1、ZHEJIANG WATER CONSERVANCY AND HYDROPOWER COLLEGE毕业设计（论文）题 目： 宿舍楼智能化恒压供水 系 （部）： 电气工程系 专业班级： 发电厂及电力系 姓 名： 龚 强 学 号： 201006026 指导教师： 彭学虎 2013 年 5 月 19 日摘要随着经济发展就目前的形势看来传统的供水方式已经不能满足高楼上的水能够恒压供给。因此在很多高楼上恒压供水比较需求，能源紧张。变频恒压供水装置已经技术成熟，在市场上得到良好反映，从节能运行到系统稳定可靠得到社会认可。本系统利用 PLC、传感器、电气控制设备、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，使供水管网
2、压力保持恒定由于具有 自动化程度高、高效节能、安全卫生.而且这个系统采用 3 台水泵.实现两用一备可以大大提高供水效率以及控制相对方便快捷.Abstract：Along with the economic development of present situation of traditional water seems can not satisfy the high water supply to constant pressure. So many buildings in the constant pressure water supply and demand of energy
3、compared. Frequency constant pressure water supply device has mature technology in the world market, get good reflected from the energy-saving running into the system is stable and reliable socially approved.This system USES PLC, sensors, electrical control equipment, inverter and pump unit composed
4、 of closed-loop control system, make water supply pipe pressure constant. Because it has a high degree of automation, energy efficient, safe health. And this system USES 3 pump. Realizing a ready and can improve the efficiency of water supply and control, convenient. Key words： Maintains a constant
5、pressure A high degree of automation, high efficiency and energy saving目 录摘要-3关键词-3Abstract-4Key Words-5引言-8第 1 章 设计任务书-1.1 概述-91.2 设计目的与要求-91.3 设计内容与示意图- 10第 2 章 调查与核算-113.1 楼宇概况调查-3.2 水泵功率计算-173.3 水泵的选型与布置-20第 3 章 恒压供水的电气设计-172.3 电气设计概述-123.4 电气主回路-243.5 电气控制回路-372.4 变频器过滤机电控要求-2.5 变频器过滤版说明书-第 4 章
6、 恒压供水流程图附录毕业设计总结-47参考文献-48引 言本次对水利水电恒压供水系统初步设计是根据我校(浙江水利水电专科学校电气工程系)毕业设计任务书恒压供水系统改造要求编拟的。我的本次设计的主要内容是对水利水电教学楼供水系统电气一、二次及水泵选型和布置进行设计。在本次的设计中，我将本着贯彻经济发展，安全经济合理，综合考虑发展等要求规划设计。本次设计对我学过的专业性强，涉及专业知识十分广泛，是大学三年所学专业知识的大综合，通过本次设计，我对本专业的主要课程将有一个更为全面和系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了实际工程的意识，锻炼了独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为以后的实际从事电
7、力相关工作奠定了坚实的基础。在本次设计中，得到了彭学虎老师的全面辅导和热情帮助，特别是我在设计中碰到的困难和问题都得到了指导老师的帮助，才能使本次设计得以顺利完成，在此我对指导老师的无私帮助表示由衷的谢意！本次设计由于设计资料不足以及我的能力有限，因此在设计中存在疏漏和错误在所难免，敬请各位老师批评和指正。第一章 毕业设计任务书1.1 概述：设计任务：水利水电教学楼供水系统改造设计目的要求1恒压供水的必要性由于城市市政自来水管网压力的限制。一般高层建筑住宅小区5层以上的楼层供水均需采用加压供水。而居民小区的分时用水量随着季节和作息时间而变化。例如，夏季的用水量比冬季高，早晨和晚上用水量比白天和
