《大学校园校区恒压供水系统设计毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学校园校区恒压供水系统设计毕业论文（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科生毕业设计（论文）本科生毕业设计（论文）学院西校区恒压供水系统学院西校区恒压供水系统前言前言水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素，节水节能是我国社会经济持续发展的基本国策. 美国从 20 世纪 90 年代将变频节水节能技术广泛应用于供水系统，经测试其节能率为 3956，节水率为 1530，既稳定了管网压力，提高了供水质量，又节水节能，便于自动化管理，但其价格昂贵.以前，在我国城乡供水系统中，水泵一旦开始工作，电机便以额定转速运行，并以额定出水量供水，当用水量减少或在用水低谷时，管网压力过高，水龙头（或喷头）和输水管道往往被损坏，使水白白流掉，电能白白耗掉；有些系统通过阀门控制出水量
2、，来减少供水管网压力升高，这样也造成电能与水资源的浪费.随着国民经济的飞速增长和国家建设事业的蓬勃发展，供水问题日益突出，一方面要求提高供水质量，不因为压力的波动造成供水障碍；另一方面要求提高保证供水的可靠性和安全性，在发生火灾时能可靠供水考虑到能源节约问题，我们采用变频调速恒压供水系统由于设计者水平有限，恳请各位领导老师对设计中的错误和不足给予批评指正在设计过程中，设计者参阅了他人编著的书籍和资料，以及得到了指导老师和系里很多领导和老师的指导和帮助，在次表示感谢摘要摘要PLC 变频调速恒压供水系统水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素，节水节能是我国社会经济持续发展的基本国策. 根据我
3、平顶山工学院西校区实际情况，结合变频调速技术、可编程序控制技术、压力变送等技术，对我校采用恒压供水。所谓恒压供水方式，就是针对离心泵“流量大时扬程低，流量小时扬程高”的特性，通过自控变频系统，无论流量如何变化，都使水泵运行扬程保持不变，即等于设计扬程。关键词：变频调速 PLC节水 节能 恒压供水 自动控制装置 SummarySummaryThe constant pressure water supply system with PLC and inverterIt is check and supervision that resources of water and energies la
4、ck tightly our country the important factor of the economic development, the stanza water economy energy is our country the society economy keep on basic national policies of the development.According to the actual circumstance of the our school , combine to change the Frequency to adjust speed the
5、technique, the programmable preface control technique, pressure changes to send etc. the technique, adopting the Constant to press the water supply to my school.The so-called Constant presses the water supply method, is a characteristic that aims at to leave the heart pump“ discharge big hour the di
6、stance is low, the distance of discharge is high“, pass from control to change the system of , regardless discharge how change, all make the water pump circulate the distance to keep constant, then be equal to the design distance.Keyword:Frequency control of motor speeds programmable logic controlle
7、rStanza water Economize on energyThe Constant presses water supply The automatic control equip目录目录前言摘要 第一章第一章 方案论述方案论述 第二章第二章 供水系统供水系统 第一节 管网的布置第二节 设计用水量第三节 管网计算第四节 供水系统的水压关系第五节 水泵的选择第三章第三章 控制系统控制系统第一节 基本构成第二节 通用变频器的工作原理第三节 可编程控制器第四节 压力变送器第五节 其他元器件第四章第四章 毕业设计结果分析毕业设计结果分析第一章第一章 方案论述方案论述一般供水，多为根据用水量调节
