格兰富数字化叠压供水.ppt

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1、格兰富数字化叠压供水设备,三、产品结构,一、改进事项,五、特有的控制功能,二、设备的使用范围,目 录,四、工作原理,六、问题探讨,在资源缺乏的当今社会，环保、节能越来越受到人们的重视，为了减少能耗，节约水资源，让我们的客户能够享受更高质量的生活，我公司本着“更环保，更节约，更高效”的原则，开发出新一代的数字叠压供水设备 1.1 与一代产品比较改进事项： A、供水安全性更好 系统在管网出现供水能力不足时，自动调节进口侧阀门的开启度，由稳流罐内的水补充流量的不足部分，保证系统正常运行 一代产品在管网供水不足，压力下降到2bar以后就停止运行 B、 管网供水不足时延时停机时间更长 系统在管网出现供水

2、能力不足时，自动调节进口侧阀门的开启度，检测系统入口端压力，当入口压力低于2bar后，成比例缩减系统出口侧压力设定点，减小系统流量，延时停机 一代产品在管网供水不足，压力下降到2.1bar以后启动第二设定点，流量调节范围小,一、改进事项,C、管网供水不足时实现了稳流罐气水的隔离 1、稳流罐增加了橡胶隔膜，保证了稳流罐的有效调节容积 与多腔体的稳流罐比较，存在调节有效容积大的优点 2、在管网供水不足时实现了稳流罐的水气隔离 由于稳流罐与大气保持常通，在管网供水不足时，稳流罐首先持续供水，空气进入罐体与隔膜之间补充隔膜中水量的损失，直至低液位停机。 D、极端条件下实现了管网的电气、机械双保护 管网

3、电气保护：在管网供水不足时，电动阀开启度调小，直至关闭，空气进入稳流罐罐体与隔膜之间补充隔膜中水量的损失，直至低液位停机。 管网机械保护：当电气检测装置故障时，（如电动阀或传感器故障）稳流罐隔膜将在管网负压产生前产生破坏，从机械方面保护了供水管网的安全,二、设备的使用范围,2.1 使用范围 住宅小区或办公楼、宾馆、企事业单位生活供水 原有生活供水设备的改造：如气压式供水、水塔式供水、高位水箱式供水 2.2 产品技术参数 电源电压：3x380V / 10 电源频率：50Hz 电源功率：至110kw 流量范围：145m3/h 压力范围：0.21.0MPa 稳流装置容积：0.32.0m3 2.3 产

4、品使用环境 环境温度：040 环境湿度：不大于90（20/5） 介质温度： 0 70 海拔高度： 不超过1000米 环境条件： 设备置于通风良好的室内，以确保水泵和控制柜充分冷却，不适于室外安装。无导电或爆炸性尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽,三、产品结构,3.1 格兰富供货系统结构图,系统结构,控制柜,接自来水管网,变频泵,出口总管,不锈钢稳流罐,进口总管,球阀或蝶阀,止回阀,Hydro DIG MPC,稳流罐下的连接管路处有两个弯角,稳流罐下的连接管路处有一个弯角,控制柜位置不同,控制柜位置不同,3.2 控制柜,采用丹麦格兰富最新技术集操作控制及显示为一体的智能模块，性能优良，控制方

5、式灵活，抗干扰能力强，稳定可靠。,Multi Pump Control 多泵控制器 友好界面 图形显示 VGA 240 x 320 象素 安装向导 新的控制算法 无铅焊接 多国语言可任意切换 新一代的水泵专用控制器,CU 351,系统的大脑 先进的有着友好的人机界面的水泵专用控制器 特别为水泵的应用而开发和设计的: 并联水泵的控制 先进的控制法则确保高的性能 对Grundfos E泵实现完全的数字量控制 向导式设置确保无误,状态菜单,系统和状态信息,图形式信息,对比度调节,指示灯,按钮 有效时发光,用户界面,操作菜单,故障菜单,设定菜单,用户界面 容易操作 大图形显示, VGA 240 x 3

