。采用流调节，有大量能量消耗在节流损耗上。调节流量的第二种方法是变速调节，即供水管路的状态不变(供水阀门度不变)，改变泵的转速以进行流量调节；转速升高，流量增加，转速降低，流量减少。用调速调节流量可以大幅度降低节流能量损耗，具有显著的节能效果。我国政府机关(国家科委、国家经贸委)在颁发的《中国节能技术政策大纲》中把泵和风机的变频调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。
1.3 课题研究的内容
生产和生活用水需通过水厂送至各供水点然后增压提升送至厂房或办公住宅。水厂的一级泵站及二级泵站以及厂房和办公住宅小区的多泵控制都可分别用PLC与艾默生TD2100变频调速器来共同实现供水控制系统的。高层恒压供水是现代城市高层建筑的一项主要配套工程，它具有供水模式变换多、水压稳定、自动保护等特点，可以广泛应用于工业及民用建筑中。PLC控制的高层恒压供水系统采用了数字PID控制技术，使PID的参数整定和调整实现在线控制，通过对系统压力的检测，根据水压的大小使系统分时对正常工作和消防供水两种分别采用PID控制，使系统实现了快速、稳定的输出。将管网的实际压力经反馈后送到比较器的输入端与给定压力进行比较，当管网压力不足时，通过对参数运算，调整PID的参数，控制电压上升，使VVVF频率相应增大，水泵转速加快，供水量加大，近使管网压力上升。反之，水泵转速减慢，供水量减少，近使管网压力下降。以保持恒压供水的稳定。
采用变频恒压供水控制后，首先，在设计、施工中彻底取代了高位水箱、水池、水塔和气压罐供水等传统的供水方式，消除水质的二次污染，而且更具有节省能源、操作方便、自动化程度高等优点；其次，供水调峰能力明显提高，不仅对一天之内的中午和晚上的生活用水高峰，而且对由于天气情况引起的绿化用水高峰和时问不确定的基建用水高峰，都能正确自动调节；再者，大大减少了开泵、切换和停泵次数，由此减少对设备的冲击，延长使用寿命。
第2章 供水系统的方案的确定
2.1 水厂及供水工艺流程图：
1. 水源：一般为河水、湖泊、地下水等等
2. 一级泵站的作用：从水源中抽取水源，水位底时需抽真空。
3. 反应池：在反应池里加钒等沉淀剂，又称加药。
4. 滤池：使水澄清，有虹吸滤池，浮阀滤池，斜板滤池等水处理设备及工艺；因有大量沉淀，备有排泥车/排泥泵。
5. 清水池：澄清后的水还需加氯消毒并中和。因也有少量沉淀，故定期进行反冲洗。
6. 二级泵站的组成：通过供水泵和集水管将清水送往各需水点。
2.2 二级泵站管路组成：
从清水池里接若干进水阀，分别经过泵M1,M2,M3,M4. 再由出口电动阀到集水管内，最后再由 [1] [2] 下一页
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