恒壓變頻供水設備變頻控制壓力控制分析
時間：2014/7/7 來源：浙江揚子江泵業(yè)有限公司
恒壓變頻供水設備是由新性能PID變頻控制柜和2臺以上水泵并聯(lián)組成的尖端加壓供水設備，能夠自動調(diào)節(jié)以滿足用戶的恒壓變頻變量供水要求。供水管網(wǎng)壓力保持恒定，整個供水系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能的佳狀態(tài)。供水方式有變頻供水和壓力供水兩種，變頻供水是自動調(diào)節(jié)某臺水泵的轉(zhuǎn)速或多臺水泵投入/退出運行，使供水管網(wǎng)壓力保持恒定的理想供水方式，操作簡單。
適用范圍
居民生活用水：如高層建筑，居民小區(qū)、別墅等
公共場所：如醫(yī)院、學校、體育館、高爾夫球場、機場
商用大廈：如賓館、寫字樓、百貨商場、大型桑拿浴等
灌溉：如公園、游樂場、果園、農(nóng)場等
制造業(yè)：如生產(chǎn)制造、洗滌裝置、食品工業(yè)、工廠
設備優(yōu)點
1、解決低水壓問題
-采用恒壓變頻供水設使得整個建筑屋內(nèi)的供水保持壓力恒定。
2、避免使用屋頂水箱造成的水質(zhì)污染
-取代傳統(tǒng)的屋頂水箱供水方式，消除了水污染的源頭。
3、減小建筑成本，增大空間面積
-取消傳統(tǒng)的屋頂水箱，使建筑受力減小，結(jié)構(gòu)簡單，成本降低。
4、節(jié)約電能，縮小占地面積
-比一般供水設備節(jié)電30%以上，該設備占地面積小，安裝簡單，縮短施工工期。
主要部件
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序號 |
名稱 |
備注 |
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1 |
立式多級泵 |
SS304/SS316 |
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2 |
控制柜 |
SS400/SS304 |
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3 |
壓力傳感器 |
4~20Ma |
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4 |
進、出水管 |
SS304 |
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5 |
閥門 |
球閥/蝶閥 |
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6 |
止回閥 |
SS304 |
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7 |
壓力罐 |
SS400 |
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8 |
底座 |
Q235-A |
控制方式特點
變頻控制和氣壓控制的區(qū)別及特點
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變頻控制 |
氣壓控制 |
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⊙運行方式 -改變水泵轉(zhuǎn)速來保持供水壓力的穩(wěn)定 ⊙特點 -比一般設備成本高 -供水壓力穩(wěn)定 -節(jié)電，運行費用低 -水泵及電機的壽命長 -無水錘現(xiàn)象，運行穩(wěn)定 |
⊙運行方式 -由壓力罐和壓力開關(guān)控制壓力 ⊙特點 -價格低廉 -供水壓力偏差大 -控制方式簡單，維修方便 -水泵及電機的壽命短 |
1、變頻控制
調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速來保持管網(wǎng)壓力恒定，在系統(tǒng)出水管路處檢測的壓力小于水泵的啟動壓力值時，能夠自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速使出口壓力恒定。水泵達到工頻轉(zhuǎn)速運行但壓力達不到設定壓力時，系統(tǒng)按順序啟動P2、P3水泵；隨著用水量的減少，出口壓力上升，水泵的轉(zhuǎn)速逐漸降低，如果水泵轉(zhuǎn)速降至系統(tǒng)設置的低轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)按P3、P2、P1停止水泵運行。
2、壓力控制
當管網(wǎng)壓力大于啟動壓力時設定值時由與出水管路連接的壓力罐供水，如果管網(wǎng)壓力等于啟動壓力設定值時啟動水泵，水泵運行中管網(wǎng)壓力達到停止壓力時停止水泵運行，水泵啟動后管網(wǎng)壓力超過啟動壓力，未達到停止壓力時水泵繼續(xù)運行；水泵全速運行后管網(wǎng)壓力未達到啟動壓力時水泵追加啟動。
變頻控制功能特點
1、保持出口壓力恒定
設備實時通過壓力傳感器檢測出口壓力，將檢測值和設定值進行比較運算，確定電機及水泵投入臺數(shù)和變頻器輸出頻率（反應為電機及水泵轉(zhuǎn)速），以實現(xiàn)恒壓供水的目的。
2、停電不斷水
供電線路停電時，系統(tǒng)通747D及過旁道等手段實現(xiàn)停電不停水，即停電時系統(tǒng)自動切換為市政自來水壓力供水。
3、高度自動化
系統(tǒng)能實現(xiàn)全自動控制，具有首棟/自動切換、主副泵定時輪換、壓力調(diào)整、恒壓、高低點壓保護、欠相保護、漏電保護、過載保護、過熱保護、缺水保護、不用水停車、瞬間跳閘保護等功能。另可根據(jù)用戶需要配置人機界面，可視化遠程調(diào)整、監(jiān)測和維護。
4、衛(wèi)生
過流部件均采用不銹鋼等食品級材料制造，符合國際涉水衛(wèi)生規(guī)范
5、節(jié)省投資
節(jié)省了占地面積，降低了建筑承載負荷，因而大大降低了投資成本。
6、節(jié)省運行費用
系統(tǒng)保證管道恒壓是根據(jù)用水量的變化調(diào)整投入臺套數(shù)和運轉(zhuǎn)速度，用水量大時投入功率大，用水量小時投入功率小。小用水量時（如夜間）系統(tǒng)由小功率泵變頻調(diào)速恒壓供水。系統(tǒng)一直在高效率點運行，因而大大降低了運行費用，可節(jié)約能源60%以上。
變頻控制系統(tǒng)性能描述
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主要功能 |
內(nèi) 容 |