6、20 帮助文件 全面信息 泵与系统状态 控制参数 报警 安装向导 专用于泵 设置 文字相 各功能可以通过人机界面进行轻松选择（激活或关闭）,3.3 水泵组,主泵组：供水主泵由格兰富一体化集成多级立式离心变频水泵、止回阀、蝶阀（或球阀）、进出口管路、槽钢底板等构成 稳压泵组：由一至两台小流量水泵构成，其供水设计扬程大于或等于主泵的设计扬程。他在管网小流量时自动投入运行，维持管网压力，补充小流量用水或管网的渗漏，同时减少主泵的启停次数。,E-solutions电子解决方案,Choose thespeed-controlled E-pumps 选择变速E泵,E泵有何优点？,总线式通讯 RS485接口

7、,节能,容易选型，安装和调试,软启动 系统无噪音和冲击,内置电机保护,开环/闭环控制,详细说明,一种密闭容器，大流量供水时，由水泵加压，罐内存水，气体被压缩，在小流量或零流量时，被压缩的气体膨胀，将储存在罐内的水输送到用水管网，补充小流量的用水或管网渗漏，同时使出口管网压力下降减缓，减少水泵的启停次数；一般隔膜罐的预冲压力是系统设定压力的0.7倍,3.4 隔膜式膨胀罐,稳流罐罐体为304不锈钢材料制作，表面抛光处理，内衬橡胶隔膜，立式结构800 x1000mm；稳流罐以0.6Mpa的压力保压15分钟进行静压密封测试。在用水高峰时，若水泵流量大于自来水给水管网的流量，稳流罐内的水将作为补充水源仍

8、能保持一段时间的正常供水，此时空气进入罐壁与隔膜之间，破坏了隔膜内真空的形成，确保管网不产生负压。 实现了极端条件下的气水分离 防止进气对水体产生二次污染,3.5 不锈钢稳流罐,3.6 比例调节阀,阀板为304不锈钢，球墨铸铁阀体，电动机构为铸铝壳体，承压16bar。正常运行时阀门全开状态；在管网压力低于2bar供水不足时，阀门根据管网的反馈压力自动调节开启度，来维持管网压力，直至完全关闭，确保自来水管网的安全,3.7 倒流防止器,“倒流防止器”也称防污隔断阀，与普通的自来水管“止回阀”不同的是，由于“倒流防止器”采用新工艺，安装了它，当进口水压低于出口水压时，能有效防止水倒流，以保证自来水管

9、网水质的清洁。,四、系统工作原理 4.1 进口侧高低压力停泵功能和系统工作区间,进口侧低压力停泵功能 若自来水管网压力PJ下降至2bar以下，比例调节阀自动调节开启度来减少管网来水量，保证PJ不低于2bar，直至完全关闭 水泵进口侧压力YW继续下降低于规定的下限值 0.2bar（即稳流罐内的液位低于下限时），系统停止工作，管网恢复正常供水后，管网压力超过1.5bar，系统恢复正常运行 进口侧高压力停泵功能 当管网压力高于1.1倍出口压力设定值，系统停止运行，管网通过水泵、单向阀向出口管网直接供水（夜间小流量时） 系统正常工作区间 当管网侧压力PJ在上下限设定值之间时，设备根据出口管网的反馈压力

10、PS信号与设定值比较，根据实际用水需求，控制水泵运行频率和台数，来维持出口压力的稳定，系统保持正常运行 系统缩减运行区间 当管网入口压力PJ在2bar，电动调节阀动作后，稳流罐压力YW低于2bar，这时系统激活设定点影响因素功能，按比例调低出口压力PS设定值，PSset 实际 PSset x（YW实际/2）,4.2 工作原理,如图所示，自来水管网的水直接进入稳流罐隔膜内，腔体空气从排气口排出 供水不足时：当管网来水小于水泵的出水量时，管网压力PJ下降至2bar时，电动调节阀动作，调整阀门的开启度来维持入口压力PJ在2bar，这时稳流罐内的水作为补充水源来弥补水量的不足部分，此时空气进入稳流罐腔

