滴台净水厂工艺改造升级方案研究大学论文.doc

-21-硕士学位论文抚顺市滴台净水厂工艺改造升级方案研究StudyonprocessupgradingplanofwaterpurificationplantinFushun作者姓名指导教师学科专业市政工程给排水二零一六年十一月日学位论文书脊抚顺市滴台水厂低温低浊水处理改造研究辽宁工程技术大学样式：恒压供水系统在自动化水厂中的应用滴台水厂是抚顺市20世纪中期建设的，水厂整体设施随着时间的推移逐渐老旧，传统的继电器技术在日新月异的科技进步中渐渐落后。本着节约能源，降低无用效率，保障工人工作环境的目的上，我们对滴台水厂泵站改造进行了一系列的探讨。3.1恒压供水技术在实际生产中的优点3.1.1.工作原理变频恒压供水系统的是由变频器及继电器控制柜、电动机、水泵、管网和稳流罐等构成。通过点节点压力表输出的反馈信号通过D/A转换传回变频器，与变频器给定信号进行对比（一般情况下给定信号为数字信号，节点反馈信号为电信号0-10V或4-20ma），通过信号差异调节电动机转速，使反馈信号无限趋近于给定信号来实现变频恒压供水的。因此，恒压供水系统变频调速的其实就是调节电动机的转速。3.1.2恒压供水节能理论恒压供水系统的节能是通过变频器来实现的，老旧的供水系统一般采用恒转速工频运行，通过值班人员观察压力表的变化控制阀门开启度的大小来实现，阀门不完全开启，会对管网产生较大的水头损失，机泵在较大压力下运行，耗电量大大增加，此外通过观察压力表手动开关阀门，对阀门开启的精准度手动操作的主观性，人为因素较为明显。用户用水量是供水系统的只管反馈对象。当供水需求用量发生变化时，供水系统也应及时做出响应的调节，以适应流量的变化。对供水流量的调节方式主要有阀门开启度和变频调节转速两种方法。此外夜间用户用水量较低时，机泵工频运行，管网压力往往偏大，对管网的安全，及电量的消耗都是无益的。(1)阀门开启度调节：恒转速工频运行机泵，通过0-90度旋转阀门，调节开启圈数来控制输出流量，以适应用户的需求。这时水头损失增大，泵后至调节阀门之间压力较高。(2)变频调节转速：阀门全开，通过改变电机频率，进而调节水泵转速来控制输出流量。当电机频率改变时的水泵的转速随之发生改变，水泵的杨程和流量随之改变。由于变频调速时阀门是全部开启的，管网水头损失较小，加之PID闭环运行管网压力得到恒定，避免工频运行时多余的杨程，所以变频调速系统是目前供水系统中较为合理可靠的。3.1.3恒压供水的优点3.1.3.1恒压供水技术是通过变频器来改变电动机频率，从而达到调节水泵转速控制水泵出口压力，和通过调节阀门的控制水泵出口压力的方式相比，减少了阀门处的水头损失，管阻降低，节约能耗。3.1.3.2通过变频器运行的机泵，运行时机泵转速随频率变化而变化，较之工频运行的机泵，降低了轴承的磨损和发热，延长机泵的使用寿命。3.1.3.3变频调速电动机水泵采用降压启动方式，通过预置的启动时间逐渐加速，一般根据机泵的大小变频启动时间为10-30S，避免大型电机启动时的对电网的冲击，造成电网电压的波动，同时也可避免了电动机骤然加速造成机泵系统的振动。彻底消除水锤现象。3.1.3.4实现变频恒压自动控制系统，通过PID闭环控制，自动改变电动机转速，避免了人为调节的误差及失误，节约人力，降低劳动成本。3.1.3.5恒压供水系统是实现无人值守泵站必不可少的基础设施，是未来一段时间，国内水务系统实现工业自动化的发展方向。3.2自动控制系统的原理在实际工程应用中，目前供水系统最为广泛使用的就是PID闭环控制和PLC控制。这里的P、I、D字母分别代表比例、积分、微分的意思。对初步设计的控制对象没有以往数据参考时，我们可以通过对现场P、I、D的参数逐步调试来实现所需达到的控制功能。这就使得PID控制技术用于广泛的工程之中。自动控制系统的实现是通过PID闭环控制来实现的，通过远传压力表，反馈水管压力信号（电信号），通过D/A转换把电信号转换为数字信号，与给定信号进行比较计算差值，来控制水泵机组转速，使之反馈信号无限趋近于给定信号的过程。如用户用水量增大，管道内管网压力降低，点节点压力表反馈信号小于给定信号，机泵加速运转，使得管网压力增大。管网压力增大后，点节点压力表得到信号，当管网压力达到给定压力时，机泵停止加速，在此转速下稳定下来。当夜间用户用水量较小时，管道内管网压力升高，点节点压力表反馈信号大于给定信号，机泵减速运转，使得管网压力降低。管网压力降低后，点节点压力表得到信号，当管网压力降低到给定压力时，机泵停止减速，在此转速下稳定下来。3.3电气控制系统设计与实现3.3.1电路控制方案目前国内自来水公司主要有德国西门子公司生产的变频器；德国ABB公司生产的变频器；法国施耐德公司生产的变频器，和一些国产变频器。由以德国ABB公司和西门子