| 恒压供水设备是一种通过闭环控制实现管网水压“按需调节、始终恒定”的变频节能型成套装置,已取代传统高位水箱/水塔,成为住宅、商业、工业、公建等领域的主流供水方案。下面从“组成→原理→特点→应用”四个维度做系统梳理。
一、设备组成 1. 泵组:2~4台主泵(含1台备用)+1~2台辅泵,不锈钢多级离心泵为主,自带电机。 2. 变频器:根据控制指令实时改变输出频率(0-50 Hz),调节电机转速。 3. 压力传感器/变送器:实时采集管网压力,精度±0.01 MPa。 4. 控制器:以PLC或专用单片机为核心,内置PID算法,运算周期≤100 ms。 5. 稳压附件:隔膜式气压罐(缓冲水锤、减少泵启停次数)、过滤器、止回阀、电接点压力表等。 6. 人机界面:7-10 吋彩色触摸屏,可设定压力、查看运行曲线、故障记录及远程通讯(RS485、Modbus、4G)。
二、工作原理(闭环PID变频控制) 1. 目标设定:在HMI上设定所需恒定压力Pset(如0.35 MPa)。 2. 实时采样:压力传感器把管网实际压力Pact转成4-20 mA信号送控制器。 3. 偏差运算:控制器每秒运算ΔP = Pset – Pact。 4. PID调节:按“比例P-积分I-微分D”算法输出频率值f,保证快速响应且无超调。 5. 变频执行:变频器按f调节水泵转速n,流量Q∝n,压力H∝n²,实现“差多少补多少”。 6. 多泵协控: - 小流量单泵变频运行; - 流量增大到单泵额定值80% 时,第2台泵自动并联工频运行,第1台继续变频微调; - 夜间微小流量转入“气压罐+休眠”模式,泵停机,罐内气体压力维持管网恒压。 7. 保护功能:缺水、超压、过流、相序错误、泵轮换、故障自投,确保不停水。 |