全自动变频给水设备介绍

 全自动变频给水设备适用范围城乡居民生活小区，高层建筑生活用水，宾馆、饭店的室内外无负压变频增压泵。各类型的自来水厂，供水站增压系统，输油管增压系统、供气设备。供热和空调系统中的循环用水设备。传统无负压变频增压泵（气压、水塔、高位水箱供水）的改造。工业恒压无负压变频增压泵。 消防用水设备。工业锅炉补水设备。深井泵恒压无负压变频增压泵。农业排灌设备，园林喷洒设备，水井及艺术喷泉设备等需供流量，压力控制的多种应用场合。

 全自动变频给水设备是把电机变频技术和微机控制技术应用到供水领域的新一代供水装置。它是水塔、高位水箱、压力罐供水装置的理想更新换代产品。具有节省电能，节约投资，不需要维护，运行可靠等特点，是未来无负压变频增压泵的主导产品。我公司开发的变频柜还可应用在各行业需要电机调整设备上，具有明显调整精度和节能效果，如提升机和通风机安装变频柜是速度和风量调节装置。　

全自动变频给水设备适用范围：
a）居民小区、高层建筑的生活供水，工业、消防恒压供水。

b）传统供水系统改造，工业锅炉补水系统。

c）农业排灌系统，园林喷洒系统，水井及艺术喷泉设备。

d）供热和空调系统中的循环用水设备。

e）各种类型的自来水厂、供水站增压设备，输油管增压设备、供气设备等等需供流量、压力控制的多种应用。

华振公司生产的智能智慧泵房，实现了水泵的无级调速,根据用水量的变化自动调节水泵的转速而使水压始终保持期望值,以满足用户不同时间的用水要求。这是当今合理的节能型无负压变频增压泵变频调速供水系统内置的PID调节器，可实时监测过程实际值，自动跟踪过程量随时调节泵的投入数量和运行速度，从而保证恒压、恒流、恒液位。

我们先看看恒压供水与其它供水方式的比较：
 传统的供水方式：一般城市管网的水压为1.4-2.4kg/cm2, 只能保证6层楼以下楼房的用水.其余声部各层均须"提升"水压才能保证用水要求.以前大多采用传统的水塔,高位水箱或是气压增压设备, 但它们都必须有水泵以高出实际用水高度的压力来提升水量,增大了水泵的轴功率和能耗. 
水箱/水塔供水：系统供水是由水箱/水塔直接供应，即为重力供水。它是由位置高度所形成的压力来进行供水的，因此，必须建造高大的水塔或在建筑物屋顶建立贮水箱。由于水塔和水箱的容积是一定的，在用水高峰常常不能满足供水要求。同时，由于其存水量大，在屋顶形成很大的负重，增加了结构的承重和占用楼层的建筑面积。此外，水箱和水塔的贮水，增加了水被二次污染的机会。 

全自动变频给水设备：气压无负压变频增压泵不在屋顶上设置水箱，也不用单独建筑水塔，仅在地下室或某些空余之处设置水泵机组和气罐设备。采用压力给水来满足供水要求。气压无负压变频增压泵是以气压罐代替水塔或高位水箱，利用密闭压力罐内的压力将水压送入管网，其优点是灵活性大，建设快，少受污染，利于抗震等；缺点是体积和投资大，压力变化大，运行效率低，还需空气压缩机充气。因此，耗费动力较多，维护费用高。

全自动变频给水设备：变频调速恒压无负压变频增压泵，无须贮水箱或水塔，它由单台泵或多台泵将水源的水直接打入用户主管网中，根据用水量随时调整水泵的速度和水泵运行的台数，以保持管网压力恒定。在用水高峰能保持恒定水压，在用水低谷或无人用水时，可调低水泵速度或进入睡眠状态，具有显著的节能效果。除此之外,该设备还具有设备占地面积小,综合造价低, 减轻水质二次污染,，便于使用和维护等优点。

