补水泵控制原理图

热水系统补水及定压总结热水系统的定压是热源系统设计的一个重要部分，定压设计的正确与否直接影响到系统的安全和经济运行。

在热水管网系统压力恒定点保持在一定的范围内变化。

压力恒定点即为系统定压点，定压点的位置一般设置在热网循环水泵的吸入侧。

定压点的压力值应根据热水网的的水压图来确定，在方案及初步设计阶段可按照下式求出：P=10H+Ps+20P—定压点的压力值(KPa)；H—最高用户充水高度(mH2O)；Ps—与热网供水温度对应的气化压力(KPa)；20—安全余量(KPa)。

热水网的定压方式很多，从原理上归纳为四大类：(1)利用补水自身压力定压；(2)利用开式水箱水位定压；(3)利用补水泵定压；(4)利用气体定压。

下面来依次介绍每个定压方式的设计要点及原理：(一)利用软化水或锅炉连续排污定压系统软化水来自自来水，锅炉连续排污水来自连续排污扩容器，如果两者的水压满足热水网的定压压力，就可以直接接入热网定压点，进水管上安装电动阀门，并与电接点压力表连通，当定压点压力低于定压值时开启电动阀门补水，当定压点压力压力低于定压值时自动关闭电动阀门。

这种定压方式适合于以热电厂为热源的小型集中供热系统，因为两者水均未经过除氧，再者排污水流量较少，应校核其流量、压力、排污连续性是否能满足要求。

系统原理图如下：(二)利用开式高位水箱定压系统开式高位水箱除作为定压外还可容纳水加热后的膨胀量，因为水箱不可能做得太大(最大约4m3左右)，且安装高度也受到限制，空气中的氧会溶入到水中，只适用于小型供热系统，开式高位水箱也叫高位膨胀水箱。

系统原理图如下：(三)利用补水泵定压系统补水泵定压系统是目前工程设计中最普遍的定压系统，适用于各种规模、各种水温和各种地形条件的热水网系统。

补水泵定压系统也有多种形式，以下为五种形式的的补水泵定压系统。

1、用电接点压力表控制的系统补水泵定压系统(见下图1-1所示)：该系统补水加压泵2为间歇运行，补水泵靠电接点压力表3表盘上的触点开关控制。

目前国内供热、空调水系统为了解决水的膨胀问题，大部分是设高位水箱来补水。

也有个别系统用定压罐来容纳或补偿系统中水的膨胀量。

上述两种方法遇到有些工程难以应用，例如某供热小区，一期工程8万米2建筑，二期工程6万米2建筑。

工程是分期分批设计施工的，建筑所有屋面均为斜坡屋顶，高位处均不能设置膨胀水箱，同时发展商又要根据市场销售情况决定下一幢建筑盖多高，因此该供热系统中难以采用膨胀水箱来解决水的膨胀问题，而用定压罐方法带来的罐体体积大，受锅炉房的高度限制。

按8万米2供热面积的建筑来选用定压罐的容积需要15米3，如果直径为2米，高度则为3.5米，需要定压罐2～3个，占地面积大，投资又大，对房地产商来说是不合适的。

鉴于目前有很多厂家将给水定压装置不加任何改造地挪用至供热系统中，而在有的工程中确实造成系统定压不稳，使系统无法正常运行，我们介绍一种新型的供热系统定压补水装置。

1.1 补水泵定压系统恒压点的确定所谓系统中的恒压点就是在系统运行和停止运行时，该点处的压力始终保持不变，该点的压力值等于静压线的压力值。

静水压曲线是系统停止工作时，系统上各点测压管水头的连接线，它是一条水平的直线。

静水压曲线的高度必须满足两个技术要求：（1）与供热系统直接连接的供暖用户系统内，底层散热器所承受的静水压力应不超过散热器的承压能力；（2）与供热系统直接连接的供暖用户系统内，不会出现汽化或倒空。

补水泵定压方式与膨胀水箱定压方式有很大的区别，膨胀水箱定压方式是属于开式系统，补水泵定压方式是属于闭式系统。

如果将膨胀水箱的膨胀管和循环管同时与循环水泵的入口处相连接，则循环水泵的入口处即为恒压点。

如果将膨胀管与循环水泵的入口处相连接，循环管没有与循环水泵的入口处相连接，则恒压点并不在循环水泵的入口处，而是在系统中的某一点。

在补水泵定压系统中，常常发现循环水泵的入口处并不是真正的恒压点。

供热系统停止运行时，循环水泵的入口处的压力等于静水压线值，但是循环水泵运行时，此压力值又发生了明显的变化，压力值一般都是在下降，这时如果还往系统中补水，其后果不堪设想。

