建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)工程給排水自動化原理課件

1、1建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)工程第3章 給排水自動化原理 第3章 給排水自動化原理 2第3章 給排水自動化原理 3.1 給水排水系統(tǒng)的分類和基本給水方式 3.2 建筑給水系統(tǒng)自動控制 3.3 排水系統(tǒng)控制 本章小結(jié) 本章作業(yè)第3章 給排水自動化原理 33.1 給水排水系統(tǒng)的分類和基本給水方式 生活給水監(jiān)控系統(tǒng)主要是對給水系統(tǒng)的工作狀態(tài)和參數(shù)進行監(jiān)測與控制，保證系統(tǒng)的運行參數(shù)能夠滿足建筑的供水要求和供水系統(tǒng)的安全。 3.1.1 給排水系統(tǒng)的分類 3.1.2 水泵的控制方式第3章 給排水自動化原理 43.1.1 給排水系統(tǒng)的分類第3章 給排水自動化原理 53.1.2 水泵的控制方式1. 水泵電動機的啟?？?/p>

2、制 2. 水泵的調(diào)節(jié)方式3. 恒壓供水系統(tǒng)的閉環(huán)控制民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范，交流電動機起動時，其配電母線上的電壓應(yīng)符合下列要求： 電動機頻繁啟動時，不宜低于額定電壓的90；電動機不頻繁啟動時，不宜低于額定電壓的85； 當(dāng)電動機不與照明或其他對電壓波動敏感的負荷合用變壓器，且不頻繁啟動時，不應(yīng)低于額定電壓的80； 當(dāng)電動機由單獨的變壓器供電時，其允許值應(yīng)按機械要求的啟動轉(zhuǎn)矩確定。 對于低壓電動機，除滿足上述規(guī)定外，還應(yīng)保證接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓。 鼠籠電動機全壓啟動時，配電母線的電壓應(yīng)符合上面的規(guī)定； 當(dāng)不符合全壓啟動條件時，籠型電動機應(yīng)降壓啟動。 第3章 給排水自動化原理 61. 水泵電

3、機的啟停控制 （1）全壓起動 容量在及以下的電動機可全壓起動。（2）減壓起動 采用軟起動、星-三角換接或自耦變壓器減壓的較多。 （3）變頻起動（4）其他起動方式 采用化整為零的起動方式第3章 給排水自動化原理 72. 水泵的調(diào)節(jié)方式第3章 給排水自動化原理 8流量的閥門控制方法和轉(zhuǎn)速控制方法第3章 給排水自動化原理 9恒壓供水系統(tǒng)的閉環(huán)控制 在供水系統(tǒng)中，供水管網(wǎng)中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關(guān)系： 供水流量用水流量 供水管網(wǎng)壓力上升； 供水流量用水流量 供水管網(wǎng)壓力下降； 供水流量用水流量 供水管網(wǎng)壓力不變。第3章 給排水自動化原理 103.2 建筑給水系統(tǒng)自動控制3.2.1

4、建筑給水方式1. 利用市政管網(wǎng)壓力的給水方式 （1）直接給水方式 （2）單設(shè)水箱的給水方式2. 水泵直接給水方式3. 設(shè)貯水池和水泵的給水方式4. 水泵和水箱的給水方式5. 水泵和氣壓水罐聯(lián)合給水方式第3章 給排水自動化原理 11第3章 給排水自動化原理 12 1. 依靠外網(wǎng)壓力給水方式 （1）直接給水方式 系統(tǒng)簡單，能充分利用外網(wǎng)壓力；缺點：室內(nèi)沒有貯備水量，外網(wǎng)一旦停水，內(nèi)部立即斷水。（2）單設(shè)水箱的給水方式 適用于室外管網(wǎng)水壓周期性變化大，短時間不能保證建筑物上層用水要求的情況。2. 水泵直接給水方式（1）恒速泵給水 當(dāng)建筑內(nèi)用水量大且較均勻時， 可用恒速水泵供水，多用于生產(chǎn)給水。（2）