11、体与隔膜之间，抑制管网压力在安全值以上 若自来水管网压力继续下降低于规定的下限值（即稳流罐内的液位低于下限时）系统停止工作，管网恢复正常供水后，系统恢复正常 正常状态：设备启动后，一台水泵在控制器的控制下，变频运行，当供水压力达到设定值且用水量平稳时，水泵稳定运行在某一转速下。当用水量增大时，出口压力低于设定值，控制器给出指令增大运行水泵的转速，直到出口压力等于设定值，若用水量进一步增大，变频泵转速达到额定频率，出口压力仍低于设定，控制器将指挥另一台水泵投入运行，同时调节变频泵的运行频率，在多台泵组合供水时，每当用水量增加到变频泵额定转速时，将发生上述情况，直到所有泵全部投入运行；反之，水泵运

12、行转速减小，达到压力平衡。 根据需要可使用隔膜式膨胀罐，以满足夜间小流量运行，避免主泵频繁启动，进一步节能。,4.3 可选项,倒流防止器两端偏差报警功能 若自来水管网压力PJ与倒流防止器后端压力PS偏差超过0.1bar（可以调整）时，控制柜供水异常报警 倒流防止器泻水口监控功能 当进口侧倒流防止器泻水口持续泻水超过2分钟，报警 各泵运行故障信号输出 我们标准的系统只提供系统运行、故障总信号输出，如果需要每台水泵的运行、故障信号输出，需要加IO351B信号输出模块 大流量激活第二设定点功能 当系统流量超过设计流量时，系统将激活第二设定点功能，减小出口侧设定值，来减小系统流量,4.4 系统选型,选

13、型时，由于系统进口侧不得低于2bar，所以选型时根据客户要求的流量扬程，可以在同样流量的前提下，减小1bar来选择,5、特有的控制功能,友好的人机对话功能 优秀的可靠性 先进的控制算法 多种节能措施 完善的安全保护,辅助（小流量）泵视图,内容:,水泵运行动画及水泵转速百分比显示,出口侧瞬时压力SP和设定压力PV显示,水泵控制方式和状态显示,5.1 友好的人机对话功能,所有使用的传感器反馈值显示 备用传感器反馈值显示,5.1.1 详细的图文显示功能,内容:,控制功能显示栏：显示系统现在处于哪种控制模式，如紧急运行、时间控制等 只有在该功能对应的条件激活后，提示信息栏才会自动跳出，显示当前系统处于

14、何种功能模式,5.1.2 及时的提醒功能,5.1.3 多种语言选择功能（含中文）,系统内有多种显示语言可以选择（可通过CU351控制面板菜单任意切换） 英语 德语 法语 意大利语 西班牙语 葡萄牙语 希腊语 韩语 荷兰语 瑞典语 芬兰语 丹麦语 波兰语 俄语 汉语,1）50年以上的设计、制作经验,5.2 优秀的可靠性,格兰富设计（全球统一的设计规范） 1945开始 元件测试（选用质量稳定的进口品牌元件，如施耐德、ABB、丹佛斯等，全球统一） 系统平衡 格兰富的要求 格兰富的质量 格兰富组装 格兰富的标准（全球统的操作规范） Verification of Product Conformity

15、产品符合认证（生产公司必须通过集团的VPC认证） 格兰富的质量（全球统一、相同的质量标准） 格兰富的测试 产品测试（每套系统出厂前都经过严格的测试） 世界上最好的多级离心泵： CR 、CRE泵,2）模块化的程序配置功能,格兰富在程序配置时只需选择相关控制模式、系统模式及水泵的曲线，系统将自动产生唯一的程序，强大的模块式程序数据库避免了传统PLC程序对编程人员的依赖和程序保存的问题,3）简便的程序升级功能,在格兰富服务部都配备有PC tool通讯工具，在格兰富总部完成软件的重大更新或客户需要增加系统水泵台数时，可以及时更新相关软件程序 所有程序更新可以在格兰富集团内部网络上及时下载,4）强大的服

16、务功能,软件：PC Tool E-Products服务软件 GTI软件内部服务网站 硬件：PC Tool Link 通讯模块 CU351 Firmware update更新硬件 远程以太网接口，用于远程的调试,5.3 先进的控制算法,输入/输出,CU351功能,外部BUS,主控制功能,小流量控制功能,辅助控制功能,监控功能,水泵组,1）特有的水泵曲线控制功能,格兰富在程序配置时把相关水泵的流量扬程曲线导入控制系统，使MPC系统不仅根据出口侧压力信号来控制水泵运行，还参考水泵曲线，计算相关的运行点使控制更精确可靠。,水泵曲线数据,描述 目的：确保水泵最佳的性能和进行流量估算 对于格兰富立式多级离