我们（长沙华振）的控制系统设计特点如下：

      我公司（湖南华振水务有限公司）是专业生产全自动变频给水设备研制生产厂家，我们有一支高素质的技术人员队伍，我们的控制系统无论是性能、外观、可靠性都是国内，我们的无冲击转换系统，已在许多大型设备中应用，系统杂志“给水排水”在2004第10期和2007年4期刊登了我公司此项技术的相关文章，此技术可以消除水泵从变频到工频转换过程的冲击，在大型设备中采用此项技术具有重要意义。
    1、为了提高控制系统的可靠性，我们对控制线路和软件专门进行了可靠性设计，比如可编程控制器PLC的输入、输出端子，都采取继电器隔离措施，如果利用控制器PLC的输出端直接启动接触器，因接触器线圈的电感量比较大，长时间运行容易烧毁PLC触点，因控制器PLC中编制有控制程序，如果因故障需要更换则比较困难。采取对控制器PLC的输入、输出继电器隔离措施，可以提高PLC的可靠性，因控制器PLC是整个控制部分的核心，提高PLC的可靠对提高整机可靠性具有十分重要的意义。
    2、在配有供水视窗（触摸屏）控制系统的设备中，触摸屏和变频器之间通讯采取了光电隔离措施，以保证各电器运行安全通讯可靠。

    3、在配有远程语音报警系统设备中，当设备出现故障停机时，设备自动拨通预存的，通知设备管理人员进行及时维修以不影响用户用水。
    4、在大中型控制系统中，设备控制通常采用的循环软启动存在着严重的缺陷，在水泵从变频到工频的转换中，会产生致命的电气和机械冲击，导致危害电路和管网安全，我公司研制的无冲击转换技术，可以做到无冲击软起、软停避免机械及电气冲击，此项技术在大中型设备中应用十分重要。
    5、在大型设备供水压力要求波动比较大的设备中，可以做变压变量方式供水，控制系统根据开启的工频泵数量及变频器输出频率，估算设备流量，对设备出口压力进行补偿，以达到进一步节能的目的。
    ６、我公司根据客户需要可以有线监控和无线监控系统，将设备运行状态传输到监控中心进行实时的监视，监控中心也可以对设备的运行进行实时的控制。
    ７、我公司做的大型水厂监控系统，采用SCAD控制系统，集中检测，分散控制，系统具有较高的灵活性和可靠性。
    ８、我公司成功的将高压变频应用于自来水厂项目也取得很好的社会效益。

全自动变频给水设备系统创新功能

    一、供水视窗系统采用的供水视窗软件，人机界面触摸式操作方式，将现场的各泵工作状态、实时压力、变频频率、多种故障显示、修改运行参数、系统参数全部在视窗相应的画面（页数）显示出来。文字、数字及图形有机的配合，即丰富了系统的内容，又增加了系统的完整性、以利于操作人员更简便、直观、正确的掌握系统运行状态，大大提高了系统的可靠性。视窗系统上留有多种接口，以备必要时的升级及相应的通信功能。

    二、语音报警系统设备可增设远程语音报警功能，当设备控制系统出现故障时，系统触发报警拨号系统预先设置好的固定电话或者，语音通知管理人员设备有故障需要及时检修，以免影响正常用户用水。此控制功能需要占用一条电话线以便拨号。

    三、远程控制系统设备可具备远程监控接口，利用GPRS/MODEM实现设备的有线或无线远程控制，异地实时控制各泵工作状态、实时压力、变频频率等系统参数，并对故障进行报警记忆处理。

    四、多段压力供水模式

    设备可根据用户用水特点设置多段供水方式，一般设置一天六时段不同压力供水即可满足用户需要。时间设置可在人机界面上操作修改，操作简单方便。设置好后由程序自动控制运行，根据预先设置好的时间自动更改出口压力恒定值。该供水方式是在原有变频恒压基础上进行的分时段供水，系统可在不同时间段内设定不同的压力值，在用水高峰期时，管网水头损失较大，为保证不利点正常供水，出水口可设定较高压力值；在一般用水量时，管网水头损失相对减少，出水口设定压力可适当降低；在小流量时，管网水头损失较小，出水口压力可以再适当降低；该供水方式可在原有变频供水的基础上进一步降低设备的后期运行费用。