5、變頻泵給水 當(dāng)建筑內(nèi)用水量大并且不均勻時， 宜采用變頻泵給水，可采用變頻器拖動一臺或多 臺水泵變速運行供水，以提高水泵的工作效率。 （3）無負壓變頻給水 無負壓供水裝置直接串接市政 供水管網(wǎng)，充分利用室外管網(wǎng)壓力，節(jié)省電能。第3章 給排水自動化原理 13第3章 給排水自動化原理 14 3.設(shè)蓄水池和水泵的給水方式 適用于外網(wǎng)的水量滿足室內(nèi)的要求，而水壓大部分時間不足的建筑。 這種供水方式安全可靠，不設(shè)高位水箱，不增加建筑結(jié)構(gòu)荷載。 但是外網(wǎng)的水壓沒有充分被利用。4. 水泵和水箱的聯(lián)合給水方式 水泵自貯水池抽水加壓，利用高位水箱調(diào)節(jié)流量，水泵的進水管也可直接與外網(wǎng)連接，外網(wǎng)水壓高時，由外網(wǎng)直接供

6、水。適用于外網(wǎng)水壓經(jīng)?；蜷g斷不足，允許設(shè)置高位水箱的建筑。第3章 給排水自動化原理 155.水泵和氣壓罐聯(lián)合給水方式 氣壓水罐的作用相當(dāng)于高位水箱，其位置可根據(jù)需要設(shè)置在建筑物的高位或低位。 氣壓給水適用于室外給水管網(wǎng)壓力低于或經(jīng)常不能滿足建筑內(nèi)給水管網(wǎng)所需水壓，室內(nèi)用水不均勻，且不宜設(shè)置高位水箱的情況。 第3章 給排水自動化原理 16第3章 給排水自動化原理 17 6. 分區(qū)供水的給水方式衛(wèi)生器具、給水配件承受的最大工作壓0.6MPa。)各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處靜水壓不宜大 于0.45MPa，特殊情況下不宜大于0.55MPa；)水壓大于0.35MPa的入戶管(或配水橫管)， 宜設(shè)減壓或調(diào)壓

7、設(shè)施；)各分區(qū)最不利配水點的水壓，應(yīng)滿足用水水 壓要求。第3章 給排水自動化原理 18豎向分區(qū)給水的基本形式 第3章 給排水自動化原理 193.2.2 生活用水高位水箱給水系統(tǒng)監(jiān)控 水池水箱水泵第3章 給排水自動化原理 20 通常生活用水與消防用水分設(shè)彼此獨立的高位水箱。 如果消防用水和生活用水共用一個水箱時，可將生活用水的出水管安裝在距高位水箱底部一定高度的位置，將消防用水出水管安裝在水箱底部。 保證高位水箱在通常用水條件下的水位不會低于消防設(shè)計要求。第3章 給排水自動化原理 211. 系統(tǒng)組成第3章 給排水自動化原理 222控制原理 第3章 給排水自動化原理 23第3章 給排水自動化原理

8、24控制原理在高位水箱中，設(shè)置四個液位開關(guān)： 溢流水位 停泵水位 低限報警水位 啟泵水位 DDC根據(jù)液位開關(guān)送入信號來控制生活泵的啟停 正常位水應(yīng)在啟泵水位和停泵水位之間； 當(dāng)?shù)揭缌鲌缶换虻陀趩⒈盟粫r，控制器發(fā)出報警信號。 第3章 給排水自動化原理 25 （1）在由多臺水泵組成的系統(tǒng)中，多臺水泵互為備用。 （2）當(dāng)一臺水泵損壞時，備用水泵能投入使用，以保證系統(tǒng)正常工作。 （3）為了延長各水泵的使用壽命，通常要求水泵累計運行時間數(shù)盡可能均衡。每次啟動水泵時，應(yīng)優(yōu)先啟動累計運行時間數(shù)最少的水泵，控制系統(tǒng)應(yīng)有自動記錄設(shè)備運行時間的功能。 （4）控制中心能實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠程控制，監(jiān)控系統(tǒng)能夠在

