无负压供水设备

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【摘要】随着社会经济水平的不断提高，居住小区的不断扩建，相应的给排水设备的技术也在迅速的发展，无负压管网增压变频供水设备也在不断的更新与推广，发挥其节能供水的优点。

【关键词】无负压；供水设备；节能

随着我国社会经济水平的不断提高，居住小区的不断改造与扩建，建筑物的楼层数也在不断加高，现有的市政给水管网压力出现不足，用水高峰期经常出现高层居民用水困难的现象。常规的方法是水池水箱水泵联合供水，现在出现了无负压管网增压变频供水的设备，是充分利用自来水原有的压力高效节能供水的一种二次加压方式。

无负压变频供水系统取消了常规方法的水池或水箱，采用直接从市政给水管网上吸水，由防负压装置、压力传感装置、水泵机组、自动控制柜、旁通管路等组成。见图：

1 无负压供水设备的工作原理

无负压管网增压变频供水系统，是采用微机变频技术、负压处理技术实现无负压供水，通过电子屏显示运行状态，通过真空补偿系统及全封闭结构实现了与自来水管网的直接连接，克服了对管网的不良影响。如图示：

无负压变频供水设备的工作原理

通过微机检测管网压力，用负压反馈来调节变频器的频率。首先根据实际情况设定用水点工作压力，检测出水管实际压力并与设定压力进行比较，然后调整变频器频率。微机随时检测管网压力。计算速度很快。调节速度也是瞬时完成，使管网压力始终保持在设定数值上。全封闭结构及负压反馈抑制系统使本系统可以和自来水直接串接，利用水泵工作的叠加原理，使设备可以充分利用自来水原有的压力，增加了变频调速给水设备的节能点。当自来水压力不足致使压力下降时，本设备通过真空抑制器及稳流补偿器中的检测装置采集稳流补偿器内的真空度及水位信号，通过微机控制真空抑制器及稳流补偿器中的特殊装置动作，抑制负压产生，保证本系统不对城市管网产生任何影响。

当市政管网的自来水供水压力P1低于用户所需压力P2时，控制系统会自动控制变频泵的运行，直到能够满足用户的压力需求，并控制水泵以一恒定转速运行进行恒压供水。当用水量增加时转速提高，当用水量减少时转速降低，时刻保证用户的用水压力恒定。自来水的压力越低，水泵的转速越高；自来水的压力越高，水泵的转速越低。当自来水的压力不小于用户所需的压力时，水泵停止运转。当多台泵控制时，控制器会自动启动第二台水泵，第三台水泵……直至达到用户水压设定值再保持恒压供水。停电时可恢复自来水的常压供水。

供水时，若自来水管网的水量大干水泵流量时，设备正常供水。用水高峰期时，若自来水管网的水量小于水泵流量时，无负压稳流罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空调节器进入罐内，罐内真空遭到破坏，确保了自来水管网不产生负压用水后，系统又恢复正常供水状态。

2 无负压供水系统的特点

与传统的给水系统相比其特点如下：

2.1 若必须建水池或水箱，自来水全部放入水池或水箱中，再二次加压供水；无负压给水系统不用建水池或水箱，与自来水管道直接连接加压供水，可利用原有的压力。

2.2 自来水全部放入水池中，水池滴漏渗等现象较普遍，水源易被污染，影响水质；无负压系统因其密封连接，杜绝了浪费水资源的现象，又经防腐处理，水源没有污染，水质质量好。采用微机变频软启动恒压控制，供水压力平稳，水压质量好。

2.3 可充分利用自来水管道原有的压力，差多少，补多少，自来水满足要求时设备就停止工作，节能效果可达50%以上。耗能小，设备运行费用低，使用经济，达到了节能高效的目的。

2.4 设备安装简单，施工周期短，结构紧凑节省了设备占地面积，总投资减少。

但无负压变频供水系统也存在其不足。当市政供水出现故障，将导致处于停水状态；它是从市政供水管网直接吸水，必须征得当地供水行政主管部门及供水部门的批准认可。

3 无负压供水设备的应用范围

无负压管网增压供水设备的应用范围还是比较广泛的，具体如下：

3.1 自来水压力不足地区的加压供水

3.2 新建的住宅小区或办公楼等生活用水

3.3 低层自来水压力不能满足要求的消防用水

3.4 各种循环水系统

3.5 自来水厂的大型供水中间加压泵站

3.6 工矿企业的生产、生活用水等。

但是该设备在应用上也存在局限性，有些区域或用户不得采用，具体如下：

3.6.1 经常性停水的区域；供水干管可资利用的水头过低的区域；供水干管压力波动过大的区域；会对周边现有（或规划）用户用水造成严重影响的区域

3.6.2 用水时间过于集中，瞬间用水量过大且无有效调储措施的用户；供水保证率要求高，不允许停水的用户；对有毒物质、药品等危险化学物质进行制造、加工、贮存的工厂、研究单位和仓库等用户

4 无负压给水设备的选型

用户提供所需流量与扬程外，还应提供自来水管网管径（便于和设备进水口对接，普通为DN80、DN100）和自来水管网在用水顶峰时的供水压力值、自来水进水量（由自来水管径、长度、压力等条件确定）。

用户流量根据《建筑给水排水设计规范》第3.3.6条中规定的按不同情况（居住小区、建筑物）具体进行计算。

用户所需扬程H(m) =建筑物最不利配水点与水泵吸水点高差+管道沿程水头损失+管道局部水头损失+最不利配水点所需的最低工作压力+2米的富裕水头

稳流补偿器是在自来水满足用户要求的情况下估算的，如果自来水管径很细或压力很低，进水量不能满足用水高峰期的要求，需要重新计算稳流补偿器的容积，公式如下：

V=（Q出―Q进）t

Q进――用水高峰期的自来水进水量（m3/h）

Q出――用水高峰期的用户用水量（m3/h）

t――用水高峰的持续时间(h)

5 无负压供水设备的维护

5.1 无负压变频供水设备在投入运行前应对系统进行清理，吹扫，以免杂质进入泵体造成设备损坏。

5.2 水泵不应在出口阀门全闭的情况下长期运转，也不应该在性能曲线中驼峰处运行，更不能空运转，当轴封采用盘根密封时允许有10~20滴/min的泄漏。

5.3 运行时轴承温度不得高于75摄氏度。

5.4 水泵在每运行500小时时应对轴承进行一次加油。

5.5 设备长期停运应采取必要措施，防止设备玷污和锈蚀，冬季停运应采用防冻，保暖措施。

5.6 运行设备应视水质情况实行前期排污。

逐步推广无负压供水设备，从而可以减少用水单位供水管网中间的诸多环节，解决水源的二次污染。但任何事物的完善都是有个过程的，在国家相关行业的规范作用下，使无负压变频供水设备能够得到很好的推广，造福于人民。

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