自动恒压供水系统设计

新疆工业高等专科学校毕业设计(论文)

自动恒压供水系统设计

王军政

系 别： 机械工程系 专业班级： 涉外机械02-17 指导教师： 薛 风 完成日期： 2005.6.18

新疆工业高等专科学校机械工程系

目 录

概 述............................................................................................................................ 2 第一章 选择供水方案 ............................................................................................... 3 第二章 统计用户量、计算最大用水量 ................................................................... 5 第三章 确定配水管和主干管的管径、流速、损失及供水压力 ......................... 16

第一节 确定管径 ..................................................................................................................... 16 第二节 确定损失 ..................................................................................................................... 19 第三节 确定给水管网的供水压力 .......................................................................................... 25

第四章 给水管材及管壁的选择 ............................................................................. 37 第五章 水泵、电机的选择 ................................................................................... 41 第六章 泵组系统设计 ............................................................................................. 44 第七章 无塔恒压供水变频调速 ............................................................................. 47

第一节 概述 ............................................................................................................................ 47 第二节 无塔上水器对拖动系统的要求 .................................................................................. 49 第三节 无塔供水变频调速系统.............................................................................................. 51 第四节 恒压供水变频调速系统.............................................................................................. 54

第八章 无塔恒压供水的控制系统 ......................................................................... 62

第一节 主回路控制系统的设计.............................................................................................. 62 第二节 确定PLC输入、输出点数及其型号的选择 .............................................................. 66 第三节 PLC控制系统的程序设计........................................................................................... 68 第四节 压力传感器的选型 ..................................................................................................... 85

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毕业设计：无塔恒压自动供水系统

概 述

给水工程的任务是安全卫生和经济合理地供应人们生活与生产活动用水及保安消防用水；消除火灾危害，提高人们健康水平，促进生产发展。因此，给水工程是城市建设的重要组成部分。

一、给水工程的主要内容：给水工程是由取水工程，给水管道工程等部分组成。 二、给水管道工程任务组成部分

管道工程的任务是将符合水制要求的饮用水安全经济的输配到用户，经过使用后，将污水迅速而有组织地排到处理设备中，进行回收利用及排放。在水的输配过程中，保证饮用水的清洁，以防不必要的疾病传染，从而起到保障人民健康，提高生活水平，促进发展等作用。 三、给水系统的分类及组成

（一）建筑给水系统的分类

建筑给水系统包括街坊和建筑物内的给水管网两部分，其任务是供应不同类型建筑物的用水，满足生活、生产和消防上的用水需要。按供水用途可分为三种供水系统：

1、生活给水系统，是供生产设备的用水系统，如工业生产的冷却、洗涤、锅炉及原料等用水。除水量、水压应满足需要外，水质也必须符合国家颁布的生活饮用水水质标准。

2、生产给水系统，是供生产设备的用水系统，如工业生产的冷却、洗涤、锅炉及原料等用水。由于工业种类、生产工艺各异，因而对水量、水压及水质的要求也不尽相同。为了节约水量，在技术经济比较合理时，应设置循环或重复利用给水系统。

3、消防给水系统，是供保安灭火的贡税系统，对水量、水压的要求必须给予保证，国家制订了高层建筑及低层建筑设计防火规范，可供设计是参考使用，但消防用水对水质无特殊要求。 四、变频调速

恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能

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的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

随着电力电子技术的发展，电力电子器件的理论研究和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的发展。进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、响应快、低损耗的方向发展。作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置，随着产品的开发创新和推广应用，使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术革命。目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用PLC控制器，因PLC不仅可实现泵组、阀门的逻辑控制，并可完成系统的数字PID调节功能，可对系统中的各种运行参数、控制点的实时监控，并完成系统运行工况的CRT画面显示、故障报警及打印报表等功能。自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。

随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。本文介绍的变频控制恒压供水系统，是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，根据尽量保留原有设备的原则设计的，该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了变频控制恒压供水的技术优势，同时有效的节省了资金。

第一章 选择供水方案

给水管网是给水工程中的主要组成部分，按投资比例为最高，并负担着整个区域的供水任务，因此管网规划布置的合理与否对管网的运行安全、适用与经济至用重用。

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