一体化给水设备自动化被遗忘的财富高地

  　在节能减排的新形势下，高层建筑供水对于自动化产品提出了更高的要求。良好的质量控制，使产品能够高度有效稳定的运行，为保证供水设备高度有效稳定运行，一体化给水设备对控制系统的高可靠性要求，要求PLC支持多种冗余方式，能够较好的提高系统的可靠性，提高水厂、污水厂的运行效率，为更严格的水质达标提供保证。

一体化给水设备自动化产品的需求

　　节能减排作为当前水行业发展的重要任务之一，其工作的进展备受瞩目。而一体化给水设备自动化与信息化技术作为水行业发展中的后助力量，保障着节能减排工作的有续进行。它将解决生产水、供水、排水处置及污水处置的过程控制与管理智能化，从而较大限度地减少水资源的浪费，基本实现水资源的优化配置，较大限度的让水资源循环利用起来。

　　在新的形势下，一体化给水设备对于自动化产品提出了更高的要求。良好的质量控制，使产品能够高度有效稳定的运行，为保证水厂高度有效稳定运行，一体化给水设备对控制系统的高可靠性要求，要求PLC支持多种冗余方式，能够较好的提高系统的可靠性，提高水厂、污水厂的运行效率，为更严格的水质达标提供保证。

　　为了降低系统的能耗、药耗，要求系统具有丰富的控制算法，如过程控制算法、模糊控制等 过程控制算法、变频调节控制算法等，能够集成电能管理、智能控制水泵。同时，具有灵活的开放性。就供水工程特点而言，在一个项目中可能包含多家供应商的产品，要求电控系统具有强大的包容性，并符合IEC 标准。

　　为了节省成本、减少系统维护的工作量，要求控制系统具有易用易维护的特点，要求所有模块均支持带电插拔、可通过SD存储卡对系统程序进行升级、备份，背板上设计有防混销以避免插错模块，特别的接线端子设计，并提供预接线系统。因为水行业自动化专业人员相对较为匮乏，大部分技术人员主要从事工艺维护，因此希望自动化系统稳定、可靠，既便出故障也只需简单操作就能快速使系统恢复，较大程度的减少对连续供水或污水处理的影响。

　　自动化产品在一体化给水设备市场应用非常广泛，未来新建项目和改造项目都将带动PLC、变频器、各种仪表、SCADA等一系列自动化产品市场的增长。伴随着供水行业自动化水平的不断提高，行业对自动化监控软件的需求增长；同时随着城镇项目的增加，项目对系统要求相对较低，并且由于这样的中小型项目成本受到 限制，在未来城镇项目中，中小型PLC应用增加，本土品牌的变频器应用将会增加。

一体化给水设备说明

1、一体化供水设备

      控制技术基本说明Ρ淦党商坠┧设备系统设定一恒定压力值ト绻管网压力高于设定压力值时パ沽Ρ渌推鹘管网压力反馈给变频控制柜プ岳此可通过直供管路直接到达用户管网对用户进行供水。当市政管网压力变化或用户管网用水量变化使管压力低于设定压力时パ沽Ρ渌推鹘管网压力反馈给变频控制柜中的PlD控制器ネü齈lD控制器调整变频器的输出频率テ舳水泵机组并调节水泵转速保持恒压供水如果不能满足供水要求时ピ蚩刂乒窠控制多台工频泵的启停和变频泵的转速ゴ佣达到恒压变量供水的要求。

配套缓冲罐的接力增压设备与配套水源罐的接力增压设备运行原理有 差异，下面分别予以说明。

　　1、配套缓冲罐的设备

　　设备说明

　　成套设备一般由缓冲罐、水泵机组、气压罐控制柜及控制仪表组成，各部分说明如下：

　　a、缓冲罐：是接在设备入口处的气压罐，简称缓冲罐，给水运行时罐内部分容积为压缩空气，靠压缩空气的贮能，对各种突变冲击具有很好的减缓消除作用，同时对市政供水具有 动态补偿作用。

　　有2种不同结构的缓冲罐，隔膜缓冲罐采用 橡胶隔膜材料，因 全密闭更有利于保持水质标准，普通钢制缓冲罐内壁涂有符合卫生标准的防腐涂料，但补气时会与外界空气接触。

　　缓冲罐即可串接使用，也可并接使用（进出水为同一管道，作为分支与市政管路相接

　　b、水泵机组：选用本公司具有非过载特性的水泵，其工作特性可以适应水源的较大范围内的压力变化，不会产生过载现象。

　　c、气压罐：其作用与通常2次增压供水设备中的气压罐相同，本系列标准产品采用的隔膜式微型气压罐，主要利用其保压功能，有利于设备的智能化自动节能控制。

　　d、变频控制柜：可采用全变频控制系统，即所有水泵均采用变频调速拖动，也可采用部分变频控制系统（样本标准产品只有1台泵为变频调速拖动）。

　　e、旁通管路：如果市政供水平时能够满足水压要求，仅在供水高峰时压力不足，可加载旁通管路，可使市政下拉供水与增压供水实现自动切换运行。

　　（1）当市政管网高压时，设备处于停机状态，市政水源过缓冲罐、旁通管路直接向用户管网供水。

　　（2）当市政管网欠压时，设备自动启动，在原不水压基础上变频调速增压（恒压）供水，由于是按“差多少，补多少”的原则增压，所以在全流量范围即满足了用户恒压供水的需求，同时又实现了高度有效节能运行。运行过程中密闭的缓冲罐相当一段管路，新鲜卫生的自来淼不断流过水源罐，不会遭受外界污染。

