[发明专利]一种变频变压智能供水设备及供水控制方法

摘要

本发明公开了一种变频变压智能供水设备及供水控制方法，主要包括进水管路、出水管路、多级离心泵组、变频器和控制器，所述的多级离心泵组并联连接在进水管路和出水管路之间，所述的进水管路上设置有低水位开关和进口压力传感器，出水管路上设置有出口压力传感器、隔膜式压力罐和压力开关，低水位开关、进口压力传感器、出口压力传感器和压力开关分别与所述控制器相连接。本发明的有益效果为：从水泵运行原理出发，兼顾用水需求及管路系统特性，建立一种可靠性高并且在节能效果上明显好于变频恒压供水模式的变频变压智能供水设备，可避免最不利点信息不能直接或及时反馈到水泵控制中心的问题。

主权项

1.一种变频变压智能供水控制方法，其特征在于：采用变频变压智能供水设备，主要包括进水管路(1)、出水管路(13)、多级离心泵组(5)、变频器(7)和控制器(6)，其特征在于：所述的多级离心泵组(5)并联连接在进水管路(1)和出水管路(13)之间，所述的进水管路(1)上设置有低水位开关(2)和进口压力传感器(3)，出水管路(13)上设置有出口压力传感器(10)、隔膜式压力罐(12)和压力开关(11)，低水位开关(2)、进口压力传感器(3)、出口压力传感器(10)和压力开关(11)分别与所述控制器(6)相连接；多级离心泵组(5)中每一级供水支路采用球阀A(4)、离心泵、止回阀(8)和球阀B(9)依次连接的结构；每一个离心泵与变频器(7)采用一对一配置连接，变频器(7)和控制器(6)相连；供水设备运行过程中，传感器信号传入控制器(6)，经过控制算法计算并配合变频器(7)对多级离心泵组(5)进行调节控制实现变频变压供水模式运行；该方法具有无流量计智能管网流量需求判断功能，通过进口压力传感器(3)和出口压力传感器(10)，并结合变频器输出的转速信号，根据泵特性曲线和相似换算计算得到当前管路系统流量；将实际的控压点放置到了离心泵出口，结合离心泵运行原理和管路损失与流量之间的关系，通过出口压力传感器(10)的压力数据预测最不利点处的用水信息，实现变频变压节能运行；运行过程中，供水设备根据用户需求自动调整控压点目标压力，实现最不利点供水压力不小于最低供水压力；根据管网不同流量需求，自动调整泵出口压力，流量大，出口压力越大；流量小，出口压力越小；出口压力随流量变化关系设定为阶梯线性模式和抛物线模式，任何一种模式下均保证最不利点的供水需求；基于当前控压点目标压力，通过与所述出口压力传感器(10)实测出口压力建立差值信号，通过PID生成变频器的控制信号，并通过变频器调节水泵转速实现出口压力传感器(10)的压力数据与控压点目标压力相同；根据泵特性曲线和相似换算计算得到当前管路系统流量方法为：其中a，b，c为泵特性参数，H为运行水泵实际扬程，Q为运行水泵实际流量，n为变频水泵实际转速；扬程其中ρ为流体密度，g为重力加速度，P_in为设备进口压力，P_out为设备出口压力；上述两式相结合，并通过测定的转速数据求解得到单泵流量，将供水设备所有泵的流量叠加，并乘以一定的安全系数，即可得当前管网用水需求流量。