變頻器在供水行業中的具體應用

崔恩恒

摘 要：在現實生活中，變頻器是供水行業的重要應用設備。文章就我國公司實際生產狀況展開分析，展開變頻器生產應用的必要性分析，從而滿足現階段的變頻器應用需要，對于現實類似問題的解決提供一些借鑒意義。

關鍵詞：變頻器；應用現狀；存在問題；探究總結；供水行業

前言

隨著我國市場經濟體制的不斷健全，城市管網水壓系統不斷得到健全，但是目前來說，依舊難以滿足所有居民的用水需要，很多用戶需要進行水壓的提升，才能滿足日常生活用水的需要。這就實現了變頻器的應用，該模式的應用，避免其傳統的水壓提升模式的局限性，實現水塔、高位水箱等傳統增壓設備的替代，確保現實生活問題的解決。

1 變頻器應用原理及其應用現狀的分析

時代的發展，人們的生活水平越來越高，與此同時對于生活用水的要求也越來越高，這需要進行變頻器應用環節的控制。目前來說，變頻恒壓供水模式是應用比較普遍模式，不僅僅能保證供水的質量，還實現了節能性、環保性等的提升，受到這些應用優勢的影響，其在供水行業的應用越來越廣泛。在變頻恒壓供水過程中，通常進行編制控制器及其變頻器的組合，特別是變頻器的應用這是一個非常重要的環節，以此實現其現實問題的解決。受到可編程技術自身應用環節的影響，其編程模式具備比較高的難度，也就是技術含量比較高。讓人感覺通用性不強。而采用變頻器內置PID控制模式可以拋棄可編程調試帶來得麻煩，簡單易學，調試簡單，性能可靠，抗干擾能力強。水是人類最寶貴的資源，是人類生存的基本條件，又是國民經濟的生命線，水工業是以城市及工業為對象，以水質為中心，從事水資源的可持續開發利用，以滿足社會經濟可持續發展的所需求水量作為生產目標的特殊工業。在水的開采、加工、輸送利用過程中，供水設備是其必不可少的工具。

在現實工作中，我們發現，城市管網的水壓不能滿足每一位居民的需要，其只能保證一定樓層的穩定供水，其余部分都要進行水壓的提升，從而滿足用戶用水的需要。在以往的供水模式中，水壓、水箱等增壓設備都是應用比較普遍的，對于變頻器組合模式的應用則是比較少，并且這些傳統的模式具備比較高的應用成本，特別是工作過程中，難以實現水資源的節約及其工作步驟的優化。由水泵高于實際用水高度的壓力來提升水量，其結果往往增大了水泵的軸功率和能量損耗，在使用這些傳統的供水方式，還容易造成水的二次污染。根據工業生產、生活、農業節水灌溉工程等用水的要求，應用丹佛斯系列的供水專用變頻器，可快速裝配成恒壓供水系統。它集變頻調速技術、PLC技術、PID控制技術等為一體，可組成完整的閉環自動控制系統。

為了更好的進行變頻器供水系統環節的應用分析，進行供水自動控制系統工作的分析是非常必要的，該設備的應用需要進行供水管網高靈敏度壓力傳感器的應用，實現供水管網的有效安裝，從而確保供水管網工作環節的優化，實現對水量變化情況、水壓變化情況等的分析。不斷向變頻器傳輸變化的信號，經過微電腦判斷運算并與設定的壓力比較后，向控制器發出改變頻率的指令，控制器通過改變頻率來改變水泵電機的轉速與啟用臺數，自動調節峰谷用水量，保證供水管網壓力恒定，以滿足用戶用水的需求。