写字楼24小时冷却塔补水泵控制改造方案现写字楼24小时冷却塔补水泵（两台）均使用空气开关分、合闸直接控制启、停向39层三台水塔风机储水槽内补水，三个水槽为母管制同时补水。

现有补水方式无法实现对补水量的有效监视和控制，工作人员只能到39层水箱就地去确认水位，十分不便，经常出现因控制不当造成水槽溢流情况的发生，致使37层屋面层大量积水，造成水资源的大量浪费；又因冬季天气寒冷地面大量结冰，路滑易摔倒给工作人员行走造成不便，此乃重大安全隐患；同时使用空气开关对设备进行启、停控制，不符合电气设备运行规范，必须予以整改。

因此特提出以下整改方案。

水槽内结构：改造方案：将1#、2#泵改为手动/自动启、停控制；补水槽内放臵浮球开关，已达到根据液位高、低自动启、停补水泵的目的。

需为两台泵重新配臵控制箱。

一、控制回路图如下：二、控制原理：1、手动：将SA开关切至手动位臵；启动：按下SB2，KM线圈通电吸合，KM主触点闭合，KM常开触点闭合，KM线圈自保持，HR亮，KM常闭触点断开HY灭，电机启动补水。

停车：按下SB1,KM线圈失电，KM常开触点断开HR灭，KM常闭节点闭合HY亮，电机停车。

2、自动：将SA开关切至自动位臵；当水位低时FK闭合，KM线圈通电吸合，KM主触点吸合，KM常开触点闭合HR亮，KM常闭触点断开HY灭，电机启动补水。

当水位达到高水位时FK断开，KM线圈失电，KM常开触点断开HR灭，KM常闭触点闭合HY亮，电机停车。

3、FR为电机提供过流保护4、FU为控制回路提供过流保护。

5、浮球开关原理：垂直式：浮球下浮FK闭合，浮球上浮FK断开（现有）。

侧位法兰式：浮球下浮FK闭合，浮球上浮FK断开（需采购）。

三、所需电器元件四、需电气维修人员接线。

五、总结：按此方案改造后，写字楼24小时冷却塔补水泵可实现液位高、低自动启、停补水泵给水箱补水目的，不会再出现水箱溢流现象，既节约用水，又消除了冬季地面结冰的安全隐患；同时减轻暖通工作人员的工作量。

供水系统方案图变频恒压供水系统构成及工作原理1系统的构成图3-1 系统原理图如图3-1所示，整个系统由三台水泵，一台变频调速器，一台PLC和一个压力传感器及若干辅助部件构成。

三台水泵中每台泵的出水管均装有手动阀，以供维修和调节水量之用，三台泵协调工作以满足供水需要；变频供水系统中检测管路压力的压力传感器，一般采用电阻式传感器(反馈0～5V电压信号)或压力变送器(反馈4～20mA电流)；变频器是供水系统的核心，通过改变电机的频率实现电机的无极调速、无波动稳压的效果和各项功能。

从原理框图，我们可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、以及报警装置等部分组成。

(1)执行机构执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网，图2.3中的3个水泵分为二种类型:调速泵:是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵，用以根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定。

恒速泵:水泵运行只在工频状态，速度恒定。

它们用于在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时，对供水量进行定量的补充。

(2)信号检测在系统控制过程中，需要检测的信号包括自来水出水水压信号和报警信号:①水压信号:它反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。

②报警信号:它反映系统是否正常运行，水泵电机是否过载、变频器是否有异常。

该信号为开关量信号。

(3)控制系统供水控制系统一般安装在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。

①供水控制器:它是整个变频恒压供水控制系统的核心。

供水控制器直接对系统中的工况、压力、报警信号进行采集，对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法，得出对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵)进行控制。

②变频器:它是对水泵进行转速控制的单元。

变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。

热水锅炉自动补水系统作者：兰国志来源：《科技创新与应用》2014年第10期摘要：近年来，锅炉数量大大增加，尤其是在我国的北方地区，热水锅炉更是受到了普遍欢迎。

文章论述了热水锅炉定压补水的几种方式，各定压补水方式的优缺点及适用性，并介绍了在定压补水自动控制系统中常用的几种电气实现方案。

关键词：补水定压；闭环控制；PID；PLC；DCS1 定压方式1.1 膨胀水箱定压如图1所示。

此种定压方式是在热水锅炉系统的最高点安装开口式膨胀水箱，当锅炉系统压力升高时，系统内水会自动进入膨胀水箱以减小系统压力；当锅炉系统压力降低时，膨胀水箱内的水会自动进入供暖系统以增大系统压力。

