传统的锅炉水位控制系统中,给水泵是连续恒速运行的,并且流量的控制是通过调节水管道中调节阀和回流支路实现的。这两种方法都存在明显的缺陷。采用调节阀调节时,由于阀门的开度的减小,水泵出口的压力会上升阀门两边的压差将增大。当增大到很大时不但会造成水泵的能量的浪费,而且使该水泵的振动和磨损加大,进而寿命缩短。采用回流支路调整时,大量的水回流也同样造成能量的消耗。
一、系统组成及原理
本系统主要由一单片机和一台变频器组成,这里汽包水位是被控变量,给水量与蒸发量是两个辅助的冲量,这三个变量是由电动差压变送器进行检测,然后经过单电机的计算输出4~20mA的电流信号控制变频器以实现给水泵转速的调节。
在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率,因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量,扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。
由水泵的工作原理可知流量与转速N成正比,扬程H与转速N的平方成正比,轴功率P与转速N三次方成正比,电机的转速与电源频率F成正比,因此改变电源频率,可改变电动机即给水泵的转速,从而达到调节给水流量的目的。
三、变频器的工作状态
变频器通过与外部电路相连的输入输出端子设置。手动和自动两种工作状态,手动工作状态通过调节电位器来给定变频器输出频率,这种工作状态是在单电机因某种情况停用时进行操作的,自动工作状态时由单片机的输出信号进行控制。
在实际应用中,该系统较传统调节阀控制方式最实出的优点是同期节电率高达近20%并且水泵磨损严重的问题得到解决,维修率明显降低,延长设备的使用寿命而且能更好地提高系统的自动化水平。