全自动变频给水设备工作原理

供水设备投入使用，自来水管网的水进入供水罐，罐内空气从真空消除器排除，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水管网压力能够满足用水要求时，系统由旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网压力不能满足用水需求时，系统压力信号由远传压力表反馈给变频控制器，水泵运行，并根据用水量的大小自动调节转速恒压供水，若运转水泵达到工频转速时，则启动另一台水泵变频运转。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰时，若自来水管网的水量小于水泵流量时，供水罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入供水罐，罐内真空遭到破坏，确保了自来水管网不产生负压，用水高峰过后，系统又恢复到正常供水状态。当自来水管网停水，造成供水罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组，供水罐可以储存并释放能量，避免了水泵频繁启动。

全自动变频给水设备参数

流量范围：6-300m3/h 扬程范围：30-200m 工作压力：≤2.0mpa
适用范围：HWG型无负压供水设备适用于任何自来水压力不足的地区的加压供水。
新建的住宅小区或办公楼等生活用水。
低层自来水压力不能满足要求的消防用水。
改造原有的气压供水设备。
必须建水池的，可以采用无负压的设备与水池共用的供水方式，进一步节能。
自来水厂的大型供水中间加压泵站。
矿企业的生产、生活用水等。
各种循环水系统。

产品优点：

1、节能：当自来水压力能满足用户用水要求时，增压泵通过变频控制处于休眠状态；当非高峰用水时，自来水压力达不到用户用水压力，水泵可以在自来水水压（0.2—0.5Mpa）的基础上叠加增压，差多少补多少。充分利用余压，节约电能。节能达到30～90%。

2、配置*：

(1)采用引进技术和关键设备，并结合本集团技术制造的具有水平的KQDQ全不锈钢*水泵，效率高、温升低、冲压叶轮,流道光滑, 水损失小，并减少了噪音源效率高。  KQDP泵体覆膜砂铸造（国产一家），电泳漆涂装（食品级）。

外形美观；铸件精密，国内，流线自如，表面光洁；*的水力模型设计；水力部件为不锈材质。

(2)控制系统均采用进口配置：瑞士ABB变频器或德国西门子变频器，法国施奈德PLC、其它空开热继接触器等元器件均采用法国施耐德产品或欧姆龙产品。

(3)连接附件包括管路、阀门、弯头等均采用304食品级不锈钢材质，充分保证了水质安全。

（4）标准配置方案采取全变频控制方式的控制系统，可更好的适应于水泵大幅变工况运行；采用部分（单台）水泵变频调速的技术方案时，专门选配了本公司无过载水泵。

3、环保无污染：使用食品级无负压不锈钢罐、不锈钢管路、封闭运行，不会对自来水产生二次污染，环保、卫生。

4、节省占地空间：所有设备所有占地只有10ｍ²。且我公司设备安装简便，每套设备只需连接一个进水口和一个出水口。

5、智能化控制系统：系统采用智能化人机界面控制方式（后附人机界面介绍），并可实现远程操作，可通过多种渠道（如：电脑网络、手机短信等方式）保证设备管理人员即时掌握设备的运行状态。*实现了泵房无人职守。

无负压人机界面触摸屏，采用32bit RISC CPU，处理速度快，表现力强，画面丰富，是现代工控的桥梁。触摸屏与PLC及变频器进行通讯，通过触摸屏可方便的对系统进行设定和控制，并将现场的各泵工作状态全部在触摸屏相应的画面显示出来，文字、数字、图形有机的配合，既丰富了系统的内容，又增加了系统的完整性，以利于管理人员更简便、直观正确地掌握系统运行状态，大大提高了系统的可靠性。其特点为：