在水箱内设置电接点式水位传感器控制补水泵启停。

图1 膨胀水箱定压方式1、膨胀水箱；2、电接点液位计；3、补水箱；4、循环水泵；5、补水泵采用膨胀水箱的定压补水方式具有初次投资省、运行费用低等优点；但是开式水箱与大气联通，会引起管道系统的氧化腐蚀，另外水箱需安装在锅炉的顶层，维护与管理不方便，因此这种补水定压方式仅适用于小型热水锅炉[1]。

1.2 补水泵定压如图2所示，此种定压方式是由电接点压力表进行控制的，当锅炉水温降低、系统压力减小时，电接点压力表发出压力低信号，从而控制补水泵启动补水；当系统压力正常后，补水泵停止补水；当锅炉水温升高、系统压力增大时，电接点压力表发出压力高信号，控制电磁阀排水；当系统压力正常后，电磁阀停止泄水。

图2补水泵定压方式1、电接点压力表；2、排水电动阀；3、水箱；4、补水泵；5、循环水泵补水泵定压补水的方式改变了使用膨胀水箱补水时易腐蚀、维护不方便等缺点，且运行稳定。

但此种定压补水方式只适用于小型热水锅炉。

1.3 变频控制补水泵定压此种定压方式与图2相似，“元件1”不能使用电接点压力表，应使用压力信号连续变化的压力变送器，补水泵的启停及转速由变频器控制。

这一补水定压方式是采用变频调速技术对补水泵进行闭环控制。

首先，电源经过变频器变频后进入电机，变频器输出的频率由小到大平稳增加，即对电机实行软启动，系统压力信号通过变送器送入微机进行处理，通过对压力信号及变频反馈信号的调整，以控制变频器输出整定频率。

一、绪论1.1、背景我国城市集中供热发展很快，1997年全国集中供热面积为80747万㎡，比1996年增加了9.96%。

到了1998年，全国有286个城，已占华北、东北、西北、山东、河南等采暖地区实有房屋面积的1/4以上。

当今社会已有集中供暖设施，供热面积达8.6亿㎡，供热管网为3.5万公里随着我国加入WTO以来，我国人民基本实现了小康水平，随着人民生活水平的进一步的提高，对城市供热的水平也越来越高。

为了保证集中供热的正常运行，提高系统的效率，降低能耗及热能损失，同时为了提高系统稳定性，保证用户室内舒适性，达到最大节能效果，必须配备一系列的检测计量及调节控制系统。

同时，温度控制是建筑节能工作的重要组成部分，尤其在集中采暖地区，为此我国从基础抓起在城市建立了各种供热站以实现城市人们的保暖问题。

随着经济的发展，全国范围内的环保、节能的呼声越来越高，利用先进的科学技术，合理分配热量，让现有的热能充分发挥作用，为更多的用户提供更好的供热服务是供热企业的首要任务。

将微机监控和自动化控制引入供热系统中，对供热系统的调节实现由手动到自动的转变，这才能满足新形势下的供热需求。

在供热行业大力推广计算机控制技术必将是今后的发展方向。

1.2、换热站的概述热力站按供热形式分直供站和间供站，前者是电厂直接供用户，温度高，控制难，浪费热能。

是最初电厂余热福利供热的产物。

后来开始收费，才有热力公司。

随着商品经济发展，热商品化，热力公司开始提高供热质量，才有直供站，这属于集中供热。

还有锅炉供热，省掉电厂环节，但是效率低，污染大已近淘汰。

集中供热是发展方向，间供站为主。

间供站原理：电厂为一次线，小区为二次线，热源（电厂）热网（一二次线管网）热用户（居民楼和单位）连接处为热力站。

设备有：板式换热器，循环泵，一二次线除污器，补水泵，水箱，计量表，控制阀门等。

就是换热的地方把有热电场产生的高温蒸汽传输到各个居民小区里将蒸汽的热量传送到小区管网中个人理解就像一个变压器一样把高温蒸汽转换成七八十度的水再供暖。