在設計階段,給排水專業(yè)提出了供水控制的要求,而電氣控制往往由設備供貨商進行完善設計,由于涉及多個專業(yè)及設備供應商,一旦相互之間未協(xié)調(diào)到位,則會給設備的正常運行造成影響。
1、項目概述
某項目位于上海市虹口區(qū),總建筑面積13萬m2,地下3層,地上有1棟23層辦公塔樓和1棟4層商業(yè)樓,水泵房設置在地下3層,由3個原水箱供塔樓、裙房及商場日常用水,每座水箱上各有1個進水管電動閥,此電動閥與水箱液位聯(lián)動。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn),給排水圖紙中水箱設計了進水電動閥,但電氣專業(yè)未進行詳細設計。由于涉及水箱液位、磁翻板液位計、電動閥、水泵控制等的聯(lián)動,系統(tǒng)控制采用樓宇控制系統(tǒng)進行控制。物業(yè)部門根據(jù)現(xiàn)狀及今后的使用情況,對液位監(jiān)控磁翻板液位計、進水電動閥的控制提出了要求,因此需對磁翻板液位計的功能需求、控制閥的控制進行調(diào)整。經(jīng)過和專業(yè)廠家的協(xié)商以及現(xiàn)場條件的勘查,對生活水箱液位監(jiān)控用到的磁翻板液位計、進水管電動閥控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化。
2水箱進水電動閥控制問題分析
該工程原水箱進水由市政直接供水,水箱外側(cè)安裝側(cè)裝磁翻板液位計帶遠傳4-20mA信號、水箱進水管設電動閥(圖1),通過原水箱液位進行控制。當原水箱處于低水位時,水箱進水電動閥打開,由市政管網(wǎng)對原水箱補水;當原水箱處于高水位時,原水箱進水電動閥關閉,原水箱停止進水。該電動閥由泵房內(nèi)動力控制箱直接供電,原方案是通過BA系統(tǒng)進行液位監(jiān)測和控制。屋頂水箱由生活水泵從原水箱供水,當原水箱水位處于低液位時,水泵停止向屋頂水箱供水。
在系統(tǒng)調(diào)試過程中,使用單位提出如下問題:
1)水箱進水管電動閥和水箱液位狀態(tài)信號由BA系統(tǒng)監(jiān)視,BA監(jiān)控中心設置在一層消防控制中心內(nèi),遠離水泵房,當系統(tǒng)發(fā)生故障時,工作人員無法在現(xiàn)場進行應急處理,給供水系統(tǒng)造成不穩(wěn)定的因素。
2)原設計生活水箱進水管電動閥直接由配電箱進行供電,BA系統(tǒng)控制啟停,當電動閥發(fā)生故障導致無法關閉時,水箱滿水溢出,因現(xiàn)場無警報裝置,會造成維保人員巡視時不能及時知曉,也無法及時進行處置。
3)當水箱需進行清洗時,工作人員無法手動暫停水箱供水,不便于進行水箱清洗。
3系統(tǒng)的調(diào)整及解決方案
針對以上問題,必須對原電動閥的控制方案進行優(yōu)化調(diào)整。通過對原系統(tǒng)原理的分析,是具備系統(tǒng)改造可行性的。根據(jù)現(xiàn)場設備的安裝條件,增設的控制設備是有擺放位置的。下面對每一項問題進行了研究,提出了可行性方案。
3.1水箱控制系統(tǒng)的調(diào)整
為了解決現(xiàn)場應急控制和水箱清洗時手動關閉的需求,在水箱進水電動閥附近增設電動閥控制箱,控制箱電源由原電動閥供電電源回路引來,將原系統(tǒng)直接連接到DDC箱的進水電動閥,水箱液位等的信號先連接到電動閥控制箱,再連接到DDC箱。通過增設的電動閥控制箱來實現(xiàn)水箱供水就地控制,其原理如圖2所示。
3.2增設超高及超低水位報警警鈴
為了便于巡視維保人員知曉水箱液位情況并且及時作出應急措施,在水箱附近增設2組警鈴,信號由電動閥控制箱引來,警鈴與水箱液位計進行聯(lián)動,監(jiān)視水箱液位狀態(tài)。當水箱液位處于超低水位或超高水位時,及時發(fā)出聲音報警,現(xiàn)場巡視人員能第一時間趕到,避免造成重大設備損失。
3.3水箱的液位顯示及傳輸原理