17、心泵有直接的GCS数据库 控制其他水泵需要输入水泵和马达的数据 水泵类型，例如 TP TPE Series 1000/2000 NB(E), NK(E) SP, etc.,流量估算功能,Description 描述 Selection of polynomials for optimization of the performance. 选择最佳的性能曲线多项式 Head losses of non return valves can be entered. 可以输入单向阀的扬程损失,5.4 多种节能措施,按需的切入/切出 小流量停机功能 时钟控制功能 比例压力控制功能 小流量泵控制功能,控制

18、基本原理 见后面演示 通过测量值的变化程度来控制水泵的数量 采样时间可以变化 水泵水力曲线导入控制器中，使得系统在多台水泵低频运转时可以根据反馈压力与水泵转速自动计算系统流量，与水泵曲线比较，计算切除水泵或保持现有状态哪知方式最节能，确保节能效果最佳,5.4.1 按需的切入/切出多台水泵低频运行时停泵尝试功能,目的： 当多台水泵在运行时的自动停机尝试 在能耗最低的条件下，选择运行水泵的台数 停泵尝试功能的类型 固定间隔时间 自学习 该功能用于多台水泵并联运行时系统切入或切出水泵（多台水泵运行中使用）,5.4 优秀的节能效果,按需的切入/切出 小流量停机功能 时钟控制功能 比例压力控制功能 小流

19、量泵控制功能,能探测出小流量并触发停机功能 无需额外的硬件 停机功能 避免不必要的损耗和磨损 节能 防止加热水 防止破坏管道结点 在系统零流量或小流量用水时停止最后一台水泵的运行 在小流量时，系统将提高出口侧压力向隔膜罐补水，然后停止水泵的运行,零流量或低流量,5.4.2 小流量停机功能,时间,出口侧压力,马达转速,H,低流量停机功能演示,停机功能模式,4种模式可供选择 节能模式 中等流量 最高舒适度 用户自定义,系统在低流量时的压力波动情况,5.4 优秀的节能效果,按需的切入/切出 小流量停机功能 时钟控制功能 比例压力控制功能 小流量泵控制功能,5.4.3 时钟控制功能,描述 最大可以对1

20、0个事件进行定义设置不同的设定点 可以对天和时间进行定义去激活或关闭该功能,例如：对每天不同时段进行时钟控制功能 要求：根据用水负荷变化曲线设定不同的供水压力 7：00-9：00，11：00-13：00，16：00-21：00 用水高峰时工作在5bar，其余时间工作在4.5bar，设置为： 1 Daily 每天 07:00 5.0bar 2 Daily 每天 09:00 4.5bar 3 Daily 每天 11:00 5.0bar 4 Daily 每天 13:00 4.5bar 5 Daily 每天 16:00 5.0bar 6 Daily 每天 21:00 4.5bar,目的：根据时间设定不

21、同的供水压力，以符合每天的用水负荷变化曲线，减少能耗,时钟功能,Specification 说明（对应于每个事件） Deactivation / activation 关闭或激活 Operation mode 操作模式 Setpoint 设定值 Time of day 每天的对应时间 Week day 每周的对应天数 Daily 每天 Monday to Friday 星期一到星期五 Saturday to Sunday. 星期六到星期天,5.4 优秀的节能效果,按需的切入/切出 小流量停机功能 时钟控制功能 比例压力控制功能 小流量泵控制功能,5.4.4 比例压力控制功能,描述 使用于压力调

22、节系统，可以根据运行水泵的台数和频率选择不同的设定值，减少摩擦损耗 这个功能模拟了设定值与当前流量的比例 选项：线性和平方关系 在零流量时对应的起始设定值 目的 补偿压力损失 减小能量损耗 增加人体舒适度,比例压力控制功能,例如：0 流量时设定对应70设定值，设定值与流量的对应关系如下：,线性比例压力控制功能,例如： 3 台 TPE 80-240/2, 5.5 kW 每年能量损耗为： 42289 kWh,平方关系比例压力控制功能,例如： 3 台TPE 80-240/2, 5.5 kW 每年能耗为：37510 kWh 两种方式每年能耗差异为： 42289-37510=4779 kWh 15年可以

