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无负压供水设备精选(九篇)

无负压供水设备

第1篇:无负压供水设备范文

【关键词】:无负压供水设备 高层建筑

近几年来,随着广饶县城市建设的快速发展,人口扩容与土地紧缺之间的矛盾逐渐凸显,进而6层以上的小高层及高层建筑已取代多层建筑成为城市建设主流,二次供水加压设备也成为高层建筑给水中不可缺少的组成部分。2007年以前,高层建筑供水通过将市政自来水泄至水池或水箱,再通过二次加压泵站将水供给到用户,从2007年开始逐步使用无负压二次供水设备,它无需建造水池,具有节能、节水、节地、节省投资、避免二次污染等优点,一定程度上解决了传统供水方式的弊端,顺应了市场需求。但是,这类产品的推广使用一直争议不断,远未成熟定型。

一、无负压变频恒压供水设备的组成及工作原理

1、设备组成

无负压变频恒压供水设备由无负压调节罐、加压泵组、真空消除器、液位探测器、智能变频控制系统和各种管件及阀门等组成。

2、工作原理

它的工作原理是:供水管网的水直接进入无负压调节罐。当用水压力及水量满足要求时,设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水;当管网压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器给出起泵信号启动水泵运行。水泵供水时,若管网的水量大于水泵流量,系统保持正常供水;用水高峰期时,若管网水量小于水泵流量时,调节罐内的水作为补充水源缓解用水需求。设备中的真空消除器能够消除自来水管网的负压,使系统更加节能和稳定。若管网停水而导致调节罐内的水位不断下降,液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。水泵机组需有一台备用。智能控制系统通过高性能变频器控制水泵的转速,实际出口压力始终恒定在设定值上,能充分利用自来水管道的压力,不会造成压力水头的损失,达到显著节能的目的。

二、无负压变频恒压供水设备应用范围

无负压变频恒压供水适用于任何供水压力不足地区的加压给水。如:新建改建扩建的住宅小区、写字楼、综合楼生活用水;自来水厂的给水中间加压泵站;工矿企业的生活、生产用水;各种循环水系统等,正在越来越多的应用于城市、村镇供水工程当中。

三、无负压变频恒压供水设备的优缺点

优点:无负压管网增压设备应用于管网二次加压直接供水系统,可提高供水质量和水质,减少占地面积,可以做到无人值守自动运行,节省了投资和运行费用;运行后明显减少了电机启动次数、节省维修经费和电能,具有很好的应用前景。但是设计时应根据实际进水管网的水压、流量条件和工程的具体要求,进行分析计算,保证设备选型的正确,使系统在合理工况下运行。

缺点:首先,它的供水可靠性不如传统供水系统:由于无负压供水方式不设储水池,当市政供水有故障时,整个设备即停止运行,用户将处于停水状态。当供水量不能满足用水高峰期用水量时,为了不对管网产生抽吸,设备水泵将调速运行,也无法确保用户用水的可靠性。其次,由于它是一种新型的设备,技术上还不是十分成熟,消除负压功能一但无法实现,将对供水安全构成严重威胁。第三,由于它是从市政管网中直接抽水,尽管可以解决负压问题,但必须取得主管部门批准。更为关键一点:有关无负压给水设备的行业标准编制工作还在进行中,如果无约束条件地将无负压给水设备接入市政管网,就可能使市政供水管网超过承受能力,而且也可能使劣制产品趁虚而入,给用户用水和管网安全带来隐患。因此,对无负压给水设备的使用范围应该慎重选择。

第2篇:无负压供水设备范文

【关键词】无负压给水;市场准入制度;行业标准与规范

随着城市的发展,城市生活供水二次加压泵站已经是居民小区和城市高层建筑给水中不可缺少的组成部分,这是因为目前城市给水管网局部水压不够高,还不能将水直接送到高层用户,这样就必须先将市政自来水泄至水池或水箱,然后通过二次加压泵站将水供给到用户,以保证每一个用户的用水要求。但由于管理不善、水池、水箱缺乏定期的清洗、二次消毒措施失效以及系统本身的缺陷,造成的水质二次污染已直接影响了供水水质安全,甚至产生了严重的水质污染事故。因此保障二次加压泵站饮用水质量与安全是不仅是卫生、水务、自来水公司等政府部门的头等大事,同是也是用户管理单位与供水设备生产厂家的急需解决的事情。另外随着国民经济的高度发展与社会的进步,各地自来水公司供水能力的不断加强,曾经的定时定量供水为已成为历史,也为开发与研制新型环保节能供水设备提供了决定性的条件。