9、控制中心實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠程開關(guān)控制。多泵運行的控制策略第3章 給排水自動化原理 26 3. 系統(tǒng)運行狀態(tài)與參數(shù)監(jiān)控點位及常用傳感器 給水泵運行狀態(tài)：取自給水泵配電柜接觸器輔助觸點。 給水泵故障報警：取自給水泵配電柜熱繼電器觸點。 給水泵手/自動轉(zhuǎn)換狀態(tài)：取自給水泵配電柜轉(zhuǎn)換開關(guān)，可選。 給水泵啟?？刂疲?從DDC的DO輸出到給水泵配電箱接觸器控制 回路。 水流開關(guān)狀態(tài)：水流開關(guān)狀態(tài)輸出點。 水池水位監(jiān)測：取水池水位開關(guān)輸出點，一般選用液位開關(guān)，溢流報警水位、啟泵水位、停泵水位、低限報警水位。第3章 給排水自動化原理 27高位水箱給水控制系統(tǒng)監(jiān)控點表配置表監(jiān)控點描述AIAODIDO接口及功能系

10、統(tǒng)啟動/停止2啟動系統(tǒng)進入工作狀態(tài)水箱水位監(jiān)測4溢流、啟泵、停泵、低限水位開關(guān)水泵運行狀態(tài)2 取自水泵配電柜接觸器輔助觸點水流開關(guān)2取自水泵供水主管道水流開關(guān)水泵故障狀態(tài)1 取自配電柜水泵主電路熱繼電器觸點手自動轉(zhuǎn)換狀態(tài)1 取自水泵配電柜手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)水泵啟?？刂?2控制器輸出接口控制交流繼電器主觸點水位狀態(tài)指示4溢流、啟泵、停泵、低限水位指示系統(tǒng)運行狀態(tài)指示6水泵工作狀態(tài)、水流狀態(tài)、故障報警指示合計1212第3章 給排水自動化原理 28控制器電路設(shè)計 第3章 給排水自動化原理 29水泵電氣控制系統(tǒng)電路 第3章 給排水自動化原理 303生活和消防水池的水位控制第3章 給排水自動化原理 31 3

11、.2.3 氣壓給水方式監(jiān)控 補氣式氣壓給水隔膜式氣壓給水第3章 給排水自動化原理 321. 空氣壓縮機補氣式氣壓給水控制原理 補氣式氣壓給水設(shè)備氣與水在氣壓水罐中直接接觸，設(shè)備運行過程中，部分氣體溶于水中，隨著空氣量的減少，罐內(nèi)壓力下降，不能滿足供水需要，為保證給水系統(tǒng)的設(shè)計工況，需設(shè)補氣調(diào)壓裝置。 水位達到下限時，補水泵再次啟動，這樣循環(huán)多次，直到罐內(nèi)壓力、水位都達到所規(guī)定的位置時補水泵停止，保證罐內(nèi)隨時保持額定工作壓力和額定水位。也可采用定期泄空罐內(nèi)存水方法進行補氣。第3章 給排水自動化原理 33第3章 給排水自動化原理 34監(jiān)控點描述AIAODIDO接口位置及功能補氣罐壓力監(jiān)測2電接點壓

12、力表的高低壓力接點補氣罐水位監(jiān)測3設(shè)置啟泵、停泵、高位水位開關(guān)水泵運行狀態(tài)33取自水泵配電柜接觸器輔助觸點水泵故障狀態(tài)31取自配電柜水泵主電路熱繼電器觸點手自動轉(zhuǎn)換狀態(tài)11取自水泵配電柜手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，可選。水泵啟?？刂?控制器輸出接口控制交流繼電器主觸點空壓機啟停監(jiān)控21合計149第3章 給排水自動化原理 354.2.2.2 設(shè)補氣罐補氣式氣壓給水控制原理 補氣罐充氣過程 氣壓水罐補氣過程 補氣過量排氣過程 三個階段 第3章 給排水自動化原理 362.補氣式氣壓給水的繼電器邏輯控制第3章 給排水自動化原理 37第3章 給排水自動化原理 38第3章 給排水自動化原理 39第3章 給排水自動化原