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變頻器控制方式 |
在菜單內(nèi)選擇變頻器控制移動方式或固定方式 |
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LCD液晶顯示屏 |
利用寬屏LCD畫面顯示各種信息 |
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中、英、韓文 |
操作簡單 |
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操作界面選擇 |
中、英、韓文菜單選擇 |
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新PID控制 |
新的高性能控制系統(tǒng) |
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次序運行 |
水泵按順序運行及停止 |
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防止水泵空轉(zhuǎn) |
進水管缺水時水泵停止運轉(zhuǎn)并發(fā)出警報 |
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越過故障泵運行 |
水泵發(fā)生故障時，系統(tǒng)能自動啟動下一臺泵正常運行 |
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自動巡檢功能 |
系統(tǒng)能控制水泵定期自動試運行，防止水泵長時間停止運行面造成損壞 |
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防止電機過負載 |
防止啟動電機電流超過設定值 |
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防止異常高壓 |
利用壓力傳感器防止壓力異常升高 |
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定時運行 |
按要求設備時間運行，節(jié)約能源 |
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自動診斷運行 |
具有實時監(jiān)控功能（能診斷出各種故障） |
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高壓警報 |
超過設定的壓力時，系統(tǒng)會在設定時間內(nèi)自動停止并發(fā)出警報 |
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低壓警報 |
如所有水泵都達到工頻運行時還達不到設定壓力值時發(fā)出警報 |
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顯示偏差調(diào)整 |
LCD顯示的運行壓力與壓力表指示壓力值不一致時可調(diào)整 |
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儲存運行內(nèi)容及記錄 |
能保存各種運行狀況記錄 |
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顯示報警內(nèi)容及儲存 |
各種警報內(nèi)容顯示并保存 |
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應急措施 |
變頻控制出現(xiàn)故障時可切換到手動控制或順次運轉(zhuǎn) |
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交替運行 |
運轉(zhuǎn)一定時間后主泵自動轉(zhuǎn)移到下一臺泵，實現(xiàn)水泵均勻使用 |
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并聯(lián)組合運行 |
多能并聯(lián)6臺水泵 |
-世界首創(chuàng)：自行開發(fā)控制移動型恒壓變頻供水設備，比以前的恒壓變頻供水設備節(jié)約電能3-7%。
-該產(chǎn)品特別適用于大功率、流量變化大、頻繁起動的場所，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率高，節(jié)電效果明顯。
1、變頻器控制移動方式
一臺變頻器起到多臺變頻器的效果并節(jié)約電力及軟啟動水泵
補助泵啟動電流為額定電流的200～300%。
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用水量增加 |
水泵1 |
水泵2 |
水泵3 |
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0% |
變頻運行 |
||
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33% |
工頻運行→ |
變頻運行 |
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66% |
工頻運行→ |
工頻運行→ |
變頻運行 |
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用水量在減小 |
水泵1 |
水泵2 |
水泵3 |
|
100% |
工頻運行← |
工頻運行← |
|
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66% |
工頻運行← |
變頻運行 |
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|
33% |
變頻運行 |
2、變頻器控制固定方式
變頻器控制固定在一臺泵上運行，補助泵啟動時會發(fā)生啟動電流過大及壓力波動大。補助泵啟動電流為額定電流的500～600%。
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用水量增加 |
水泵1 |
水泵2 |
水泵3 |
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0% |
變頻運行 |
||
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33% |
變頻運行 |
→工頻運行 |