8、凌晨高。冈此，用水量时间曲线不是一条平缓的曲线，而是有一定陡度的峰谷明显的曲线。当然，由于各个小区楼盘档次不同，居民的生活习惯不一样，造成各个小区的用水量时间曲线也是不同的。一般情况下，可以考虑水泵的特性是不变的，即H=KQ2。此时水泵的QH特性曲线见附图。当水泵运行在工频时，其Q_T特性曲线见曲线IlD。扬程与流量呈反方向变化。即Qt，则HJ。QJ，则Ht。也就是说，在额定工频运行工况下，随着居民生活用水量的改变，水泵的扬程必然随之改变。造成供水压力的不稳定，同时造成电能的浪费。2变频恒压供水的节能原理由于水泵的流量与供电频率呈正比例关系，即QdQ广-nJnx。因此，可以通过改变电源频率来调
9、节水泵的转速，进而达到调节水泵供水量Q的目的。由水泵的的特性，可以导出以下两个公式：(1)扬程与频率的平方成正比例关系，即 HnHx=(rmnxy2目前恒压供水系统还有以下优点：1、节能，可以实现节电 20%-40%。能实现绿色用电。2、占地面积小，投入少，效率高。3、配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。4、运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭曲矩和磨损小，减少了维修量和维修费用。并且水泵的寿命大大提高。5、由于变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头。6、通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。变
10、频调速恒压供水设备的主要应用场合1、高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水；2、各类工业需要恒压控制的用水，冷却水循环，热力网水循环，锅炉补水等；3、中央空调系统；4、自来水厂增压系统；1.2 设计内容：对水利水电 4 栋教学楼进行恒压供水设计。本设计采用 3 台水泵运作。首先由外来水管通往楼宇附近造一较大水池。再由水池抽水并利用现代科技 PLC 与常规电气连接控制水泵，从而对大楼分别进行恒压供水。每个水泵的功率以及各楼层的高度.所需要的压力都经过精密计算然后再选定需要的元器件以及接线方式。示意图如下：第二章 调查与核算2.1.用水状况说明1、楼高：每幢楼高约 23 米2、用水性质：生活用水
11、3、用水户数/人数：分四幢楼，其中一幢楼 28 间*6 层+底层 1 间；其余三幢均为 24 间*6 层。并且每间所需要水龙头分 3 档：（1）3 个普通放水龙头（2）1 个淋浴蓬头（3）1 个便器冲水用龙头.4 幢宿舍楼间距分别为 25 米、20 米、20 米2.2.用水额定计算1、根据给水排水手册查得用水定额，并用下列公式计算其用水量，确定地形扬程。最高日用水量： （m 3/d）10dqQ用水定额： ，可查表取值，注意不同的用水性质。1000 升 = 1 立方米d用水单位： ，根据项目需要，一般是人数。最大小时生活用水量： (m3/h)KTQdh小时变化系数： ，可查表。每日用水时间： T
12、2.3 水泵扬程和流量（出水量）估算生活给水设计秒流量：ggKNaq2.0604 个寝室，普通住宅，有大便器、淋浴设备，生活卫生器具为：每个宿舍洗手盆水龙头 1 个，淋浴器 1 个，洗脸龙头 1 个，大便器冲水 1 个，灌水龙头 1 个。A、建筑物用途系数： ； （查表）02.a045.KB、根据上述条件计算管段卫生器具给水当量总数卫生器具当量查手册上表 1-16：洗手盆水龙头：0.75，淋浴器:0.75， ，洗脸龙头 1.0，大便器（冲洗式）0.5，灌水龙头 1.2。Ng=604（0.75+0.75+1.0+0.5+1.2）=6044.2=2536.8Qg=0.21.022536.8+0.0
13、0452536.8=21.61Ls=21.6136001000= 77.8mh1、使用在管线未定情况下，选择水泵的方法进行计算。设计算水泵总扬程时，选择阻力系数 为 1.3，水泵管道损失 为 3 米，每米阻力 为 3.5 毫米水k水 泵 管 道hf柱，设备扬程（末端压力） 取 2 米。 （近似估算的一般方法，因为确切计算设 备H需要进行水力计算，非本专业要求。计算参考水泵选择计算资料） 设 备水 泵 管 道每 米地 形 hfLkH10若现在的大楼高 21 最远管长设为 230 米，则有：H=211.32303.510003227m2.4 确定水泵台数及水泵选型。2、根据管道总供水量和设计方案中的水泵数确定每台泵的出水量。据手册 2 中 P37 的水泵出水量选择规定：变频系统按秒流量计算。若安装两台同等容量的水泵，则根据已算出的流量，若最大流量为 77.8 须提供38.93、根据水泵扬程和出水量计算查表选择水泵根据手册 11 可选择水泵。如对上面的流量和扬程可选择 IS 型单级单吸悬臂式离心泵，查表 1-1 得：IS50-32-200。2.5 电动机确定由所选水泵确定参考功率，从而选择电机。据上水泵须 5.5kw 电动机，效率 48%。查表可选 Y132S1-2，满足转速和功率要求。