13、理 40 3. 隔膜式氣壓給水控制原理 隔膜式氣壓罐、穩(wěn)壓泵、電控箱、儀表、管道附件等組成。 第3章 給排水自動化原理 411. 采用電接點壓力表的氣壓罐給水控制電路 第3章 給排水自動化原理 422. 采用型或型壓力表檢測壓力，由 DDC控制的氣壓罐給水控制電路控制原理:通過水管式壓力傳感器檢測給水管網(wǎng)輸入口壓力，DDC控制器將測量壓力值與設(shè)定值比較，根據(jù)比較偏差的大小控制給水泵的啟停，以保證供水壓力在要求的范圍內(nèi)。第3章 給排水自動化原理 433.2.4 水泵直接給水的變頻器恒壓供水系統(tǒng)監(jiān)控 水泵直接向終端用戶提供一定水壓的供水方式 通常在給水泵前建有緩沖水池，避免水泵水量不均衡供水對城市

14、管網(wǎng)的影響。 第3章 給排水自動化原理 44第3章 給排水自動化原理 453.2.4 水泵直接給水的變頻器恒壓供水系統(tǒng)監(jiān)控 供水系統(tǒng)通常采用恒速泵加變頻調(diào)速泵的供水方式，即：建筑內(nèi)用水量大且較均勻時，可用恒速水泵供水；建筑內(nèi)用水不均勻時，宜采用一臺或多臺水泵變速運行供水，以提高水泵的工作效率。第3章 給排水自動化原理 46變頻調(diào)速恒壓供水的兩種水泵控制方式1. 變頻器與水泵一對一 的控制模式2. 一臺變頻器拖動多 臺水泵的控制模式第3章 給排水自動化原理 47一臺變頻泵固定運行和多臺工頻泵交替運行的恒壓供水系統(tǒng)控制第3章 給排水自動化原理 484.2.3 水泵直接給水系統(tǒng)監(jiān)控 2.設(shè)備、系統(tǒng)運

15、行狀態(tài)與參數(shù)監(jiān)控點位及傳感器 生活給水供水壓力測量 變速供水泵啟?？刂?DO 變速供水泵轉(zhuǎn)速控制 AO 變速供水泵運行狀態(tài) DI 變速供水泵轉(zhuǎn)速檢測 AI 變速供水泵故障報警 DI 變速供水泵手/自動狀態(tài) DI 恒速供水泵啟停控制 DO 恒速供水泵運行狀態(tài) DI 恒速供水泵故障報警 DI 恒速供水泵手/自動轉(zhuǎn)換狀態(tài) DI 緩沖水池高低水位監(jiān)測 DI 水流開關(guān)狀態(tài) DI第3章 給排水自動化原理 49監(jiān)控點描述AIAODIDO接口位置及功能備注生活水池水位監(jiān)測4一般設(shè)置溢流、啟泵、停泵、低限水位開關(guān)恒速水泵運行狀態(tài)2取自水泵配電柜接觸器輔助觸點恒速水泵故障狀態(tài)2取自配電柜水泵主電路熱繼電器輔助觸點

16、水泵手自動轉(zhuǎn)換1取自水泵配電柜手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，可選。水泵啟停控制2控制器輸出接口控制交流繼電器主觸點調(diào)速水泵運行狀態(tài)1取自變頻器輸出端子變速水泵故障狀態(tài)1取自變頻器輸出端子變速水泵啟?？刂?控制器輸出端子變速水泵調(diào)速控制11變頻器模擬量輸出端子、變頻器輸入端子供水管道壓力檢測 1取自安裝在現(xiàn)場的壓力傳感器輸出合計21124第3章 給排水自動化原理 50圖2.66 典型的變頻器基本原理接線圖第3章 給排水自動化原理 51控制器電路設(shè)計第3章 給排水自動化原理 52強電控制電路設(shè)計第3章 給排水自動化原理 533.2.6 多泵循環(huán)軟啟動恒壓供水控制系統(tǒng) 1. 系統(tǒng)的工作過程1）系統(tǒng)開始工作時2）當(dāng)

