Điều khiển bơm luân phiên

Các phương pháp bao gồm:

1. Dùng các relay và timer thời gian để đổi trạng thái hoạt động của mỗi bơm: Phương pháp này là phương pháp truyền thống. Đơn giản và rẻ tiền song độ bền không cao, điều khiển không linh hoạt. Không điều khiển được áp suất trong đường ống, trong bồn chứa

2. Dùng PLC (loại đơn giản khoảng 90 $) điều khiển thời gian đóng các bơm. Phương pháp này điều khiển dễ dàng, linh hoạt và độ bền cao nhưng tốn kém.

3. Phương pháp dùng biến tần điều khiển bơm chạy luân phiên và điều khiển luôn được áp suất trong đường ống. Đây là phương pháp thực sự tiện ích. Giải pháp điều khiển tuyệt với chúng tôi muốn giới thiệu sâu trong bài viết này.

a. Giới thiệu:

Nguyên nhân của việc điều khiển tuần tự, luân phiên là gì? Nguyên nhân chủ yếu là tăng độ bền, tính ổn định của hệ thống. Dùng 2 hoặc nhiều bơm để điều khiển, mỗi bơm sẻ chạy 1 thời gian. Bơm này chạy, bơm kia nghỉ và ngược lại. Chúng ta sẻ dùng 1 biến tần điều khiển 2 bơm (hoặc có thể điều khiển nhiều hơn) có cùng công suất. Lưu ý là dùng (mỗi) bơm và biến tần có cùng công suất. Ví dụ nếu bạn muốn điều khiển 2 bơm, mỗi bơm công suất 7,5 Kw (10HP) thì bạn cũng chỉ dùng 1 biến tần công suất 7,5 Kw chứ không dùng biến tần gấp đôi công suất là 15 Kw (20HP).

b. Sơ đồ đấu dây:

Sơ đồ biến tần điều khiển nhiều bơm

Sơ đồ biến tần điều khiển nhiều bơm

Trên sơ đồ ta có thể thấy là biến tần sẻ tự động đóng mở ngõ ra relay kích cho contactor điều khiển bơm chạy hoặc dừng. Tuần tự, luân phiên bơm này hoạt động rồi nghỉ và đến bơm kia hoạt động.

c. Cài đặt biến tần:

Trên biến tần chúng ta sẻ cài đặt các thông số là: Chọn chế độ điều khiển là điều khiển theo thời gian để biến tần tự động đóng, ngắt các relay của biến tần. Nhập số lượng bơm bạn cần điều khiển. Nhập thời gian chạy của đổi bơm (tức là thời chạy của mỗi bơm – Khoảng thời gian từ 0 đến 65500 phút). Nhập thời gian delay để đóng mở relay (mặc định là 1 giây).

d. Hệ thống bơm điều áp:

Hệ thống bơm điều áp
Hệ thống bơm điều áp

Để điều khiển áp suất trong đường ống cấp nước luôn ổn định phương pháp được sử dụng chính là thiết lập hệ thống bơm điều áp. Khi hệ thống bơm cấp nước hoạt động, trong đường ống gắn một cảm biến áp suất để phát hiện sự thay đổi của áp suất trên đường ống do nhu cầu tiêu thụ nước thay đổi gây ra. Cảm biến truyền tín hiệu thay đổi này về biến tần. Sau khi tính toán và so sánh với giá trị áp suất đã đặt, biến tần sẽ tự động thay đổi tần số của động cơ bơm và có thể đưa thêm hay cắt bớt các bơm trong hệ thống. Khi áp suất sụt xuống biến tần sẻ tăng tốc độ bơm, nếu 1 bơm chạy chưa đủ thì biến tần sẻ tự động điều khiển thêm các bơm hoạt động. Do vậy ổn định được áp suất nước trên đường ống theo yêu cầu.

e. Ưu điểm của việc lắp biến tần cho hệ thống:

  • Nâng cao tuổi thọ của động cơ do động cơ khởi động êm.
  • Hạn chế được dòng điện khởi động cao.
  • Tiết kiệm năng lượng .
  • Điều khiển linh hoạt các máy bơm.
  • Tự động ngừng khi đạt tới điểm cài đặt.
  • Tự động tăng tốc giảm tốc tránh quá tải hoặc quá điện áp khi khởi động.
  • Bảo vệ được động cơ khi: ngắn mạch, mất pha, lệch pha, quá tải, quá dòng, quá nhiệt…
  • Kết nối với máy tính dùng SCADA để giám sát hoạt động.
  • Kích thước nhỏ gọn, không chiếm diện tích trong nhà trạm.
  • Dễ dàng lắp đặt, vận hành.
  • Hiển thị các thông số của động cơ và biến tần.
Advertisements