23、节约电能为： 71685 kWh,5.4 优秀的节能效果,按需的切入/切出 小流量停机功能 时钟控制功能 比例压力控制功能 小流量泵控制功能,5.4.5 小流量泵控制功能,描述 目的：在小流量或发生泄漏时维持管网压力 当停机功能激活后，在小流量状态下先导泵启动 小流量泵在状态菜单中显示 在操作菜单可以监控 小流量泵有它自己的设定值 小流量泵的设定值主泵设定值+1bar 可以使用的小流量泵有：CR和CRE泵 CR泵：在主泵停止运行后使用压力开关控制启停 CRE泵：在主泵停止运行后根据反馈压力与E泵内的设定值比较控制水泵运行,水泵曲线末端保护功能 马达PTC热保护功能 超压力报警功能 预压力建立功

24、能 最小压力保护功能 测试运行功能,5.5 完善的安全保护,5.5.1 水泵极限性能范围监控功能（曲线末端保护）,描述 目的：避免水泵超出推荐的性能范围，即出现流量跑位情况 当水泵的运行点超出了性能范围时给出一个警告 该功能需要监控出口侧压力或压差信号 该功能是基于一台水泵运行在100转速时对应的最大流量的基础上,水泵曲线末端保护功能 马达PTC热保护功能 超压力报警功能 预压力建立功能 最小压力保护功能 测试运行功能,5.5 完善的安全保护,5.5.2 马达PTC热保护功能,描述 每个电机绕组内嵌置了3个PTC热敏电阻 当电机温度高于安全值时，热敏电阻阻值产生突变 系统报警并停止运转故障水泵

25、，投入其他备用泵运行 相对与传统的双金属片式温度开关，可靠性好，灵敏度高,水泵曲线末端保护功能 马达PTC热保护功能 超压力报警功能 预压力建立功能 最小压力保护功能 测试运行功能,5.5 完善的安全保护,5.5.3 压力释放（超压力保护）功能,描述 如果管网压力超过设定的极限，系统将给出开关量信号控制电动阀的方式来安全泻压（可选项） 如果当电动阀开启后在设定时间内如果管网压力没有减小，电动阀将关闭并且给出报警信号,水泵曲线末端保护功能 马达PTC热保护功能 超压力报警功能 预压力建立功能 最小压力保护功能 测试运行功能,5.5 完善的安全保护,5.5.4 软压力累积（预压力建立）功能,目的：

26、 在空管时保证系统压力平稳的建立 （使用在调试初期） 防止管网压力冲击，损坏管网和其他设备 灌水的两个阶段 1. 灌水阶段： 向管网中平缓的补水 2. 压力建立阶段： 在灌水斜坡时间后建立管网压力,水泵曲线末端保护功能 马达PTC热保护功能 超压力报警功能 预压力建立功能 最小压力保护功能 测试运行功能,5.5 完善的安全保护,5.5.5 极限1和极限2监控功能（最小压力保护）,描述 为了监控和阻止管网压力超出极限范围 最小压力报警功能 当系统运行后经过一段时间的延时，系统压力低于最小安全设定值，系统报警 目的： 防止在出现爆管时系统不停机，反而全负荷运作，扩大事故的造成的影响,水泵曲线末端保护功能 马达PTC热保护功能 超压力报警功能 预压力建立功能 最小压力保护功能 测试运行功能,5.5 完善的安全保护,5.5.6 水泵测试运行功能（自动巡检）,目的 启动闲置的水泵 防止水泵内部咬合 防止泵内存水时间过长 运行方式 水泵长时间停机后自动启动，每经过24小时、48小时或1周（任选一种），系统自动控制长时间不使用的水泵运转3秒钟 水泵仅短时间运行 可以手动取消,主传感器,设置点,PI-control,泵,备用传感器,5.6 传感器备份设计,相同的型号和位置,Questions Free talking ,AOB,Thank You！,