17、用水量增加供水壓力減小時3）當(dāng)用水量繼續(xù)增加，變頻器輸出頻率達到或接近工頻(5OHz)時，水壓仍低于設(shè)定值。4）當(dāng)用水量下降水壓升高，變頻器輸出頻率降至起動頻率(25Hz30Hz)，水壓仍高于設(shè)定值 5）當(dāng)一臺水泵變速運行，用水量接近于零。第3章 給排水自動化原理 54注意： 在多泵循環(huán)軟啟動恒壓供水系統(tǒng)的控制過程中，系統(tǒng)的加泵或減泵的控制過程有所不同。 加泵過程 采用變頻器分別控制各水泵的啟 動和調(diào)速過程； 減泵過程 采用固定正在變頻運行的水泵調(diào) 速運行，直接停止正在工頻運行的水泵第3章 給排水自動化原理 552. 恒壓供水系統(tǒng)的控制方式1基于PLC或DDC的恒壓供水控制第3章 給排水自動化

18、原理 56第3章 給排水自動化原理 573. 恒壓供水系統(tǒng)的控制方式2 以變頻器為控制中心的恒壓供水控制第3章 給排水自動化原理 583.2.8 生活與消防供水系統(tǒng)控制 消防給水系統(tǒng)包括： 消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)。1. 生活水箱與消防水箱共用水泵供水的控制2. 生活和消防共用水箱的給水系統(tǒng)3. 不設(shè)高位水箱的生活和消防共用給水系統(tǒng) 第3章 給排水自動化原理 591. 生活水箱與消防水箱共用水泵供水的控制方式第3章 給排水自動化原理 60 屋頂生活水箱與高位消防水箱分開設(shè)置、共用水泵的控制2. 生活和消防共用水箱的給水系統(tǒng) 設(shè)屋頂水箱的生活和消防共用給水系統(tǒng)，屋頂水箱內(nèi)儲藏生活用水和1

19、0min消防用水(3m3)，并分別與生活、消火栓管路相連。第3章 給排水自動化原理 613. 不設(shè)高位水箱的生活和消防共用給水系統(tǒng)控制 利用同一套給水管網(wǎng)供生活和消防給水系統(tǒng)使用，不設(shè)屋頂水箱，采用變頻泵作為生活給水泵，以保證最不利處給水的水流、水壓。各泵平時輪流工作，由一組泵變頻為生活管網(wǎng)供水，同時又為消防管網(wǎng)穩(wěn)壓。（1）雙恒壓變頻供水系統(tǒng)工作原理 （2）消防主泵變頻供水系統(tǒng)控制 （3）消防主泵變頻加氣壓罐供水系統(tǒng) 第3章 給排水自動化原理 62第3章 給排水自動化原理 634. 生活、消防雙恒壓用變頻供水系統(tǒng) 系統(tǒng)中配置: 1臺變頻器 5臺變頻泵 隔膜式氣壓罐 系統(tǒng)具有兩個恒壓設(shè)定值，分別

20、是生活和消防設(shè)定壓力。第3章 給排水自動化原理 64第3章 給排水自動化原理 65 生活供水與消防供水的合用優(yōu)點： (1)生活消防泵組定時輪換運行，不會因消防泵長期不用或 管理不善而使水泵銹死，機組時刻處在工作狀態(tài)。 (2)生活泵組和消防泵組合用，基本節(jié)省一套消防泵組，且 便于設(shè)備管理和維護。 (3)設(shè)備自動化程度高，供水穩(wěn)定可靠，且水質(zhì)無二次污染。 (4)水泵軟啟動、軟停車，無沖擊和超壓危害。 系統(tǒng)可按循環(huán)軟啟動變頻設(shè)備或帶小流量泵的循環(huán)軟啟動變頻供水設(shè)備選型，主泵流量按生活、消防兩者最大的來選擇，并留有1臺備用泵，揚程一般按消防設(shè)計壓力選擇。第3章 給排水自動化原理 66 應(yīng)注意的有問題：

