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研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术
中国设备工程  2019.07 (下)
图9)。
第五种:适用于固定板较薄的情况,在不动件上钻孔攻丝,做出内螺纹通孔,螺栓穿过转动件锁进不动件后还有一段螺纹伸出不动件之外,调节螺栓使其与
转动件之间还有一点间隙,用螺母锁紧螺栓,锁紧螺母紧靠不动件,螺栓处于受拉状态形成预应力,使螺栓不转动(见图10)。
还可以在较薄的固定件上钻上内径稍大于销轴外径的光孔,销轴穿过转动件和不动件,调节销轴和转动件留下轴向间隙,在不动件的
背面焊住销轴,此方法适用于装上就不考虑拆卸的情况(见图
11)。
图11 应用“焊接销轴”的拉帮机械结构剖面图
参考文献:
[1](美)帕姆利(Parmley,R.O.)主编, 邹平译.机械设计零件与实用装配图册[M].北京:机械工业出版社,2014.11.
[2]何铭新,钱可强主编.同济大学等院校《机械制图》编写组编. 机械制图. 北京:高等教育出版社, 2001.04.
[3]施永乐,邹平主编.机械设计手册第二卷第11篇. 北京:机械工业出版社
, 2017.12.
图9 应用“抵紧螺栓”
的拉帮机械结构 剖面图
图10 应用“锁紧螺母”的拉帮机械结构 剖面图
传统的恒压供水系统组成有变频调速系统、管路线管、电动机、泵组等组成。采用多泵并联的方式能
够结合供水系统的用水运行需求实现自由调节和随意切换。采用本系统可以实现机组的软启动,减低耗能,且提高整个系统的高供水、安全供水。
1 多泵并联恒压供水特征
该项系统具有很强的优越性,能够实现以下几个供水需求目标。1.1 性价比
该系统建设面积较小且投入成本低,整个系统都安全可靠,能够降低扭矩和磨损,提高水泵的使用寿命,体现了极高的性价比。1.2 自动化程度
该项系统有着较高的自动化特征,变频调速能够实现对水泵的软启动和缓停,从而降低“水锤效应”,以保护管网的运行。
2 相关系统运行概述2.1 传统供水系统2.1.1 气压供水
该供水方式使用场景为地下室或一般较为空旷的地方,
多泵并联恒压供水系统浅析
侯红年
(珠海勇创机电工程有限公司,广东 珠海 519000)
摘要:多泵并联恒压供水系统是一种较为先进的技术,能够完成相关泵组软件的无冲击切换,实现水压均衡流通,而保持系统中的变频器无障碍运行且保证无间断供水。本文针对其构成设计、运行原理以及运行方式和进行分析,希望能够为一切供水项目提供参考借鉴。
关键词:多泵并联;供水;系统
中图分类号:TU991.39   文献标识码:A   文章编号:1671-0711(2019)07(下)-0122-02
该建设特点是运行速度快且能够通过改变气压改变供水量。缺点是该气压供水的压力罐投入资金大、且系统占据较大空间,运行时还需要匹配空压机,会消耗大量电能,提升运行成本。
2.1.2 水箱供水
这种供水方式较为传统,采用的原理是重力、水塔供水,气功水的压力恒定,其能够保证储水。缺点是,水塔的供水原理是借助了地势差,水塔和一些水箱的位置固定,都需要放在建筑组屋顶上,因此,在运行时需要加大建设成本。2.2 恒压供水系统
恒压供水系统过程利用了相关自动化技术,首先借助变频器为电机供电,让其具有拖动水泵的动力,
在压力传感器的感应下,判断出水口压力测点值确定压力信号,将相关制度输送到调节器,再将相关调节器信号作为变频器信号,根据用水量的需求适应性调整供水量。
该系统建设运行需要考虑到以下几点。
在实际运行上,该系统是采取了三台同容积的水泵并联供水。其具体的操作如下:
当两套泵组处于供水运行时,若存在一套水泵速供大于
求,此系统就会自动切除另外泵组。若第二套泵速供不应求,
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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
中国设备工程  2019.07 (下)系统就会自动连接第三套变频器供电,第二套就会切换为直接供电,而第一套仍处于电网供电。
当第三套电机泵组在供水运行时供大于求,此时就会自动切断第一套泵组,第二套仍旧采用电网直接供电方式,在此自动化调节下实现周而复始的循环切换供电,以此提升各个泵组的使用寿命。
用水量较少时,变频器会自动切换驱动一台电组泵机,并会根据用水量自动调节泵速,而另外两套不会运行。若一台电机的泵速不能满足用水要求,第一台电机就会自动切换,转向电网自动供电,此时,第二套电机泵组也将开始采用变频器供电模式。