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66% |
變頻運行 |
→工頻運行 |
→工頻運行 |
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用水量在減小 |
水泵1 |
水泵2 |
水泵3 |
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100% |
變頻運行 |
工頻運行← |
工頻運行← |
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66% |
變頻運行 |
工頻運行← |
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33% |
變頻運行 |
變頻器控制移動方式和交替運行方式的差異
交替運行是恒壓變頻供水的基本功能，所有水泵停止后再啟動時初啟動的泵變頻調(diào)速運行，該泵為主泵。每次啟動或任意設定時間內(nèi)交替啟動主泵以防止某臺泵啟動頻繁。
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交替運行 |
水泵1 |
水泵2 |
水泵3 |
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初啟動時 |
（1）變頻運行 |
（2）工頻運行 |
（3）工頻運行 |
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再啟動時 |
（3）工頻運行 |
（1）變頻運行 |
（2）工頻運行 |
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再啟動時 |
（2）工頻運行 |
（3）工頻運行 |
（1）變頻運行 |
變頻器控制系統(tǒng)運行性能測試曲線（50Hz)
利用智能型控制器，在流量季度變化下保持恒壓，可以看出變頻供水系統(tǒng)具有提高合適的供水條件的優(yōu)越性能。
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性能測試：恒壓變頻供水系統(tǒng) 容 量：100LPM×68×3臺 控制方式：變頻恒壓控制 |
型 號：SLBG-60 壓力罐容量：100L 啟 動 方 式：直接 |
日 期：2011-10-12 時 間：09:56:04 測試時間：8分鐘 |
隔膜式壓力罐
壓力罐的選型
壓力罐的容量是根據(jù)水泵流量、揚程及啟動頻率來選型
壓力罐的壓力等級根據(jù)系統(tǒng)壓力選定。
1. 有效容量（VESP)計算
VESP=16.5×Q/n Q:水泵流量(LPM) n:啟動頻率( 次/h）
2. 根據(jù)水泵啟、停特性計算出有效容量系數(shù)（Z）
Z =(Pi+1.033)/(Pf+1.033)
Z(有效流量系數(shù))=已知水泵啟、停壓力條件下，壓力罐有效容量使用率的比值
Pi(水泵啟動壓力)=實際揚程+管路損失+系統(tǒng)必需壓力
Pf(水泵停止壓力)=一般在(Pi+1.0~2.0kg/cm2)
3. 從VESP計算出壓力罐容量VT
VT=VESP/Z
壓力罐的工作原理
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水泵剛運轉(zhuǎn)時，先給壓力罐補滿水，隨著壓力增大達到設定壓力后，水泵停止。 |
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剛開始用水時由壓力罐供水，壓力罐內(nèi)部壓力逐漸減小，這時候泵變頻供水。 |
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供水量小或停止用水時，水泵繼續(xù)向壓力罐補水，直至達到設定壓力之后泵停止。 |
無壓力罐時系統(tǒng)運行狀況
水是非壓縮性的流體，少量的水流出或流進壓力會急劇變化，加壓供水無壓力罐或壓力罐容量小時，用水量的變化會使水泵頻繁啟動，造成壓力控制器、繼電器、接觸器等故障率大大增加且造成泵和電機較大損傷損失，可靠性降低。
恒壓變頻供水設備
主要特點
高品質(zhì)智能型電腦控制
專用自主開發(fā)，具有多樣化功能，能夠提供尖端水準的精密控制，已經(jīng)達到世界領先水平。
節(jié)能型系統(tǒng)
按所需要的用水量，系統(tǒng)能調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速及臺數(shù)，可節(jié)約電能30%以上。
保持恒定壓力
用水量急劇變化下，出水壓力能夠保持穩(wěn)定，為用戶提供舒適的供水環(huán)境。
高級材質(zhì)組成
水泵、主要管路及配件使用不銹鋼，能夠提供清潔的水質(zhì)。
以客戶為主設計產(chǎn)品
標準化設計能夠保證及時交貨。
采用中、英、韓文LCD菜單，用戶使用方便。
使用環(huán)境
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控制方式 |
變頻控制 |
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安裝場所 |
室內(nèi) |
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環(huán)境溫度 |
＋5℃~＋40℃ |
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輸送液體 |
清水 |
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液體溫度 |
0~70℃ |
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高使用壓力（吸入壓力＋水泵關(guān)死點揚程） |
20kg/CM2 |
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小吸引壓力 |
0.2kg/CM2 |
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允許吸引壓力 |
受到高使用壓力限制 |
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水泵 |
立式/臥式多級離心泵 |
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水泵組合臺數(shù) |
2~6臺 |