21、(1)應(yīng)設(shè)消防接口，如有消防報警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)24VDC無源啟停接口。(2)應(yīng)有消防時確保消防用水的技術(shù)措施，如在生活總管上安裝電磁閥，消防時關(guān)閉生活用水。(3)應(yīng)設(shè)水位接口，消防低水位報警，并關(guān)閉生活用水 (4)應(yīng)有雙恒壓功能，即平時低恒壓生活供水，消防時自動轉(zhuǎn)入高恒壓消防供水。(5)消防時應(yīng)限制退泵操作，以防止壓力不穩(wěn)。第3章 給排水自動化原理 673.2.9 變頻器在小流量恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用1. 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計 設(shè)小區(qū)有住戶700，按人均150L/d用水量計算，用水量每小時5060m3，即，相對水泵的樓高50m，若0.1MPa可獲得10m揚程，則水泵揚程為： 第3章 給排水自動化原理 68（1

22、）水泵有效功率：用水量取60m3/h，換算為每秒流量：0.0167m3/s。揚程取57.5m（2）水泵效率：取0.60.7，小型泵取=0.6。（3）軸功率：（4）電機功率： 第3章 給排水自動化原理 69選用兩臺11KW電機，作為主泵動力，能夠滿足高峰期供水要求；選用兩臺3KW電機作為小泵動力，滿足用水低谷的供水。（5）變頻器功率：變頻器功率與電機額定功率相同，即：變頻器功率為：11KW。第3章 給排水自動化原理 70由于主泵、小泵功率差別不太大，采用一套變頻控制水泵軟啟動和調(diào)速，其中，設(shè)計1個小泵為直接工頻啟動。 M1和M2為11KW電機，M3和M4為小流量泵的3KW電機，M1、M2、M3為

23、變頻啟動，M4為工頻啟動。第3章 給排水自動化原理 713.2.10 無負壓供水系統(tǒng)控制無負壓給水方式是20世紀(jì)9O年代中期在我國二次供水繼高位水箱、氣壓給水、變頻調(diào)速給水之后而興起的一種新型的、節(jié)能省地型的二次供水方式。無負壓供水是以市政管網(wǎng)為水源，充分利用了市政管網(wǎng)原有的壓力，形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式，節(jié)能效果好，沒有水質(zhì)的二次污染，是變頻恒壓供水設(shè)備的發(fā)展與延伸。第3章 給排水自動化原理 721設(shè)備配置 無負壓供水取消了水池、水箱等，并能對自來水管網(wǎng)或其他有壓管網(wǎng)直接串接供水而不產(chǎn)生負壓影響。主要由穩(wěn)流補償器、真空抑制器、水泵、控制柜、控制儀表、管道、閥門等組成。 1.無負壓供水系

24、統(tǒng)組成第3章 給排水自動化原理 73第3章 給排水自動化原理 74第3章 給排水自動化原理 752. 無負壓給水設(shè)備的工作原理 利用水泵與自來水管網(wǎng)的串接。當(dāng)自來水管網(wǎng)壓力滿足要求時，設(shè)備通過閥門直接供水，當(dāng)自來水管網(wǎng)壓力不足時，供水系統(tǒng)利用壓力傳感器發(fā)出啟泵信號，水泵進入運行狀態(tài)。 第3章 給排水自動化原理 76 當(dāng)管網(wǎng)進水量大于設(shè)備出水量時，緩沖水罐滿水，水泵通過緩沖水罐從管網(wǎng)里吸水。 當(dāng)管網(wǎng)進水量小于設(shè)備出水量時，緩沖水罐內(nèi)的壓力和水位開始下降。 當(dāng)罐內(nèi)壓力低于大氣壓時，進排氣閥打開進氣，防止罐內(nèi)產(chǎn)生負壓。 當(dāng)緩沖水罐水位繼續(xù)下降到設(shè)定的低水位時，水泵停止運行。 第3章 給排水自動化原理