3 多泵并联恒压方案选取3.1 多泵并联恒压方式
多泵并联恒压供水的工作模式通常是根据用水量进行调节。在整个系统中,当水流量会小于一台泵组在工频恒压条件下的流量时,就会变成变频泵调速形式的恒压供水,若存在水流量变大,变频泵转速也会提升;若其转速接近于工频转速,此时会结合水控制器调节转速,以实现符合水流量的运行需求。在多泵并联变量供水影响下,当水流量发生下降时,变频调速泵的转速会迅速下降,让其下降到一个零流量的时候,其控制器会发出调节指令,以实现相关的泵送处理。在此阶段,为了降低相关泵速自动化运行时造成的冲击,运行时,会降低变频泵的转速,然后再让其缓缓上升以满足相关恒压供水需求。在退出运行时,变频泵的转速也会自动上升,之后再慢慢下降以缓冲满足恒压供水需求。而
在这个环节中,变频控制器发挥了主要供能作用。
另一种工作模式也较为常见,其被称为“恒压变量循环启动”模式。在该模式下,若存在供水流量小于恒压工频流量,变频泵就会主动调节供水量。若大用量需求用水,就会提升对应变频泵转速,在此过程中,变频泵的转速能够很快升到工频转速,实现变频器供水控制。随着相关用水量的变大,其余的并联泵皆可以借助以上循环方式实现系统软启动投入,实现循环软启动投入。让用水量较少的时候,各斌量的工频泵就可以按照次序关泵的方式退出,维护“顺序关泵”的方式,实现恒压控制系统。4 系统运行原理4.1 系统运行原理
正常的多泵并联恒压供水内部主要有“变频器”“压力传感器”“动力及控制路线”“泵组”等多部分构成。在系统运行中,相关用户通过调节变频恒压供水系统运行,结合面板指示灯、转换开关、相应的控制系统实现系统运行。相关信号处理原理如下:在实现水管网压力变送时候,出口压力信号会准入4~20mA,由此实现变频器内置的PID 调节,经过相关运算比较,将得到的参数设置信号输送到变频器。在此过程中,控制系统的相关水泵转速进而调节供水量。根据用水量的差异,变频器调节水泵的转速、频率就会存在差异。因此,会在变频器中设定一个限定值来规范运行。若存在用水量较大时,管理的压力值就会减小降低,相关变频器的频率也会上升到限定频率,此时,就会发送开关信号到PLC 系统进行调节,若存在用水低峰,管路压力也会随着增大,而系统在运行中,变频泵一直都在运行中,实现对管网压力的调控以保障工作压力恒定,实现恒压供水。而变频器的输
出信号也会被及时反馈给PLC ,在内定程序驱动下,借助I/O 端口开关量控制来实现交流接触组切换,以实现协调投入和相关信息处理,完成电机组的启动、运行、停止等操作。结合工作组的电机调速和变频转速,能让电网的电压保持恒定,实现恒定供水的目的。4.2 系统优化
虽然变频泵送系统有很多优点,但是其在实际运行中还存在很多问题,其中最常见的是变频器切换问题。要将水泵电机的变频器供电转换到工频电网供电,这个过程中可能遇见很大的电流冲击。而定子绕组也是开路形式,因此也不能存在励磁电流,在自成回路的同时,会有一个电流衰减的现象出现,此时形成一个直流磁场,结合物流电磁效应,此时会产生感应电动势,而此时电机已经脱离电源。相关运行优化是在水泵脱离变频器后,在等待一段时间后,让电动机的反电动势降下来后再接到工频电源上,让切换过程的PLC 率先发出停止信号,让停止变频器运行1S 变频器降低到零。在此阶段有下限低信号,会造成启动障碍,建议每次切换时候都保持下限和上线之间五分钟缓冲,以缓解变频频率波动产生频繁切换。5 结语
综上所述,针对我国供水系统建设而言,多泵并联恒压供水是一种较为自动化和科学性的供水系统。较之传统的水塔供水、电压供水模式,多泵并联恒压供水有很多优势。不过该项系统在运行中,也会存在很多问题需要使用人员多加考虑。根据相关的变频调速恒压运用原理,本文结合PLC 控制和变频调节恒压处理进行分析,以实现相关高效能、低耗能、高供水的效果,进而能够化设备损耗,延长水泵和电机寿命。
参考文献:
[1]赵永成,阎长罡,李茂成. PLC 在变频调速多泵并联供水系统中的应用[J]. 控制工程,2002(06):41-42+81.
[2]丁周伟. 泵站恒压供水系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,2006.
变频器恒压供水[3]李成良. 变频技术在给水系统中应用[J]. 成才之路,2007(26):59.[4]喻支乾. 基于组态王、PLC 及变频器在恒压供水控制系统的设
计[D].山东大学,2008.
[5]张玉梅. 非法PLC 在变频调速多泵并联供水系统中的应用探讨[J]. 科技创业家,2014(08):86.