在現實變頻供水應用過程中，我們通過會進行傳感器的選擇，這是一個非常重要的環節。通過對壓力變送器及其遠傳壓力表的應用，進行管路壓力的檢測。在壓力設定單元中，我們必須要進行工作所需系統壓力的設定，這就離不開變頻器的應用，變頻器設備是整體供水系統的重要應用核心，通過對變電機的工作效率的優化，確保恒壓供水模式的正常開展。當然，為了滿足日常供水的需要，進行供水系統設備的分析是非常必要的，比較常見的供水配套設備有主泵設備、備用泵等。下面我們以天津市五洲電氣自動化有限公司系列產品來介紹供水系統的工作原理和常遇到的問題和解決方法。產品采用丹佛斯系列，該系列內置PID控制器，有2個模擬口輸入，2路模擬量輸出，2個繼電器輸出口。用戶可以在線設定工作所需的參數、最高最低頻率和繼電器的輸出口，控制非常方便。下面我們針對一拖一單泵自動恒壓供水、一拖二固定模式自動恒壓供水和一拖二輪換式自動恒壓供水分別進行介紹。

2 自動恒壓供水系統的優化

為了更好的進行自動恒壓供水系統的測試應用，進行新舊泵的測試是非常必要的。比如我們公司就天津市五洲電氣自動化有限公司機電設備展開測試，進行75KW丹佛斯變頻器的應用。在應用過程中，我們會進行新舊泵測試數據表的填寫。通過我們的測試得知，傳統的供水方式不能進行供水壓力的良好控制，導致日常生活中的麻煩。通過對新型的變頻供水方式的應用，可以實現供水壓力的有效控制，通過對變頻器的應用，可以有效提升供水設備的節電效果。在異步電機的應用過程中，在全壓啟動到靜止狀態，其時所需額定轉速時間一般小于0.5秒。水的流量從零猛增到額定流量，在極短時間內流量的巨大變化將引起對管道的壓強過高或過低的沖擊，壓力過高會爆管而過低導致管子的癟塌。直接停機同樣會引起壓力沖擊。從上表測試結果可見使用變頻器調速后，可通過對加減速時間的合理預置來延長啟動和停止過程，合理控制供水壓力減少管道沖擊，最大限度保護管網，管件，同時也提高電機水泵的使用壽命。從上述測試還可以看出泵老化時嚴重影響出水量供水壓力，維護維修不及時泵效率會大幅降低。

通過對變頻器設備的更新應用，可以確保其節能效果的提升。比如本公司內部有供水泵站，進行315KW機電系統的應用，為了方便現實工作的需要，進行工頻供水系統勒閥門模式的應用，為了更好的提升生產效益，我們進行了以下調整。經技術改造改為兩套供水系統均用變頻器供水，嚴禁勒閥門通過變頻器調頻來控制供水壓力。改變供水方法后該泵站當月電費較前月少近五萬元，當年公司電費較上年減少近六十萬元，可見使用變頻器供水節能效果很明顯，長期使用變頻器經濟效益可觀。

在變頻調速恒壓供水系統應用過程中，我們要實現其內部環節的協調，突破其單泵恒壓供水系統的應用，進行多泵恒壓調速供水系統的應用，實現各種供水模式的協調。在日常的恒壓供水系統應用過程中，需要進行單泵直拖恒壓供水系統的應用。本單位在應用過程中，進行了以下供水模式的應用。接下來將以富士變頻器應用為例子，展開變頻器直拖電機變壓供水模式的分析。優點：接線簡單，使用電器件少，完全啟用變頻器自身功能運行穩定，節電效果較明顯，維修率較低。缺點：只能變壓運行，節能空間有剩余。多泵運行方式：控制回路用可編程控制器設計以三泵為例：優點：可控制實現恒壓供水。缺點：只有一臺泵變頻調速運行，其余各泵均工頻運行，節能一般，部分能量未被挖掘出來。維修工作量較大，運行穩定性較好。

一拖一單泵也是一種應用比較普遍的模式，其通過變頻器內置PID功能的應用，進行恒壓供水的提供，當然在該模式中，也可以進行外用PLC模式的應用，確保恒壓供水效益的提升。在該方案的應用過程中，要進行機電設備與用戶量的積極協調。該方式接線簡單使用電器件少，運行穩定，無管線沖擊，維修工作量小，節能效果較其它方案優秀等特點。綜合本公司實際生產情況和本人多年工作經驗知，生產中使用變頻器具有絕對重要性，希望業內人士廣泛使用之。

3 結束語

變頻器在供水行業中的應用，要根據其不同的應用場景，展開具體模式的優化，實現變頻器應用的綜合效益的提升，從而滿足現實工作的需要。