（1）全触摸按键弹出式菜单，使系统操作、设定极为方便，只要识字的人都可以操作。

（2）可在触摸屏上监视控制现场的各泵工作状态。

（3）可在触摸屏上实时地设置工作压力、流量；自动显示实时压力、流量等系统参数。

（4）自动记录故障状态、故障原因及故障发生时刻，消去时刻。

（5）触摸屏上留有多种接口，以备必要时的升级和打印机接口，可将系统参数通过打印机打印出来。

（6）采用调速泵和定速泵相结合的方法，保证系统始终工作在更佳状态中。

（7）可以进行定时切换，以保证水泵均衡使用。

（8）触摸屏取代可控制面板的功能，节省了PLC的I/O模组，避免了硬件（控制节点）接触不良造成的控制系统错误动作及系统故障。

（9）触摸屏的每一幅画面都由文字、图形及相应的PLC参数组成，系统*与PLC形成了互动式工作站。

无负压给水设备智能人机界面主要包含以下两大主要功能(一是数据显示;二是数据设定),它能够使用户更直接的了解设备的运行、使用等状态和各种压力变化状态。

（一）: 数据显示

（1）变频温度: 显示变频器内部工作温度,便于用户随时查看及调整。

（2）总用电量: 显示设备累计用电量,便于用户了解设备的运行过程。

（3）运行时间: 显示设备累计运行时间,可以更准确的维护保养设备

（4）输出功率: 显示设备的当前工作状态,可以更准确的了解设备的运行状态。

（5）使用压力: 显示用户管网的出水压力,便于用户更准确的调整使用压力。

（6）进水压力: 显示自来水的进水压力,能更清楚的了解自来水的压力变化状态。

（7）实际转速: 显示泵的实际工作转速,便于更准确的了解设备运行状态。

（二）数据设定

（1）压力给定值: 设定用户的使用压力,用户操作时更方便直观和准确。

（2）压力下限值: 加压泵的压力值,根据客户实际需要随时调整, 用户操作时更方便直观和准确。

（3）压力上限值: 超压停泵的压力值, 根据客户实际需要随时调整, 用户操作时更方便直观和准确。

（4）负压设定值: 根据用户当地实际情况调整, 用户操作时更方便直观和准确。

（5）负压解除值: 根据用户当地实际情况调整, 用户操作时更方便直观和准确。

(三）工作原理介绍

设备开机后，市政水源进入各系统管网，控制系统自动检测水源罐水压、市政管网水压和用户管网水压，控制系统*处理器经过对各压力值进行比较、分析，为下一步的设备动作做准备。

当市政进水水源压力大于或等于用户管网设定需维持压力值时，设备处于停机状态，市政水从缓冲罐（水源罐）进入，经水泵机组上的旁通管路直接给用户供水，从而有效利用了此阶段的市政水压直接供水，进而达到节能的目的。

当市政进水水源压力低于用户管网设定需维持压力值时，设备启动，水泵机组变频运行为用户供水。设备运行期间，控制系统配套的仪控设备实时采集、监控市政水压及用户水压，采集信号经变送仪表送至PLC的*控制器进行PID运算，计算结果经PLC输出控制指令信号至变频器，从而控制水泵的工作频率进而达到维持用户管网的终目的。控制系统会依据用户管网的压力需求适当增加或减少工作泵的台数以维持用户的水流量用水；当夜间用水量非常小的时候，供水设备通过出口气压罐、配合变频调速泵来维持用户管网压力值，并能达到夜间停泵要求。

当市政水源进水量小于设备供水量（水源罐出水）时，设备通过自带的水源罐贮水容积来补偿市政水源的不足。水源罐提供补尝水量期间，靠真空抑制器（自动进、排气阀）使空气自动进入罐体，可避免对市政管网造成负压抽吸作用（既所谓无负压无吸程）。水源罐底部设有液位开关，当其液位下降以至贮水消耗完时，设备将自动停机（禁止运行）。市政水源正常后设备自动恢复运行。

当市政水源压力低于当地供水部门规定的管制压力值或用户设定的进口压力值时，设备将强制停机，从而有效避免对市政管网的过度抽取，不影响城市公共供水管网服务压力。当市政水源压力恢复正常后，设备自动恢复工作状态。