正是在以上相关的背景下,无负压给水设备的研制成功并引入市场弥补了传统供水方式的不足。中国第一台无负压供水设备于上个世纪九十年代中期研制成功并投放市场,但由于供水系统的法规要求和消费者的观念滞后,无负压产品一直没能得到推广使用。我国《城市供水条例》中曾规定:“禁止在城市管网公共供水管道上直接装泵抽水。”这是因为抽水时可能产生的负压会干扰水力工况,影响周围用水,甚至造成管网破坏。所以在工程设计时首先建一个水池或水箱,再用增压泵加压到用户供水管网。直到2003年“非典”期间,人们才对二次供水污染的严重性有了清醒的认识,特别是经过北京局部区域使用后,无负压供水设备所具备的彻底解决二次供水污染、节约能耗等优点,终于引起人们广泛的关注。2004年,北京市政府文件中将上述《城市供水条例》相关条款解禁,山东等省份紧随其后相继出台试用细则。现该类产品在北京已有近千台套产品在使用中,山东、福建、天津、广州等地区应用也较多。加之这种设备在节能、节水、节地、节省建设资金等方面具有显著优势,成为了取代水池、水箱等传统二次供水设施的首选设备,从而导致市场需求骤然升温。

无负压供水系统是在传统变频恒压供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式,它不是水泵、管件阀门、罐体和控制柜的简单组合,而是集机械、电子、信息、自控技术为一体的高科技产品。随着无负压供水概念发展的深入,越来越多的科研单位及生产企业对无负压技术进行了深入的研究,并取得了比较丰硕的成果。在国内无负压技术根据市场上现有无负压的给水设备工作原理进行分析,无负压供水系统主要由变频调速水泵机组、稳流补偿器、真空抑制器、压力和流量传感器、预压自平衡器、控制柜、过滤器、倒流防止器等设备组成。根据其实现无负压功能原理的不同,大体可以分为以下几种形式:

(一)稳流补偿器和真空抑制器控制模式

当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,真空抑制器打开,空气进入稳流补偿器中,使原本封闭的补偿器变为断流水箱,抑制负压产生,另在稳流补偿器中设置液位控制,当低于低位时,水泵停止工作。

(二)自控限流模式

当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,通过压力传感信号的反馈,采取限制变频器,使水泵不超量取水,而当市政管网供水满足要求时,系统恢复正常。

(三)压力控制点方式

当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,直起变流量恒压供水泵,待供水满足要求后,系统恢复正常。

尽管无负压供水设备企业这几年发展很快,但它在相关标准以及技术环节等方面还是存在以下不足:首先,它的应用具有一定的限制性。由于它缺少二次储水装置,市政供水一旦有故障,整个设备停止运行而处于停水状态,因此对于那些不能间断供水的特殊用户,它并不适用。其次,由于它是一种新型的设备,技术环节还有待于进一步成熟,应用条件也有待于市政供水条件的变化而不断完善。再次,也是更为关键一点,整个行业无国家统一标准可依、可行,各企业都按自己的企业标准进行生产,因此在实际应用过程中难免会出现一些问题。据不完全统计,现在无负压设备生产企业已从三、四年前的十余家猛增到近千家。这些企业规模大小不等,技术与售后服务也千差万别,最大的资产上亿元,拥有先进的数字化生产线,小的只有十几人手工作坊式生产,抛开技术因素不谈,其质量的差距便可能天壤之别。仅是如何使产品不产生负压一项,各企业使用的方法就不尽相同,造成产品质量参差不齐。另外该设备是在一定条件下才能应用的,对管网压力,供水量等都有一定要求,但有部分企业忽视了这些要求,在一个位置定点取水,抽水过量,致使管网供水不足的停水现象。因此如果不加限制地允许无负压设备接入管网,有可能使管网超过承受能力,也有可能使劣质产品乘机充斥市场,给用户用水和管网安全带来隐患。

正因为无负压供水设备具有特殊性与重要性,它关系到广大人民群众的生命健康,所以现在无负压供水设备行业的状况令人担忧。因此,必要的措施是:首先要参照国外的成功经验并结合国内的实际应用情况,尽快制定国家标准与规范,来指导企业生产经营,并鼓励企业自主创新,能研制出既符合国家标准又具有企业特色的技术含量高、质量过硬的产品,并增强企业的服务与参与意识;其次要保护知识产权,要认真审查企业的技术来源,以杜绝那些剽窃技术、侵害知识产权的不法行为;再次应该设立科学,合理的企业准入条件,由一家或几家企业垄断市场固然不利于技术提高和行业进步,但无原则的一窝蜂涌入同样不是市场经济的真正诠释。因此参照国内外相关(下接第172页)(上接第171页)行业的规定,对企业资金规模、生产条件、技术力量、售后服务等制定硬性指标,限定企业的主要经营项目必须的是供水产品,这样能保证生产企业的实力和所生产的产品与其所承担的售后服务责任相匹配,也有利于行业有序、规范发展;最后应发展真正意义上的行业协会,由协会同各企业携起手来,共同制定游戏规则,维护用户、企业以及国家的利益,保证这个行业能得到持续发展。通过以上措施,相信对引导社会投资方向,对无负压行业、消费者利益和知识产权保护乃至整个国民经济的健康发展都将产生积极意义,使无负压给水设备的使用更科学、更合理、更环保、更节能,真正造福于广大人民群众。