25、 77不同狀況系統(tǒng)工作狀態(tài)不同 自來水管網(wǎng)的水流量大于水泵流量 系統(tǒng)保持水泵與自來水管網(wǎng)串接的正常供水； 自來水管網(wǎng)水量不能滿足水泵需要 當(dāng)進入用水高峰期時，若自來水管網(wǎng)水量不能滿足水泵需要時，可以用調(diào)節(jié)罐內(nèi)的水來補償，保持正常供水。在這種狀況下，空氣通過真空抑制器進入罐體，消除管網(wǎng)負壓； 當(dāng)自來水不足或停水 罐體水位下降，流量傳感器作出反應(yīng)，發(fā)出停止工作信號，避免水泵機組毀壞 當(dāng)罐體內(nèi)水位較高時，通過倒流防止器控制自來水倒流。 3. 供水設(shè)備消除負壓的常見方法（1）補入空氣法“機械式真空補償器”采用了一個浮子式吸氣閥，當(dāng)水位下降時浮子及閥芯下降接通大氣；“電動式真空補償器”是通過液位檢測觸點

26、控制電磁閥，當(dāng)水位下降、水位接觸點接通電磁閥。 “補氣法”是在真空產(chǎn)生時吸入大氣，自然會有空氣或吸入物污染水質(zhì)的可能。 機械結(jié)構(gòu)器件的浮子閥或電磁閥作為吸排氣閥動作的可靠性。第3章 給排水自動化原理 78 4）負壓消除實驗方法和檢驗手段 采用控制進水流量小于出水流量時，檢測負壓抑制器能否自動打開的試驗方法，確定供水裝置能否抑制負壓的產(chǎn)生。具體方法是：將進水閥門關(guān)小，進水量必然小于出水量，根據(jù)吸氣閥打開的靈敏度判定無負壓系統(tǒng)工作指標(biāo)。 第3章 給排水自動化原理 79（2）壓力限定的負壓控制 在進水罐上裝一塊電接點壓力表監(jiān)測管網(wǎng)壓力值，當(dāng)管網(wǎng)壓力低于規(guī)定下限值（例如0.2MPa）時，發(fā)出控制指令，

27、停止水泵運轉(zhuǎn)。如果在壓力下限停泵之前有一個緩沖的空間，例如，當(dāng)壓力0.22MPa時約束水泵不再升速，使水泵在管網(wǎng)特性曲線的作用下自然地改變工況。管網(wǎng)常常會自然恢復(fù)壓力。從而減少了突然停泵次數(shù)，這對于管網(wǎng)壓力相對較低，壓力值在約束條件的臨界點附近飄移時會有很好的效果。第3章 給排水自動化原理 80（3）流量限定條件的負壓控制 采用流量約束控制方法，可以限定用戶的取水流量，只要用戶不超此允許的流量用水，則可不管管網(wǎng)在取水口處的壓力是多少，這就大大擴展了無負壓供水方式的應(yīng)用范圍。但流量限定的負壓控制要檢測水流量，根據(jù)水流量指標(biāo)進行控制。通常只會在管網(wǎng)直接加壓的大流量供水的末端加壓站上使用流量計，一般

28、小區(qū)、樓宇用的無負壓供水設(shè)備可用壓力儀表檢測壓力，通過壓力和流量的關(guān)系間接將壓力演算為流量進行控制， 關(guān)鍵是選擇能夠正確反映流量值得壓力檢測點。 第3章 給排水自動化原理 81第3章 給排水自動化原理 824. 無負壓給水設(shè)備的管網(wǎng)接入條件（1）應(yīng)當(dāng)規(guī)定當(dāng)室外給水管網(wǎng)的水量、水壓達到一定要求時，方可選用直接增壓二次供水設(shè)備。（2）無負壓供水設(shè)備必須有多重的、可靠的防負壓、防倒流、防水表計量沖擊等措施。避免對城市公共供水管網(wǎng)的水質(zhì)造成污染。（3）要有防止設(shè)備本體對水質(zhì)造成污染相應(yīng)的檢測和要求。 第3章 給排水自動化原理 833.2.7 恒壓供水中水泵電機由變頻器供電到工頻供電的切換問題 在變頻器