无负压（叠压）与水池供水模式比较

（四）无负压（叠压）设备执行标准，建设部于2007年颁布两项标准

CJ/T 254-2007 《管网叠压供水设备》2007年12月1日实施

CECS 221:2007  《管网叠压供水技术规程》2007年9月1日实施

目前北京、天津、福州、宁波等地已颁布了地方标准和规程

（一）、采用传统变频供水设备存在几个缺陷：

1、占地空间大约为50ｍ2；

2、采用水池储水，存在二次污染，需定期清理、消毒；

3、自来水管网水直接流入水池，再经设备加压到用户，造成自来水管网原有压力浪费，多消耗电能。

4、 统的变频供水方式中由于水池的跑、冒、滴、漏及自然蒸发等现象很严重，在后期的物业管理中经常会出现小区总水表与用户分水表之和对不上的情况，也就是常说的水耗问题，对于水耗造成的损失，通常情况下自来水公司是不会承担的，是由小区物业承担或住户分担。这样，在很大程度上增加了小区的用水成本。如：现实生活中由于上述原因而使某些住宅小区用户的水费由正常的每吨水2.5元涨到5元甚至更高,给小区及住户增加了不必要的负担.

（三）、采用我公司的罐式无负压设备的优势：

1、节省占地空间,每套设备占地5m2.且我公司设备安装简便,只需接一个进水口和一个出水口。

2、设备为全封闭回路，杜绝了水的损失，不存在二次污染，所以用户饮用的为纯净的管网自来水，提高了生活品质。而且可节约清理和消毒费用。

3、可充分利用自来水管网原有压力，以贵单位现状，自来水管网压力为4公斤，我公司设备选型上可以在原来水泵的选型上降一档，可以借助自来水2公斤的压力。这样在后期运行过程中可以为贵单位节约大量电费。

全自动变频给水设备特点控制精度高：变频器的内置PID调节器，实时监视压力实际值，随时调节水泵的投入数量和运行速度，从而自动跟踪用水量，并保持管网压力恒定，通过调节PI参数，控制精度可达0.01Mpa。压力设定，操作简便：用户可用键盘或电位器（选择件）设定压力。可多台水泵循环软启动：装置可列1—？台水泵进行循环软启动控制，即减少了电机启动时对电网的冲击，又减少了水泵的启动磨损和设备的冲击能耗，延长了设备的电气和机械寿命。定时换泵功能：为了保证各台水泵都能均匀地磨合，不发生锈蚀，延长设备的使用寿命，在PLC控制程序中可设定定时切换水泵工作时间。切换可在各台水泵之间循环进行。睡眠功能，高效节能：在用水低谷或夜间无人用水时，管网压力*保持期望值，系统会停止水泵运行，一旦压力低于期望值，系统会自动唤醒水泵投入运行。实现供水系统智能化管理。系统多点监视的扩展功能：蓄水池水位监视、机械设备的故障监视等，一旦外部有故障发生，可使该泵或整个系统停止工作并报警。手动/自动功能，提高无负压变频增压泵的可靠性：当自动控制设备出现故障时，可将设备切换到手动工作方式，使泵投入运行，保证正常连续供水。再对自动控制设备进行检修。

全自动变频给水设备适用范围　
1、适用于各种类型的自来水厂，二次加压泵站，补压泵站和由深井泵直接向管网供水的无负压变频增压泵。
2、生活小区和高层建筑的生活用水。

1、供水品质高：本设备采用水泵出口恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。
2、运行可靠：该设备采用进口变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。
3、高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35％。
4、操作简单：本设备采用全自动控制，操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况。
5、占地少安装方便：整套设备只需一组控制柜和人泵机组，安装非常方便。
6、延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。
7、应用范围：可供流量5～5000吨／小时，扬程20～140米。
8、经济效益显著：使用该设备，可不设楼顶水箱，既减少建筑物的造价，又克服了气压罐波动大，水泵启动频繁和建造水塔一次性投资大，施工周期长，费用高等缺点。

全自动变频给水设备主要功能　
1、全自动完成多台水泵机组软启动，变频到工频运行以及停止的全部操作过程。
2、根据用水量的变化，变成多台泵组的启动和停止。
3、有压力设定值和实际压力值的LED显示功能。