高楼供水自动控制系统设计指导书.doc

高楼供水自动控制系统设计指导书 第1页共8页高楼供水自动控制系统设计（毕业设计）指导书 一、供水系统设计供水方案确定，供水管路计算及水泵选型、水泵安装图设计；水泵基础设计； 1、供水方案确定画出系统图基本设计参数为扬程H，流量Q。 （1）管径确定供水水系统一般按3台设置水泵，（为1用1备1检修），集中为1条管道供水，根据流量公式，即可确定管径udq g42?uqdg?4?DN25DN40，u=0.81.2/s，DN5070，u1.5m/s，DN80及以上的管径，u1.8m/s.常用管件阀门有底阀、止回阀、闸阀、弯头、三通、软接头、变径等，具体数据由同学根据所设计系统确定。 （2）给水管网水头计算H X=H+H i+H kp a H i=HI第2页共8页85.187.4-1.85h105C Igjq d?式中Hi-管道沿程损失kpa/mH-水泵富余扬程，一般为1030m I-管道单位长度水头损失，与管道材质有关C h，d j，q g值查阅有关手册（实际计算时还要考虑管件当量长度损失） （3）水泵选型如为单泵单管独立运行方式，则可根据计算出的流量及计算压头选择水泵；如为水泵并列运行，则应通过查表考虑水泵并列运行时的效率下降系数。 立式水泵节约安装面积，但吊装困难，卧式则相反。 煤矿由于安装空间有限，一般选卧式。 （4）水泵基础设计含配筋图设计，基础设计。 二、主电路设计 1、电动机启动方案选择；短路、过载保护设计计算； （1）启动方案A.水泵启动前为减少启动电流，应当先关闭出口阀门，待水泵运行正常后再开启出口阀门；B.水泵停止前必须关闭出口阀门，再停止水泵，以避免水泵反向旋转损坏；C.如采用变频调速部分，可考虑软启动；D.目前使用较多的降压启动方式有星-三角降压、自耦变压器降压方式、软启动。 （2）电气负载计算按功率计算公式?os UIc3P?得?Ucon3PI?根据电流大小选择熔断器、导线、交流接触器、热继电器、空气开关等电气元件。 （3）本节需设计各电动机主回路图、总电源配电箱图。 三、逻辑动作图设计（一）塔式供水 1、按1用1备1检修布置 2、水泵分组（自动控制排水）动作顺序表第3页共8页备用机组运行机组检修机组1号2号3号2号3号1号3号1号2号 3、智能排水逻辑图动作关系1）首先选定备用机组（如1号备用，则2号运行，3号检修）；2）运行水泵采用星-三角减压启动。 3）水泵启动条件水池水位在最低水位线以上；水塔水位低于最低水位（水塔设高低水位计）；水位上升到水塔高水位时水泵停止运行。 4）水泵机组故障电动机过载；启动运行正常后出水口水压低于正常值；5）运行水泵切换到备用水泵的条件运行水泵出现4）条的现象之一；累计运行时间达到规定的运行时间（一般4小时）（二）无塔式供水 1、确定最大小时流量（设计任务书已给）Q 2、确定罐内最小p 1、最大工作压力p2)(10243211MPah h hhhP?)(ak098.012MPaPP?P1罐内最低工作压力（m）P2罐内最高工作压力（m）h1水池最低水位至建筑物配水最不利点高差（设计任务书已给）（m）h2管网沿程阻力损失（m）h3管网局部阻力损失（m）h4最不利点供水水头（一般为1020m）ak一般为0.650.85. 3、水泵选定根据1.2Q和罐内气体平均压力（P1+P2）/2选水泵。 要求选定的水泵扬程在（P1+P2）/2时，流量第4页共8页达到1.2Q。 4、计算气压罐的调节容积选气压罐4nqb CVx?qb-1sVxV?Vx给水系统所需气压罐调节容积（m3）n水泵在一小时内启动次数，一般为68次/小时。 Vs气压罐总容积（m3）气压罐容积系数，隔膜式取1.05；C安全系数，1.01.3；qb工作水泵计算流量（m3/h）,其值应为工作泵中最大一台水泵在气压罐最高工作压力和最小工作压力和的一半时的流量。 5、气压罐选择根据Vs和P2确定气压罐的型号、规格、数量。 从气压罐技术规格表中查罐体总容积V0,选取合适的气压罐,使V0Vs，如一台气压罐不能满足要求时，可选取多台气压罐并联。 6、管道阻力计算同塔式供水。 7、水泵按1用1备1检修配置。 8、系统启停信号管道中设置压力传感器（压力开关等），当压力降到P1启动水泵，压力升到P2时水泵停止。 9、水泵分组、故障信号等同塔式供水设计。 （三）高楼消火栓灭火系统设计基本要求平时管道中压力顶层3层以下由楼顶水箱提供，顶层3层由气压罐供给。 启动信号由消火栓按钮提供，停止信号由总控室给出。 其他要求与塔式供水系统相同。 第5页共8页（四）自动喷淋水系统设计基本要求平时管道中压力顶层3层以下由楼顶水箱提供，顶层3层由气压罐供给。 系统信号P1，P2，PS1，PS2P1最不利点消防所需压力P2消防水泵启动压力第6页共8页PS1稳压泵启动压力PS2稳压泵停止压力布置方式1）气压罐设在地下水池间P1=H1+H2+H3+H4H1-水池最低水位至最不利点消火栓几何高度（设计给定）H2管道沿程和局部压力损失H3-水龙带及消火栓本身压力损失H4-水枪喷射充实水柱长度所需压力2）气压罐设在顶层水箱间P1=H3+H43）设备设在地下水池，自动喷淋系统计算公式P1=H+H0+Hr+zH自动喷淋管道至最不利点喷头的沿程和局部压力损失H0最不利点喷头工作压力Hr湿式报警阀局部压力损失Z最不利点喷头至水池最低水位间的几何高度（设计给定）4）设备设在高位水箱间P1=H+H0+Hr启动信号由消火栓按钮提供，停止信号由总控室给出。 为简化设计，补气电气控制设计为独立控制，学生可根据自己设计实际选作。 其他要求与供水系统相同。 （五）恒压供水第7页共8页本设计难点为A/D,D/A转换设计。 四、控制回路设计、可编程序控制器选型设计，软件程序设计； 1、控制回路设计 2、PLC触点统计I/O分配表输入触点输出触点第8页共8页1号水泵备用按钮SB111号水泵变频接触器1KM12号水泵备用按钮SB212号水泵变频接触器2KM13号水泵备用按钮SB313号水泵变频接触器3KM14号水泵备用按钮SB414号水泵变频接触器4KM11号水泵启动按钮SB121号水泵电源接触器1KM22号水泵启动按钮SB222号水泵电源接触器2KM23号水泵启动按钮SB323号水泵电源接触器3KM24号水泵启动按钮SB424号水泵电源接触器4KM2手动手动/自动选择开关自动1号水泵备用指示XD12号水泵备用指示XD23号水泵备用指示XD3水位上限接点SU4号水泵备用指示XD4水位下限接点SD1号水泵热保护触点FR12号水泵热保护