29、拖動電機達到額定轉(zhuǎn)速后，管網(wǎng)壓力仍低于設(shè)定壓力時，就要將電動機切換到工頻電網(wǎng)運行，變頻器再起動一臺電動機變頻調(diào)速運行； 當(dāng)水壓過高需要停泵時，為了避免“水錘效應(yīng)”，不允許突然切斷水泵電源，要求逐漸降低轉(zhuǎn)速緩慢停車。需要將工頻運行的電動機再切換到變頻器調(diào)速運行。 進行電網(wǎng)和變頻器之間的相互切換操作。 變頻泵循環(huán)運行方式的關(guān)鍵問題是水泵電動機由變頻器供電切換到工頻電網(wǎng)供電的平滑過渡問題。第3章 給排水自動化原理 84由于變頻器電壓輸出起始相位具有隨機性，它所輸出的三相電源和工頻電源并不一致，即使變頻器的輸出頻率等于工頻頻率，它輸出的三相電源和工頻電源的初始相位也不一致。若電動機的反電動勢與工頻電源

30、電壓的相位差比較大（比如：剛好為180時），將會產(chǎn)生比啟動電流還要大的沖擊電流，即一般的異步電動機將流過額定電流10倍左右的電流，會影響到電網(wǎng)和電動機的壽命。 第3章 給排水自動化原理 85變頻到工頻切換問題給出幾種解決方案1. 固定變頻泵方式或小功率循環(huán)變頻控制系統(tǒng)2. 降低感應(yīng)電動勢幅值后的工頻切換第3章 給排水自動化原理 863. 在回路中串入電抗的變頻向工頻的切換 這種切換方法控制簡單，較為安全。但電抗器體積龐大，成本增加較多。沖擊峰值較大，但持續(xù)時間短。 此種切換方法的沖擊電流峰值約為額定電流的45.5倍。 第3章 給排水自動化原理 874. 變頻泵和軟起動器結(jié)合的切換控制第3章 給

31、排水自動化原理 885. 采用監(jiān)頻監(jiān)相控制器同步切換如果變頻器輸出頻率和工頻電源的頻率相差為0.01 Hz，則同相信號100s出現(xiàn)一次。在實際應(yīng)用中，可對變頻器最大輸出頻率進行調(diào)整，以調(diào)整同相信號出現(xiàn)的頻率。第3章 給排水自動化原理 89第3章 給排水自動化原理 90第3章 給排水自動化原理 916. 同步切換方式利用鎖相環(huán)技術(shù)，使變頻器輸出電壓的頻率、幅值和相位均保持與電網(wǎng)電壓一致，然后可進行變頻器與電網(wǎng)之間的相互平穩(wěn)切換。變頻器拖動電機運行，當(dāng)頻率接近50Hz時，進入鎖相環(huán)路的捕捉范圍，之后在鎖相環(huán)路的作用下，鎖定變頻器輸出電壓的頻率、幅值、相序和相位與工頻電網(wǎng)一致，將電動機與工頻電網(wǎng)之間的接觸器吸合，電網(wǎng)和變頻器同時向電動機供電，然后封鎖變頻器的輸出，并將電機從變頻器切出，電動機即平穩(wěn)地切換到電網(wǎng)運行。第3章 給排水自動化原理 92第3章 給排水自動化原理 93本章小結(jié)了解和掌握生活給水系統(tǒng)與消防供水系統(tǒng)的自動控制原理和控制方法；掌握給水系統(tǒng)的幾種給水方式；掌握變頻器驅(qū)動和工頻驅(qū)動的恒壓供水技術(shù)。重點與難點：變頻控制與PLC控制的結(jié)合。 作業(yè):1. 電動機有幾種起動方式？請簡述電動機功率與電動機