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无塔供水设备的工作原理

2018-01-19

  无塔供水设备简单的说就是取代了高位水池或水塔,转而由供水设备直接对用户全自动直供水的一种二次供水模式。
  根据工作原理和方式不同,无塔供水设备大致分为三类:单控式自动增压泵(压差/水流/变频式)、普通变频供水设备或无负压变频供水设备(分为罐式无负压供水设备和箱式无负压供水设备两种)。
  单控式全自动增压泵(压差/水流/变频)
  这种名称的设备通常是只有一台增压泵的自动供水机组。这台泵可以是压差控制,也可以是水流或变频调速控制的。压差控制的就是装一个单向阀、压力罐和压差控制器,预先设置好启动压力值和停机压力值,当不用水了导致水压上升到停机压力值的时候,设备就停机保压,当用户用水导致水压下降的时,下降到设定的下限压力值时就重新开机运行,如此循环达到自动控制的目的。水流式自动增压泵就是安装了单向阀和水流开关,只要用户开龙头使用,水流动就回触及水流开关从而增压泵接通电源开始运行,不用水了水流停止,水流开关复位,水泵断电保压。变频自动增压泵和压差式自动增压泵原理类似,只不过压差开关换成了变频调速,和压差最大不同在于变频调速控制的只要压力稍微变化就回变速运行,这样压力会更稳定。不仅如此,变频自动增压泵还可以随意调节压力值,而水流和压差则不一定可以调节。单控式全自动增压泵原则上是不能直接串联到市政管道增压的,因为会产生负压对其他管网产生影响。但很多地方管控不严,也被大量使用。
  普通变频恒压供水设备(水池+变频供水设备)
  普通变频供水设备是指将市政管道的水蓄积到水箱,然后由变频调速控制的水泵机组控制水泵对用户直接供水。变频供水设备都是基于差量补偿的,而实现恒压是运行是PID系统协助完成的,PID控制原理是:要想维持一个被控制量不变或基本不变,就应该引这个量与目标量的恒值比较,形成闭环系统。我们要想保持供水设备水压的恒定,因此就必须引入水压反馈值与给定值比较,从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统,现控制和PID相结合的方法,在压力波动较大时使用模糊控制,以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。实际运行时,通过设备出水口的压力传感器实时采集管网压力数值,该压力值转换为电信号传输到控制箱的处理器,经过对比实时压力值与目标值的差值。经过系列函数计算,变频控制器便输出一个变化的频率电源给设备电机,以此实现调速运行。压力差值越大,输出频率值上升(升频);压力差值越小或很接近,输出频率值下降(降频)。当压力差值为零时,控制器休眠。压力差值一旦变化,控制器重新唤醒运行。以此往复循环实现恒压供水的目的。
  无负压(管网叠压)供水设备
  无负压供水设备分为罐式无负压供水设备和箱式无负压供水设备两种。两种在工作原理是大致相同,但是运行模式却有所不同:
  罐式无负压供水设备是不需要任何其他水池,工作过程是:罐内未充水时,稳流罐的真空消除器处于打开状态,此时罐是非封闭状态的,当自来水注入流稳流罐内时,罐内的空气便可从真空消除器内排出,待水充满后,浮球与真空消除器的密封圈逐渐耦合,最终真空消除器便处于关闭状态,此时罐内和外界完全处于隔绝密封状态。若市政给水一直充足,真空消除器就一直就处于密闭状态,市政管道压力便传递到泵内再次增压,稳流罐便达到充分利用市政管网压力的作用;若用水高峰期导致泵抽水量略大于市政供水量(简单的说就是不够抽)的情况下,罐内的水位会下降,而真空消除器的密封球体也会下降,此时真空消除器处于开启状态,外界空气由真空消除器进入调节罐,杜绝了抽水时由于供水量不足而导致负压产生。无负压罐便达到了消除负压的目的。
  箱式无负压供水设备顾名思义就带一个箱,即水箱。工作过程是:二次供水设备机组与市政水管直接相连的同时还连入了一个变频补水泵,变频补水泵的补水来源就是蓄水箱里面的。当市政供水水压低于预设值时,变频补水泵开始工作补水补压确保供水设备进水口有稳定的水压,这样水泵有充足的水源进入就不会对市政水管产生负压危害,间接达到消除负压的目的。

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