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当变频调速技术在消防给水设备中的应用探讨

发布时间:2021-09-10 19:44:41 阅读: 来源:酚醛泡沫厂家

变频调速技术在消防给水设备中的应用探讨

摘要:文章时环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。从消防科研的实践出发,阐述了变频调速技术在消防给水设备中,以单片机电路控制方式为例,介绍了其工作原理。

关键词:变频调速技术 消防给水设备 l传统水泵控制技术的弊端 在传统的水泵控制方式中,靠调节出口或人口闸阀方式来进行,人为增加管阻力达到变化流量和压力的目的。因此,在控制过程中,流程阻力损失相应增加,而此时水泵的特性曲线不变,叶片转速不变,电机输入功率并无减少,而是白白地损失在调实验曲线被记载下来;传感器技能的应用使得检丈量通过数字方式得到反应节过程中。经测算,当水泵的流量由100%降到50%时,若分 别采用调节出口和入口阀门的方式,则电机的输入功率分别为额定功率的84%和60%,而水泵的轴功率仅为12.5%,即损失功率分别为71.5%和47.5%。这说明不采用先进的控制措施,即使水泵的设计效率为100%,其实际的运行效率可能只有百分之十几或更低。 传统的控制方式,造成水泵长期处于高速、满负荷状态下运行,因此维护工作量大,设备寿命低,并且运行现场噪声大,影响环境。2变频调速技术的原理 变频调速技术(vaiahle vaiahle firequency technology)是一项综合现代电气技术和计算机控制的先进技术,广泛应用于水泵节能和恒压供水领域。 变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系,即均匀改变电动机定子绕组的电源频事,就可以平滑地改变高频往复试验机在国内的发展现状电动机的同步转速。电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少。这就是水泵变频调速的节能作用。 众所周知,水泵消耗功率与转速的三次方成正比。即P=Kn3。其中P为水泵消耗功率;n为水泵运行时的转速;K为比例系数。变频调速和智能控制技术,可以使水泵运行的转速随流量的变化测试样品的制造乃至与万能材料测试机本身的测试精度同等重要而变化,最终达到节能的目的。用阀门控制水泵流量时,部分有功功率被损耗浪费掉了,且随着阀门不断关小,这个损耗还要增加。如果采用降低电机转速的方式进行控制,就避免了消耗在阀门的有功功率。这样,在转运同样流量的情况下,仅需要输入较低的功率,获得节能效果。实践证明,使用变频设备可使水泵运行平均转速比工频转速降低20%,从而大大降低能耗。3变频调速技术用于消防给水系统的控制方式 l继电接触器控制方式 这是最简单的一类控制方式。根据工艺或外界条件的变化,依靠传统的模拟电子技术,采用继电接触器来控制水泵电动机运转,达到调速目的。3.2逻辑电子电路控制方式 这类控制电路往往采用一台泵固定于变频状态,其余泵均为工频状态的方式。控制方式较为先进,但难以实现水泵机组全部软启动、全流量变频调节。因此控制精度较低、水泵切换时水压波动大、调试较麻烦,且工频泵起动时有冲击、抗干扰能力较弱,但系统成本较低。系统工作原理为:当消防管压力降至某一规定值(低限值)时,由压力传感器发出信号自动开启稳压泵对管补水加压,当压力升至另一规定值(高限值)时自动停泵。根据需要系统可设置消防中心联动接口,当消防中心发出火警信号或按动消火栓按钮,电控柜自动开启消防主泵进行灭火。3.3单片机电路控制方式 这类控制电路优于逻辑电子电路,但在不同管、不同供水情况时调试较麻烦。因系统程序预先固化于芯片中,需要追加功能时,就要对电路进行修改,重新刷新设置程序,不灵活也不方便,控制电路的可靠性和抗干扰能力也不高。 图l所示为笔者参与研制的ZBW系列微机控制全自动恒压供水系统的电路控制因此1定要定期检查机电的温度、振动情况及内部电线等原理图与系统图。系统通过高性能单片机控制变频调速器拖动多台水泵,逐台变频调速启动,实现全自动恒压供水。变频稳压泵由具有恒压供水控制功能的变频器控制运行。平时无火警时,由变频稳压泵向消防管充水稳压,使系统随时能够满足消防给水要求。当管充水稳压到设定恒压,稳压泵流量趋近于零并维持一段时间(时间通过程序可控制)后,变频稳压泵自动停泵,进入等待状态,由贮能罐维持稳压。当管压力下降至某一设定的压力值时,变频稳压泵自动启动恢复恒压稳压。当系统接收到火灾信号后,由单片机控制主消防泵(可以根据需要为一台或数台)依次工频启动,以提供额定的消防流量和压力。在主消防泵已投入运行的情况下,如管压力不足,由单片机控制备用消防泵自动投入,以满足消防用水流量要求。通过与消防控制中心联,可按设计程序进行自动或手动巡检,从而实现消防联动控制功能。 自来水管压力一般是周期性变化的,其压力变化可以用时间t为变量的函数Pa)来表示。若用户需要水压为Pj,各个时间段需要补充的压力不同,其函数式为Py-P(t)o,也以时间t为变量的函数。

图l单片机电路控制方式原理图

图2单片机电路控制方式系统图 当P(I) Py时,

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