Điều khiển bơm luân phiên

 

Các phương pháp bao gồm:

1. Dùng các relay và timer thời gian để đổi trạng thái hoạt động của mỗi bơm: Phương pháp này là phương pháp truyền thống. Đơn giản và rẻ tiền song độ bền không cao, điều khiển không linh hoạt. Không điều khiển được áp suất trong đường ống, trong bồn chứa

2. Dùng PLC (loại đơn giản khoảng 90 $) điều khiển thời gian đóng các bơm. Phương pháp này điều khiển dễ dàng, linh hoạt và độ bền cao nhưng tốn kém.

3. Phương pháp dùng biến tần điều khiển bơm chạy luân phiên và điều khiển luôn được áp suất trong đường ống. Đây là phương pháp thực sự tiện ích. Giải pháp điều khiển tuyệt với chúng tôi muốn giới thiệu sâu trong bài viết này.

a. Giới thiệu:

Nguyên nhân của việc điều khiển tuần tự, luân phiên là gì? Nguyên nhân chủ yếu là tăng độ bền, tính ổn định của hệ thống. Dùng 2 hoặc nhiều bơm để điều khiển, mỗi bơm sẻ chạy 1 thời gian. Bơm này chạy, bơm kia nghỉ và ngược lại. Chúng ta sẻ dùng 1 biến tần điều khiển 2 bơm (hoặc có thể điều khiển nhiều hơn) có cùng công suất. Lưu ý là dùng (mỗi) bơm và biến tần có cùng công suất. Ví dụ nếu bạn muốn điều khiển 2 bơm, mỗi bơm công suất 7,5 Kw (10HP) thì bạn cũng chỉ dùng 1 biến tần công suất 7,5 Kw chứ không dùng biến tần gấp đôi công suất là 15 Kw (20HP).

b. Sơ đồ đấu dây:

Sơ đồ biến tần điều khiển nhiều bơm

Sơ đồ biến tần điều khiển nhiều bơm

Trên sơ đồ ta có thể thấy là biến tần sẻ tự động đóng mở ngõ ra relay kích cho contactor điều khiển bơm chạy hoặc dừng. Tuần tự, luân phiên bơm này hoạt động rồi nghỉ và đến bơm kia hoạt động.

c. Cài đặt biến tần:

Trên biến tần chúng ta sẻ cài đặt các thông số là: Chọn chế độ điều khiển là điều khiển theo thời gian để biến tần tự động đóng, ngắt các relay của biến tần. Nhập số lượng bơm bạn cần điều khiển. Nhập thời gian chạy của đổi bơm (tức là thời chạy của mỗi bơm – Khoảng thời gian từ 0 đến 65500 phút). Nhập thời gian delay để đóng mở relay (mặc định là 1 giây).

d. Hệ thống bơm điều áp:

Hệ thống bơm điều áp

Để điều khiển áp suất trong đường ống cấp nước luôn ổn định phương pháp được sử dụng chính là thiết lập hệ thống bơm điều áp. Khi hệ thống bơm cấp nước hoạt động, trong đường ống gắn một cảm biến áp suất để phát hiện sự thay đổi của áp suất trên đường ống do nhu cầu tiêu thụ nước thay đổi gây ra. Cảm biến truyền tín hiệu thay đổi này về biến tần. Sau khi tính toán và so sánh với giá trị áp suất đã đặt, biến tần sẽ tự động thay đổi tần số của động cơ bơm và có thể đưa thêm hay cắt bớt các bơm trong hệ thống. Khi áp suất sụt xuống biến tần sẻ tăng tốc độ bơm, nếu 1 bơm chạy chưa đủ thì biến tần sẻ tự động điều khiển thêm các bơm hoạt động. Do vậy ổn định được áp suất nước trên đường ống theo yêu cầu.

e. Ưu điểm của việc lắp biến tần cho hệ thống:

  • Nâng cao tuổi thọ của động cơ do động cơ khởi động êm.
  • Hạn chế được dòng điện khởi động cao.
  • Tiết kiệm năng lượng .
  • Điều khiển linh hoạt các máy bơm.
  • Tự động ngừng khi đạt tới điểm cài đặt.
  • Tự động tăng tốc giảm tốc tránh quá tải hoặc quá điện áp khi khởi động.
  • Bảo vệ được động cơ khi: ngắn mạch, mất pha, lệch pha, quá tải, quá dòng, quá nhiệt…
  • Kết nối với máy tính dùng SCADA để giám sát hoạt động.
  • Kích thước nhỏ gọn, không chiếm diện tích trong nhà trạm.
  • Dễ dàng lắp đặt, vận hành.
  • Hiển thị các thông số của động cơ và biến tần.