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電源 |
三相*220/380V*50Hz |
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吸入、輸出管 |
不銹鋼鋼管 |
恒壓變頻供水示意圖
控制柜
控制柜主要特點
用成熟的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗，自主研制和開發(fā)的尖端技術(shù)產(chǎn)品(控制器)，適用于變頻器控制移動方式，按用水量的變化，精力控制供水壓力的恒定具有中、英文菜單，操作簡單，具有遠程控制接口。
常規(guī)產(chǎn)品性能
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選 項 |
型 式 |
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運轉(zhuǎn)方式 |
自動、手動 |
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LCD顯示 |
中文LCD(256*128,6列20字） |
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變頻器 |
0.75-45kw（50HZ或60HZ） |
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壓力傳感器 |
2線，4~20mA,0~25Bar |
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遠程控制 |
RS-232C/RS-485，系統(tǒng)選項開放 |
特殊要求可與本公司聯(lián)系
主要控制功能
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主 要 功 能 |
內(nèi) 容 |
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變頻器控制移動方式 |
在菜單內(nèi)選擇變頻器控制移動方式或固定方式 |
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LCD液晶顯示屏 |
利用寬屏LCD畫面顯示各種信息 |
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中、英文LCD顯示 |
操作簡單 |
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操作界面選擇 |
中、英文菜單選擇 |
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新PID控制 |
新的高性能控制系統(tǒng) |
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水泵按順序運行 |
水泵按順序運行及停止 |
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防止水泵空轉(zhuǎn) |
進水管缺水時水泵停止運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)報警。 |
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能越過故障泵運行 |
水泵發(fā)生故障時，系統(tǒng)能自動啟動下一個正常泵運行 |
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防粘住功能 |
系統(tǒng)能自動定期試運轉(zhuǎn)水泵，防止水泵長時間停止造成的粘住 |
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防止電機過電流現(xiàn)象 |
防止啟動時電機電流超過設定值 |
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防止電機過熱 |
利用在電機上的溫度開關(guān)自動停止水泵 |
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防止異常高壓 |
利用壓力傳感器能防止壓力異常升高 |
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定時運轉(zhuǎn) |
按要求設定運轉(zhuǎn)時間，節(jié)約能源 |
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自診斷運行 |
具有實時監(jiān)控功能能診斷出各種故障 |
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高壓報警 |
超過設定的壓力、設定時間時自動停止水泵幷報警 |
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低壓報警 |
所有水泵工頻運行時還達不到設定壓力值時報警 |
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顯示偏差調(diào)整 |
LCD顯示運行壓力與壓力表指示壓力值不一致時可調(diào)整 |
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運行內(nèi)容記錄并存儲 |
各種運行狀況記錄并保存 |
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報警內(nèi)容顯示幷存儲 |
各種警報內(nèi)容顯示幷保存 |
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應急措施 |
變頻控制發(fā)生故障時可切換到手動控制上或自動轉(zhuǎn)入壓力控制方式 |
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交替運行 |
運轉(zhuǎn)一定時間后主泵自動替換運行，實現(xiàn)水泵均勻使用 |
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幷聯(lián)組合運行 |
多能幷聯(lián)6臺水泵 |
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