　　（3）设备运行中，缓冲罐部分容积为压缩空气（其压力与市政水压相同），因而贮存了 压力势能，靠此贮能可大大减缓各种冲击对市政水源的影响，同时对市政供水具有动态的削峰补偿作用。当市政服务压力从P2降至P1时，缓冲罐提供的较大补偿水量与缓冲罐总容积关系为：

　　V＃＝（1-P1/P2）　V总＝KV总

　　V＃－供水高峰市政压力从P2降至P1期间水源罐给出的补偿水量（m3）

　　P1－市政供水高峰期较低压力 

　　P2－市政供水高峰期前的压力 

　　V总－水源罐的总容积（m3）

　　例：供水高峰期，市政水源压力从20mH2O降至mH2O，则在该期间水源罐给出的补偿水量为V＃＝（1-15/30）　V总＝0.5V总（m3），占总容积的50％。显然这是一种切实有效的动态补偿作用，如果所有用户的增压设备均具有这种补偿作用，则总体上对市政供水可起到 削峰填谷的效果，高峰期间管网服务压力不至于下降得太低。

　　（4）缓冲罐上配有控制仪表，当市政管网压力低于设定下限值时可自动停机（禁止运行），防止过度抽吸市政水源及防止抽水运行。

　　2、配套水源罐的设备

　　设备说明

　　成套设备一般由自动隔离阀（选购件）、水源罐（或承压水池）、水泵机组、气压罐、变频控制柜（含控制仪表）组成。各部分说明如下：

　　a、自动隔离阀或节流装置（选购件）：用于隔离市政水源，可任意设定动作压力，当市政水源压力低于该值时，隔离装置动作，切换到水源罐或承压水池供水。也可考虑使用廉价的节流装置代替隔离阀，限制较大进水流量，供水不足部分靠水源罐补偿。

　　b、水源罐：给水运行时罐内全部容积充满了水，由于无压缩空气贮能，对各种冲击的缓冲作用和对市政水源的动态补偿效果不如缓冲罐。但当市政水源压力太低，水源罐出水（供水）大于进水量时，罐内贮水容积可全部用来补偿市政水源的不足。

　　水源罐提供补偿水量期间，靠真空抑制器使空气自动进入罐体，可避免对高下管网造成负压抽吸作用（即所谓无负压无吸程）。

　　水源罐只能串接在进水管路中使用。

　　c、承压水池：一般为钢筋混凝土结构，与水源罐工作原理相同，因其容积大，对市政供水具有很好的削峰填谷作用，适用于 国各地各种市政水源情况。当市政供水管网因故停水期间可由承压水池提供一些时间的供水水源，适用于客户要求高可靠供水的场合。

　　d、水泵机组：选用本公司具有非过载特性的水泵，其工作特性可适应市政水源的较大范围内的压力变化，不会产生过载现象。

　　e、气压罐：其作用与通常2次增压供水设备中的气压罐相同，标准产品设计中采用隔膜微型气压罐，主要利用其保压功能，有利于设备的智能化自动节能控制。

　　f、变频控制柜：可选择采用全变频技术方案，即所有水泵均采用变频拖动，也可采用部分变频技术方案（只有一台泵为变频调速拖动）。

　　g、旁通管路：如果市政供水平时满足水气要求，仅在供水高峰时压力不足，可加载旁通管路，使市政直接供水与增压供水自动切换运行。

一体化供水设备的组成

      一体化供水设备主要由变频调速水泵机组、稳流补偿器、真空抑制器、压力和流量传感器、预压自平衡器、控制柜、过滤器、倒流防止器等组成

一体化供水设备原理

      设备进水管与自来水管网直接相连，水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管，设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压，将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水；当用户用水量大于自来水管网供水量时，进水管网压力下降，当设备进水口压力降到 小于0（或设定的管网保护压力）时，设备中的负压预防和控制装置自动启动工作，对设备运行状态进行调整直至设备停机待命，确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响；当自来水管网供水能力恢复，进水管网压力恢复到保护压力以上时，设备自动启动，恢复正常供水；当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时，设备自动进入休眠状态，由自来水管网直接向用户供水，供水不足时设备自动恢复运行；当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水，用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时，设备自动唤醒，恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又较大限度的满足用户需求，降低供水能耗，实现供水系统 优运行。