Giải pháp bơm điều áp

1/ Hiện trạng:
-Nhu cầu sử dụng nước trong khu công nghiệp, khu dân cư rất khác nhau trong các thời điểm của ngày (cao điềm và thấp điểm), yêu cầu đặt ra là phải giải quyết được việc tự động ổn định áp suất trên đường ống nước cấp và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống cấp nước.

-Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khi nhu cầu sử dụng nước thay đổi bất thường, các bơm trong hệ thống luôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải. Tuy nhiên điều này dẫn đến 1 số bất lợi sau:
+ Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao không cần thiết, 1 số thời điểm  nhu cầu sử dụng nước giảm xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải. Điều này gây lãng phí năng lượng rất lớn.
+ Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí.

2/Vấn đề điều khiển lưu lượng của bơm
Các trạm bơm mước phổ biến hiện nay đều được thiết kế theo phương pháp truyền thống với những đặc điểm chính sau:
+ Trạm thường có tối thiểu 2 bơm trở lên, cùng cấp nước vào một đường ống chính.
+ Các bơm được khởi động trực tiếp hoặc sao/tam giác và tất cả các động cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức.(50Hz, 1450 v/p).
+ Trong quá trình trạm bơm hoạt động, thường luôn luôn để một bơm ở chế độ dừng (mang tính dự phòng)
-Việc điều chỉnh áp lực (hoặc lưu lượng) trên đường ống chính được thực hiện bằng 2 cách:
+ Thay đổi góc mở các van (van tay hoặc van điện) trong trường hợp sự thay đổi áp lực ở khoảng cho phép.
+Trường hợp áp lực vẫn thiếu hoặc thừa ta có thể ngắt hoặc đóng thêm bơm (có thể là một bơm, hoặc nhiều hơn) .
(*) Nhược điểm của phương pháp thay đổi áp lực trên đường ống bằng valve hay tắt/mở bơm:
+ Các bơm vẫn chạy đầy tải và liên tục, điều này gây lãng phí năng lượng điện vì có những thời điểm nhu cầu xử dụng nước giảm xuống thì bơm chỉ cần chạy 50% hay 60% công suất là đã đáp ứng được.
+ Việc vận hành khó khăn và tốn chi phí nhân công vì phải cần công nhân vận hành trực tiếp để điều khiển góc mở valve hoặc tắt mở bơm.
+ Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ phần cơ khí.

+ Khi thay đổi hệ thống hoặc nhu cầu xử dụng nước tăng lên, chi phí đầu tư sẽ tăng lên do phải tăng số lượng bơm, trong khi với biến tần, ta chỉ cần cài áp lực mong muốn trên biến tần là đáp ứng được, với điều kiện đường ống chịu được áp lực này.
+ Khó kiểm soát áp lực nước làm ảnh hưởng tuổi thọ đường ống, ảnh hưởng tuổi thọ các mối nối.
3/ Điều khiển áp lực đường ống thông qua biến tần:
-Để đáp ứng được những yêu cầu về cấp nước với áp suất không đổi trong công nghiệp cũng như dân dụng, dòng biến tần VFD-F của Delta được thiết kế đặc biệt để ứng dụng trong các hệ thống cấp nước có yêu cầu tự động điều chỉnh áp suất ổn định.
a/ Nguyên lý: với việc hỗ trợ chức năng điều khiển PID, biến tần sẽ nhận tín hiệu analog (dòng hoặc ap) từ sernsor áp suất (được gắn trên đường ống chính) đưa về, biến tần sẽ tự động thay đổi tần số, từ đó thay đổi tốc độ bơm, vì thế việc khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.

-Khi nhu cầu xử dụng nước cao, cần áp lực trên đường ống cao thì biến tần sẽ tự động điều khiển động cơ quay ở tốc độ cao nhất để duy trì áp lực,  ngược lại khi nhu cầu xử dụng nước thấp, cần  áp lực thấp, biến tần sẽ điều khiển động cơ giảm tốc độ xuống hoặc dừng hẳn. Khi đó năng lượng điện được tiết kiệm.

-Với hệ thống cấp nước bao gồm 02 bơm trở lên, yêu cầu biến tần phải điều khiển được nhiều bơm (luân phiên) vì thế cần lắp thêm Relay Card (RY-00) cho biến tần VFD-F, biến tần VFD-F có thể điều khiển luân phiên tối đa 4 bơm

Để biết thêm thông tin chi tiết , tham khảo thêm tại Đây