【参考文献】

[1]姚宏,田盛.二次加压泵站运行现状及节能改造措施浅析[J].节能技术,2002,(4).

第3篇:无负压供水设备范文

关键词:无负压变频恒压供水设备;供水工作原理

1. 引言

随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展,给排水设备也在不断提高,从过去老式的水泵和屋顶水箱供水发展到现在的变频供水变频供水具有节能、不易污染的特点。近年来又一新型的供水设备出现―――无负压变频恒压供水,它是在变频恒压供水设备上发展起来的,主要由水泵控制器、水泵、气压罐、智能控制系统等组成。

2. 无负压工作原理

无负压变频恒压供水设备由真空消除器、稳压平衡器、加压水泵、智能型数控柜及各种电控仪表和管路组成。其各部分的功能是这样的:

负压消除器是在稳压平稳器内出现负压时起消除负压的作用,避免因产生负压而影响周围用户的用水,这也是目前不允许将加压设备与自来水管网直接串联的主要原因,而负压消除器有效解决了负压的形成问题,保证了加压设备的正常运行;

稳压平衡器则是针对自来水管网内压力与流量的瞬间变化而设置的,它可以使加压泵进水口的流量与压力保持相对的稳定,保证设备在管网压力与流量发生瞬间变化时能够正常运行,避免设备的自我保护器频繁开停机;

电控仪表可随时检测自来水管网压力变化情况和用户管网的压力情况,并即时将信息传送到数控柜,数控柜根据有关的信息随时调整设备的运行状态。

另外,直接式管网叠压供水设备还设置有保护自来水管网压力的功能,使自来水管网的设定压力不受影响,从而避免了影响周围用户的用水。

在供水管路设计上,该设备除了加压泵向用户管网输水外,还有一条直供管路,使自来水管网与用户管网直接相联。在用水低峰期,自来水压力也能够满足用户用水需要,可以由自来水管网直接向用户供水。

3. 无负压供水与传统供水设备的对比

目前,我们常见的供水流程是这样的:自来水公司水厂将水加压通过管道输送到市区各取水点,进入各取水点的蓄水设施,包括混凝土水池和水箱,各取水点再从水池、水箱中取水或经过变频加压,直接供应用户,有的经过加压将水送至建筑物高位水箱,再经自流进入各用户,以上供水方式是目前普遍使用的供水方式,但这种供水方式存在以下几个问题:

(1)卫生问题

蓄水设施中的蓄水池及普通材料制作的水箱,往往因为本身材质问题,容易滋生具有致癌毒素的有害藻类,并且由于水池或水箱中的水与空气直接接触,空气中的粉尘和细菌极易进入水池,使水中细菌迅速滋生,严重污染了水质,影响了居民的身体健康,这已成为现在人们生活中的焦点问题之一。另外,由于水池和水箱的清洗既费时又费力,一般物业管理部门不愿意做清洗工作,导致水池和水箱中的沉淀物日积月累,长年累月水池和水箱同样也成为严重的污染源。

(2)能源浪费

将具备一定压力的自来水放入水池和水箱,则自来水原有压力消失,二次加压系统则需从零加压,不能充分利用管网余压,造成能量的损失。另外,在用水低峰期,自来水管网的压力非常大,一般都能满足10层以下居民的用水,对于占城市住宅大部分的低层住宅来说,完全可以满足正常使用要求。但普通供水方式在用水低峰期依旧处于运行状态,使能源得不到综合有效的利用,浪费非常大,这对于我国目前能源紧张的形势来说,实在是令人痛惜。