8、开停泵数量，压力偏小时加泵，压力偏高时减泵。传统的控制方式为人工手动控制，存在着如下缺点：1 操作方式落后，人为因素很大；2 管理方式落后，无法建立严格的科学管理体制；3 设备运行不合理，维修量大，使用寿命短；4 能耗高、机械磨损大，生产成本高；根据我们对我校供水量的了解，发现我校全天各时段用水量变化较大，如果不对供水量进行调节，管网压力的波动也会很大，容易出现管网失压或爆管事故。采用变频恒压供水控制后，当我校用水量较小时，这时相应管道和泵出口压力均较大，变频恒压控制方式将会降低泵的频率，减小泵出水量，从而降低管网压力；反之亦然。这样，小时用水量变化较大也不会造成管网压力有较大的波动。应用变频
9、调速可以根据用水需求量对水泵流量进行无级调整，减少开停工频泵的次数，减少对电网及水泵机械的冲击，延长设备的使用寿命，大大减少爆管的危险性，减少工程维修费用和跑水的浪费，间接节约了成本。 系统结构系统结构整个恒压供水系统有两组变频泵，每组均由一台变频器和四台水泵组成；系统以 PLC 为控制核心，由 PLC 采集压力信号和输出控制变频泵的运行。控制系统构成如图所示。PLC入入入入入入入入入入1#入入入2#入入入1#入入入入入2#入入入入入1#入入入2#入入入控制系统构成图控制系统构成图系统由两只压力变送器分别检测两台水泵后的输水管道的压力，压力变送器将检测到的压力信号转换为 420mA 的电流信号
10、，送到 PLC 端的模拟量输入模板，通过 PLC 的 PID 运算，由模拟量输出模板输出 010V 的电压控制变频泵的运行。 该方式变频器的作有是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化。传感器的任务是检测管网水压。压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值。压力设定信号和压力反馈信号在输入可编程控制器后，经可编程控制器内部 PID 控制程序的计算，输出给变频器一个转速控制信号控制方式控制方式出口总管网水压为控制目标，以供水时间、季节为参考值，合理组合开泵台数，减少开停泵次数，达到稳定水压、节电供水之目的。1、通过调节开、停泵组数量和变频调速泵的转速，达到调节管
11、网水压目的，稳定供水压力。2、调节精度：-0.01Mpa+0.01Mpa。3、以管网水压为控制目标，达到高效节能供水。4、水泵机组均为软启动工作。5、以“先入先出”为准则，对水泵进行优化组合，循环投切。 通过对变频机组负荷的实时计算，确定各泵的开、停时间，使各泵在高效区段工作并磨损均匀。6、通过 PLC 精确控制，使泵组的变、工频运行实现无扰动切换。并保证各泵的磨损均匀，7、通过对供水量的计算，限制泵组在临界状态的频繁起停。8、每台泵组后备手动软起控制功能，确保故障的情况下不间断供水。9 水压异常报警， 10、软启动，减少了单泵启动电流、冲击和水泵机械磨损，延长设备的使用寿命。 11 自动运行
12、，远程运行，手动运行。手动运行为最高优先权。12、 监测所有设备的相关参数：电机电压、电流、温 度、运行时间、运行状态、出口水压、阀门 状态、管网水压、中心控制室进行网络通讯，协调生产 技术经济指标分析技术经济指标分析1 对于水泵其扬程（H）、流 量（Q）、转速（N）和轴功率（P）之间存在如下关系： Q= * H= * 1kn2k2nP=*H*Q= * * *=K*3k1k2k3k3n3n可以看出，水泵出口流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，消耗的轴功率与转速的三次方成正比。对水泵进行调速运行，不仅对供水流量与压力进行调节，而且有着非常明显的节能效果。当变频泵运行 45Hz 时。比工频运
13、转节电 27%。P（45）/p（50）=73%23)50/45(应用变频调速可以根据用水需求量对水泵流量进行无级调整，减少开停工频泵的次数，减少对电网及水泵机械的冲击，延长设备的使用寿命，大大减少爆管的危险性，减少工程维修费用和跑水的浪费，间接节约了成本。 第二章第二章 供水系统供水系统第一节：管网的布置供水管网是供水工程的重要组成部分，担负着输水和配水任务，其工程投资比例也最高，供水管网的合理与否关系到供水是否安全工程投资和管网运行费用是否经济。供水管网在进行规划和布置时应遵循下列基本原则：（1）根据规划布置管网，供水系统可分期建设，并留有充分的发展余地。（2）布置在整个供水区内，并满足用户
14、对水量和水压的要求。（3）管网供水应安全可靠，当局部发生故障时，应尽量减少断水范围。（4）管线布置力求简短，并尽量减少特殊工程，以降低管网工程投资和日常供水范围。供水管网有两种布置形式：树状网和环状网。树状网：树状网的可靠性差，而且管线末端水流缓慢甚至停滞，水质量易变坏，但管网造价较低。环状网：环状网的供水安全性好，可减轻水锤作用带来的危害，但造价高。综合考虑我校地形、用水分布情况、水源所在地等各种因素，进行管网定线。供水管网包括主干管、分配管和接户管。1 主干管：主干管是敷设在各供水区的主要管线，其任务是向各分配管供水。2 分配管：分配管是把干管输送来的水分送到接户管上的管道。分配管敷设在供
15、水区域的每一条街道下，最小为 10CM，最大不能超过主干管的直径。3 接户管：接户管是将分配管送来的水引入用户的管道。一般的建筑物采用一条接户管，重要的建筑物可采用来两条接户管，并应从不同的方向接入建筑物，以提高供水的可靠性。第二节 设计用水量设计用水量是设计供水系统的依据，用水量应根据下列各种用水确定。（1）综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水） 。（2）消防用水。（3）浇洒道路和绿地用水。（4）未预见用水量和管网漏失水量。一：用水定额用水定额是指设计年限内达到的用水水平，是计算设计用水量的主要依据之一。生活用水、生产用水和消防用水都有各自的用水定额。 （本次设计主要考虑生活用水和未预见用水量和管网漏失水量）（1） 生活用水定额在计算用水定额时，要用到居民生活用水和综合生活用水定额。表 1
