أنظمة إمداد المياه ذات الضغط المستمر: التحكم في VFD ودليل الحجم والاختيار

في الساعة 7:12 صباحًا في مبنى سكني مكون من 12 طابقًا، يصبح الدش الموجود في الطابق العاشر باردًا لمدة أربع ثوانٍ عندما تفتح الغسالة الموجودة في الطابق الثالث صمام المدخل الخاص بها. يتأرجح مقياس التفريغ بأكثر من 0.15 ميجا باسكال بين قمم السحب لأن المضخة ذات السرعة الثابتة تعمل على التشغيل والإيقاف بدلاً من تعديل إنتاجها. يعمل نظام إمداد المياه ذو الضغط الثابت على إنهاء وضع الفشل هذا عن طريق الاحتفاظ بالضغط داخل نطاق ضيق محدد، كما أنه يقلل من الطاقة المهدرة بواسطة المضخات الخانقة أو الدائرية.

بالنسبة للمهندس أو المطور، يصف المصطلح حزمة هندسية محددة، وليس علامة تسويقية. تقوم شركة Jiangsu Mingxing Water Supply Equipment Co., Ltd. بتصميم وبناء هذه الأنظمة باستخدام التحكم في إنترنت الأشياء والتسلسل المتعدد المضخات. الأسئلة المهمة هي دقة الضغط، وبيانات الطاقة، وقرارات الخزان، والامتثال للكود. تجيبهم هذه المقالة بالأرقام التي تنطبق في مرحلة المواصفات.

ما الذي يجب أن يقدمه نظام إمداد المياه بالضغط المستمر: تعريف بالأرقام

استقرار الضغط هو المنتج، والحد الأقصى هو /-2% عند رأس التفريغ. تعمل المضخات ذات السرعة الثابتة المزودة بمفتاح ضغط داخل نطاق تباطؤ يتراوح من 0.08 إلى 0.12 ميجا باسكال - وهو التأرجح الذي يسبب رشقات نارية باردة ومطرقة مائية صاعدة. تعمل الأبراج السكنية بمعدل 25 إلى 35% من تدفق التصميم، لذا فإن المضخة ذات السرعة الثابتة تدور عشرات المرات في الساعة وتستهلك المرحلات في أقل من عامين.

تحدد ثلاثة مخرجات ما إذا كان النظام يعمل: نطاق الضغط تحت الحمل العابر، وسحب الطاقة عند التدفق الجزئي، ويبدأ في الساعة. يحتفظ النظام المصمم بشكل صحيح بـ /-2%، ويستهلك طاقة أقل بنسبة 30 إلى 50% من مجموعة السرعة الثابتة المخنوقة، ويبدأ أقل من 10 مرات في الساعة عن طريق النوم عند الطلب المنخفض.

كيف تعمل حلقة التحكم: محول الطاقة، VFD، المضخة، والتغذية المرتدة التي تحافظ على الضغط ثابتًا

يحافظ النظام على الضغط عن طريق قراءة رأس التفريغ كل 10 إلى 20 مللي ثانية، ومقارنته بنقطة الضبط، وضبط سرعة المضخة من خلال حلقة PID داخل VFD. يتكون التسلسل من خمس خطوات.

1. يقوم محول الطاقة باختبار الرأس عند 50 إلى 100 هرتز ويرسل إشارة 4-20 مللي أمبير إلى وحدة التحكم.
2. تقوم كتلة PID بمقارنتها بنقطة الضبط وتخرج هدف تردد يتراوح بين 25 و50 هرتز.
3. يقوم VFD بضبط السرعة؛ مقاييس التدفق مع السرعة، ومقاييس القوة مع مكعب السرعة.
4. فوق سعة مضخة واحدة، تقوم وحدة التحكم بتشغيل مضخة ثانية وتعديلهما معًا.
5. عند الطلب المنخفض، ينام النظام ويحمل خزان الحجاب الحاجز الصغير الحمولة حتى يتحلل الضغط.