為方便現(xiàn)場直觀監(jiān)視水箱液位及控制,在水箱側(cè)使用了磁翻板液位計[1],便于巡視人員查看以及定時做好記錄,同時可以提供液位控制信號。磁翻板液位計工作原理如下:磁翻板液位計是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。磁翻板液位計本體管一側(cè)面上下各有1根聯(lián)通管,側(cè)面管末端裝設法蘭,通過法蘭可與容器的側(cè)面聯(lián)通管進行相連,形成連通結構,容器內(nèi)的液體通過側(cè)面聯(lián)通管直接流進液位計主導管內(nèi)。根據(jù)聯(lián)通管原理,磁翻板液位計主導管內(nèi)的液位高度與容器內(nèi)液體的高度一致。磁翻板液位計主導管內(nèi)設有浮子,浮子可以隨液位同步升降,浮子內(nèi)有永久磁鋼,前部設有紅白色磁翻柱,在磁耦合的作用下,前部的磁翻柱隨浮子的上下運動翻轉(zhuǎn)。當液位上升時,翻柱由白色翻轉(zhuǎn)為紅色;當液位下降時,翻柱從紅色翻轉(zhuǎn)為白色,通過翻柱的紅白分界可顯示容器內(nèi)液位的實際高度。通過安裝磁性開關可以在任意點輸出開關量信號[2],并將該信號接到電動閥控制箱。
3.4電動閥的電氣控制工作原理
原方案進水管電動閥只能通過BA系統(tǒng)進行監(jiān)控,就地不能進行有效控制。原水箱的進水管電動閥與水箱液位計進行聯(lián)動。正常運行時,水箱水位達到高水位時電動閥自動關閉,水箱水位達到超高水位時通過BA系統(tǒng)自動報警;當水位逐漸下降至低水位時電動閥開啟,當水位下降到超低水位時通過BA系統(tǒng)進行自動報警;當水箱水位超過低水位但不到高水位時電動閥保持開啟狀態(tài),水箱進水。通過增設就地控制箱,實現(xiàn)就地手動控制和液位自動控制,在水箱處于超高液位和超低液位時,警鈴就地鳴響,通知巡視人員進行應急處理,BA系統(tǒng)起監(jiān)視和遠程報警作用。
3.5優(yōu)化后的系統(tǒng)分析
經(jīng)過協(xié)調(diào)溝通以及結合現(xiàn)場實際情況,對電動閥控制系統(tǒng)進行了管線及系統(tǒng)優(yōu)化,形成了水箱進水電動閥控制箱原理(圖3)。
在生活水箱附近設置進水管電動閥控制箱,水箱液位計與控制箱聯(lián)動,控制箱再控制電動閥。在控制箱上設置水位指示燈、電動閥運行及停止按鈕、電動閥運行及停止指示燈、超低水位警鈴報警器、超高水位警鈴報警器。水箱液位計上設置4個限位觸點,分別為超低水位信號觸點、低水位信號觸點、高水位信號觸點、超高水位信號觸點。進水管電動閥控制箱處于自動狀態(tài)時:
1)當水箱水位低于超低水位時,由磁翻板液位計的超低水位限位觸點提供信號給控制箱,電動閥開啟,控制箱超低水位指示燈亮,并進行超低水位警鈴報警。2)當水箱水位高于超低水位但低于低水位時,超低水位警鈴報警結束,電動閥仍在開啟,控制箱低水位指示燈亮。
3)當水箱水位逐漸上漲,水位高于低水位但未到高水位時,仍持開啟狀態(tài)。
4)當水箱水位達到高水位時,由磁翻板液位計的高水位限位觸點提供信號給控制箱,電動閥關閉,控制箱高水位指示燈亮。
5)當水箱水位達到超高水位時,磁翻板液位計的超高水位限位觸點提供信號給控制箱,電動閥仍為關閉狀態(tài),超高水位指示燈亮,水箱進行超高水位警鈴報警。所有液位信號均遠程至BA系統(tǒng),當水箱液位處于超低液位時,超低水位信號傳至屋頂水箱供水泵控制箱,強制供水泵停止供水。進水管電動閥控制箱處于手動狀態(tài)時,可手動關閉水箱進水電動閥,定期對水箱進行放水、檢查、清理。清理結束后,可手動開啟電動閥補水。
4結語
綜上所述,原水箱供水系統(tǒng)存在的問題都得到了妥善解決,保障了整個供水系統(tǒng)能夠高效、順暢地運作,確保了用戶的生活用水能夠更加持續(xù)穩(wěn)定地供應,為物業(yè)更好的管理提供了有效的幫助,也為其他項目水箱控制提供了有效的參考。