给水成套设备等节能环保战略新兴产业有望增长发展速度

　　结构调整中，首当其冲的是产业结构调整。产业结构调整中，首当其冲的是新兴产业对传统产业的冲击与替代。新兴产业主要是指节能环保给水成套设备产业、新一代信息技术产业、生物产业、 新能源产业、新材料产业。

 

　　当今世界，新兴产业正在成为引导未来经济社会发展的重要力量，世界主要国家纷纷调整发展战略，大力培育新兴产业，抢占未来经济科技竞争的制高点。从长期而言，依托战略新兴产业，有利于产业结构升级，支撑绿色低碳增长；就短期而言，可以适度缓解经济下行压力。我国应该依托战略新兴产业，推进绿色GDP及居民个人绿色收入增长。

 

　　节能环保产业涉及节能环保给水成套设备技术装备、产品和服务等，产业链长，关联度大，吸纳就业能力强，对经济增长拉动作用明显。加快发展节能环保给水成套设备产业，是调整经济结构、转变经济发展方式的内在要求，是推动节能减排，发展绿色经济和循环经济，建设资源节约型环境友好型社会，积极应对气候变化，抢占未来竞争制高点的战略选择。

 

给水成套设备概述

      给水成套设备是一种直接与市政管网相连，而不会对市政管网产生影响的成套供水设备。该设备在变频恒压的基础上，将市政管网压力和提升水泵的压力进行叠加，使生活供水更加节能和环保，是传统二次供水理想的更新换代产品。该设备由变频控制柜、无负压装置，自动化控制系统及远程监控系统、水泵机组、稳压补偿器、负压消除器、压力传感器、阀门、仪表和管路系统等组成。

 

给水成套设备特点

1.具有超压、欠压、过载、短路、断相、低液位等功能。

2.调节精度高，一般可达到0.01MPa，系统压力始终维持在设定值不变。

3.操作简单方便，具有故障自动存储、故障显示。压力可从键盘直接设定。

4.具有高效节能的优点，如与气压罐配套使用，效果更佳，节能率为20%～50%。

5.双泵定时切换功能。一用一备控制。

6.结构紧凑，占地面积小，维护方便。

变频器在给水成套设备的应用

1、变频调速的特点及分析

　　用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

　　给水成套设备对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用变频恒压供水设备，具有较大的经济和社会意义。

　　随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能变频恒压供水设备取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力， 终将达到高效率的运行目的。

 

2、给水成套设备变频应用方式

　　通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频恒压供水设备进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速， 终将达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，我公司开发变频恒压供水设备系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。

 

3、给水成套设备PID控制原理

　　根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就 须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

　　变频恒压供水设备要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

 

4、给水成套设备变频控制原理

　　用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是：

   a、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；

   b、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命；

   c、 可以消除起动和停机时的水锤效应；

　　一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，

可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

　　虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

　　在主要功能预置方面，至高频率应以电动机的额定频率为变频器的至高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。

给水成套设备特点

1、 经济效益显著：使用该设备，可不建造水塔、不设楼顶水箱，既减少工程的施工周期，又解决了工程造价费用高的缺点，还克服了气压波动大，水泵启动频繁等不足之处。

2、 设计严谨：该设备采用水泵变频恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。

3、 运行可靠：该设备采用变频调速器和国内知名品牌水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。 并且性能良好、控制方式灵活、抗干扰能力强

4、 高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。

5、 操作简单：该设备采用全自动控制，PID调节，键盘操作，人机界面（文本、数字）显示。操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况，实现全自动无人值守。

6、 保护功能齐全：具有 过载、短路、过压、欠压、缺相、过流、短路、水源缺水等自动保护功能。在异常情况下能进行信号报警、自检、故障判断等。

7、 占地少安装方便：整套设备只有一组供水控制柜和水泵机组，安装非常简单方便。

8、 延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，使电网和管网免冲击，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

 

给水成套设备适用范围

1、有水池的高层建筑、宾馆、学校、城镇居民小区、企事业单位、新农村建设农村的生活用水。

2、工厂、工矿企业的生活或者生产用水。

3、各类水厂、供水站、污水废水厂、农业排灌站等供排水。

4、高楼、小区、企事业单位热水集中供水。

5、生产、生活中的冷却水、循环水的加压。

6、油田输油管道、油库、油站等的恒压输油。