قامت شركة Jiangsu Mingxing ببناء هذا المنطق في نظام تعزيز الضغط المستمر الذي يتم التحكم فيه بواسطة VFD، مع تسلسل المضخات المتعددة، والضبط المسبق PID، والنوم منخفض التدفق المتضمن. تمت تغطية إرشادات الضبط في المقالة حول كيف يعمل VFD على تحسين الاستقرار التشغيلي لأنظمة تعزيز الضغط المستمر .

نظام تعزيز الضغط المستمر الذي يتم التحكم فيه بواسطة VFD مع تسلسل متعدد المضخات يدمج نظام التعزيز المعبأ هذا مضخات متعددة، والتحكم في VFD، والضبط المسبق PID، والنوم منخفض التدفق. وهو يناسب منطق اختيار المقالة للمباني الشاهقة، حيث يوفر إمدادات مياه ثابتة الضغط مع إرشادات التشغيل للتحقق من التصميم. عرض المنتج →

معايير الاختيار لنظام إمداد المياه بالضغط المستمر: منحنى التدفق والرأس والطلب

يبدأ الاختيار بمنحنى الطلب، وليس منحنى المضخة. أولاً، قم بحساب تدفق التصميم من وحدات التثبيت باستخدام منحنى Hunter أو طريقة GB 50015؛ مبنى مكون من 12 طابقا يضم 120 شقة أراضي تتراوح بين 8 و 12 لترا في الثانية. ثانيًا، احسب إجمالي الرأس كرفع ثابت بالإضافة إلى الاحتكاك بالإضافة إلى ضغط الصنبور المتبقي من 0.10 إلى 0.15 ميجا باسكال. عند الرفع الساكن على ارتفاع 48 مترًا والاحتكاك 12 مترًا، يبلغ ارتفاع التصميم حوالي 75 مترًا، وبالتالي فإن مضخة الطرد المركزي العمودية متعددة المراحل هي الاختيار الصحيح.

ثالثًا، قم بتحديد الحد الأدنى للتدفق أثناء الليل. سيؤدي رسم المبنى بنسبة 3 إلى 5% من تدفق التصميم بين منتصف الليل والساعة 5 صباحًا إلى تدمير مجموعة المضخات التي لا يمكنها النوم أو تشغيل مضخة الفارس. ويأتي قرار الطوبولوجيا بعد منحنى الطلب، وليس قبله.

الأداء المُقاس: سحب الطاقة عند التحميل الجزئي وتكاليفه سنويًا

يسحب نظام إمداد المياه ذو الضغط الثابت الذي يحركه VFD ما بين 28 إلى 50% من الطاقة المقدرة عند التدفق الجزئي، بينما تسحب المضخة ذات السرعة الثابتة المخنوقة أكثر من 90% عند نفس التدفقات. الرسم البياني أدناه يرسم قياسات نموذجية من تركيبات التعزيز السكنية مع نقطة ضبط تفريغ ثابتة.

عند تدفق 40%، تحتاج المضخة الخانقة إلى 92% من الطاقة المقدرة ونظام VFD حوالي 30%. عند التدفق بنسبة 70%، تكون الأرقام 94% و50%. كلاهما يصل إلى 100% عند التدفق الكامل. في المبنى الذي يقل فيه التدفق عن 70% لمعظم ساعات التشغيل، يقع التوفير المرجح في هذا النطاق. وفي حالة استخدام معزز بقدرة 22 كيلووات يعمل لمدة 5000 ساعة سنويًا، فإن التوفير بنسبة 40% هو 44000 كيلووات في الساعة، أو حوالي 5300 دولار أمريكي بسعر 0.12 دولار أمريكي لكل كيلووات في الساعة.

أخطاء المواصفات التي تجعل نظام إمداد المياه بالضغط المستمر ضعيف الأداء

تفشل معظم أنظمة الضغط الثابت ذات الأداء الضعيف بسبب وضع محول الطاقة الخاطئ، أو استراتيجية التدفق المنخفض المفقودة، أو مصدر الشفط الذي لا يمكنه تغذية المضخة. هناك أربعة أخطاء تمثل جميع شكاوى التكليف تقريبًا.

• وضع محول الطاقة: يتم تركيبه على رأس التفريغ، وليس على أعلى تركيب؛ يؤدي النقر البعيد إلى إجراء عملية البحث عن حلقة PID.
• الحد الأدنى للتعامل مع التدفق: أقل من 5% من التدفق أثناء الليل، وتدور المضخة عشرات المرات في الساعة؛ أضف وضع السكون أو مضخة الفارس أو خزان الحجاب الحاجز.
• التمدد والتدفق العكسي: يعمل خزان التمدد الحراري ومانع التدفق العكسي على إيقاف ارتفاع الضغط والتلوث.
• ركود الماء: تؤدي خزانات الكسر إلى توليد الأغشية الحيوية لأكثر من 72 ساعة من الاحتفاظ بها؛ تحديد مراقبة الدورة الدموية أو جودة المياه.

أصبح ركود المياه مشكلة رمزية في العديد من المقاطعات. تعالجها شركة Jiangsu Mingxing بمعدات إمداد المياه ذات التردد المتغير مع وظيفة تحسين جودة المياه، والتي تضيف دورانًا محددًا ومراقبة المتبقية إلى مجموعة الضغط الثابت.

معدات إمداد المياه ذات التردد المتغير مع تحسين جودة المياه تضيف وحدة إمداد المياه ذات التردد المتغير هذه دورانًا محددًا ومراقبة المتبقية لمعالجة ركود المياه. يستخدم خزان التنقية الخاص به مرشحات ذات مسام دقيقة، والكربون المنشط، والتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية لتقليل الشوائب والبكتيريا، مما يجعله مناسبًا لمتطلبات جودة المياه المستندة إلى الكود. عرض المنتج →

التكليف يثبت التصميم. يستغرق التسليم المنضبط أربع خطوات.

1. سجل ضغط التفريغ لمدة 7 أيام بفواصل زمنية مدتها ثانية واحدة لرسم منحنى الطلب الحقيقي.
2. اضبط الحد الأدنى لتردد VFD فوق 25 هرتز حتى يظل المحرك جيد التهوية.
3. قم بضبط مكاسب PID من خلال اختبار الاستجابة التدريجية عند تدفق 50% و100%، ثم خفض القيم إلى النصف لمنع الصيد.
4. قم بإجراء التحقق على مدار 24 ساعة وتأكد من بقاء شريط الضغط داخل /-2%.

ثلاثة طبولوجيا لنظام الضغط المستمر ومتى يكون كل منها هو الاختيار الصحيح

اختر الهيكل حسب مصدر المياه، وليس مجموعة المضخة. تحدد موثوقية البلدية، وضغط المدخل، وقيود الكود على الضخ المباشر ما إذا كان المعزز بدون خزان، أو نظام خزان الكسر، أو نظام الضغط غير السلبي صحيحًا.

يضيف نظام الضغط غير السلبي خزان تعويض وحلقة تحكم تحافظ على ضغط الشفط أعلى من القيمة الأرضية، عادةً 0.10 ميجا باسكال. إن خزان Jiangsu Mingxing الرقمي ذو التردد الكامل لتحويل الجهد الكهربي من نوع الخزان بدون ضغط سلبي يجمع المعوض، والمضخات، وVFDs، ووحدة التحكم كوحدة واحدة.

معدات الضغط غير السلبي لتحويل التردد الكامل الرقمي لتثبيت الضغط من نوع الخزان تحتوي هذه الوحدة المتكاملة على خزان من الفولاذ المقاوم للصدأ ذو التدفق المستمر، ومضخات معززة، وVFDs، وكاتم فراغ، ووحدة تحكم. فهو يزيل الضغط السلبي على الشبكات البلدية من خلال التحكم المستقل في المضخة بحافلة CAN، مما يدعم ضغط الشفط المختنق واحتياطي خزان الكسر للإمدادات غير الموثوقة. عرض المنتج →

تعتبر طوبولوجيا خزان التكسير بمثابة الحل الاحتياطي عندما يكون العرض البلدي غير موثوق به للغاية؛ حجم الخزان لمدة 15 دقيقة على الأقل من تدفق التصميم وبدء تشغيل المعزز قبل تفريغ الخزان.

الأسئلة المتداولة حول التحكم في الضغط المعزز والتعديلات التحديثية للطاقة