(3)运行成本高

由于不能有效利用自来水管网余压,普通二次加压设备选型较大,每天运行时间长,因此消耗电能较多,使用不经济。

(4)先期投资大

修建蓄水池和水箱,需要有较大的土建投资和较长施工周期,并且加压设备因为是零加压,设备选型和设备投资都较大。

(5)占地面积大

修建蓄水池或水箱都需要占用较大的空间,这对寸土寸金的地产商来说,同样是一种浪费。

(6)物业管理麻烦

蓄水池和水箱的清洗费时费力,而且清洗期间居民用水受到影响,因此管理麻烦,检修复杂。另外,普通供水方式还存在安装复杂、工程量大,周期长的缺点,普通变频供水设备在局部停电时水泵停止工作,所有用户全部停水,非常不方便。

3.1 无负压变频恒压供水设备的优点

直接式管网叠压供水设备已是一种非常成熟的新型供水方式,较传统供水设备,它具备以下特点:

(1)能源不浪费

直接式管网叠压供水设备直接与管网串接,在原有管网压力的基础上叠加所需的压力,差多少,补多少,能充分利用管网的余压,不会产生负压,不会造成能源的浪费,符合国家节约能源的要求。

(2)卫生无污染

该设备为全密封运行,异物不会进入系统;负压消除器的ZP膜滤装置将空气中的细菌挡住,不会进入系统;稳压平衡器采用食品级不锈钢,或经防腐处理的优质碳钢板制作,不会滋生藻类,是真正的绿色无污染产品,符合人们对饮用水越来越高的要求趋势。

(3)运行成本低

由于加压泵的选型较小,并且采用多泵制,因此消耗电能相对减少。另外,在用水低峰期,由于自来水管网压力较大,因此,加压泵只需叠加非常小的压力就能满足用水需要,对于多层或小高层住宅小区用户来说,加压泵24h中除用水高峰期的几个小时处于高效运行外,其余大部分时间处于低耗运行,甚至不运行,自来水由设备中的自来水管网直供管路直接进入用户,相对传统供水方式来说,能耗非常低,节能效果极其显著,较传统供水方式可节能30%~70%,其节能效果深受设备用户的推崇。

(4)先期投资省

因为无需修建蓄水池或水箱,所以节省了一大笔土建投资,而且由于利用了自来水管网的余压,无需从零加压,因此,加压泵选型较小,设备投资减少。

(5)占地面积小

因为不需要建水池或水箱,大大节约了占地面积。

(6)安装简单

直接式管网叠压供水设备为成套供应用户,现场只需连接进出水管,施工周期短,安装简单。

(7)停电可维持供水

由于设备有一条直供管路与用户管网直接相通,在局部停电时加压泵虽停止工作,但建筑低层用户可依靠自来水直供管路维持供水。另外,直接式管网叠压供水设备为数字控制全自动运行,停电停水自动停机,来电来水自动开机,不会产生二次污染、设备维护简单。

3.2 无负压变频恒压供水设备的缺点

(1)无负压供水设备没有水箱,一旦管网停水,用户因为没有缓冲用水而面临随时停水的尴尬问题。

(2)目前现状供水设备厂家较多,技术水平比较杂乱,设备价格高差较大,因此采用无负压供水设备需非常慎重。

(3)由于它是一种新型的设备,技术不是很成熟,技术参数也不很规范。

4. 结束语

无负压增压供水设备是一种真正意义上的环保节能优质产品,是在传统变频恒压供水系统的基础上,发展起来的一种新型的高科技产品。在当前提倡科技创新、节能降耗的时代,广泛应用具备降低能耗、减少水质二次污染前景的新型供水方式,将产生可观的经济和社会效益。通过无负压增压稳流供水在西安住宅小区中的推广使用,且其在降低成本和节约能源方面占据很大的优越性,相信将会为当今社会发展的主流产品。

参考文献:

[1]姚福来.无负压供水设备的现状与发展态势[J].建设科技,2005(22).

[2]尤百琴.新型供水设备问世[J].船艇,1992(0).

第4篇:无负压供水设备范文

1 前言:

近些年来,城市建设的快速发展,高层建筑如雨后春笋般一座座拔地而起,但由于市政供水压力的条件限制,室内生活给水系统采用二次加压供水也将日渐普遍。如何在生活给水系统中合理选配更适合建筑本身的供水系统也就成了技术人员的重点工作之一。本文结合近年来住宅小区,谈谈几种住宅小区给水系统的选型和应用。文章重点介绍无负压变频供水及其特点,分析无负压变频供水的原理和工程应用,同时展望无负压变频供水系统的发展前景,以推广无负压变频供水系统的应用。

1.1 建筑物设置高位水箱或水塔,采用工频泵补水:市政进水管水池水泵高位水箱用户。这种供水方式在上世纪80年代时期的应用尤为广泛。

1.2 水泵给气压罐供水:市政进水管水池水泵气压罐用户。

以上两种供水方式现在用的很少了,只有在经济欠发达地区还有应用;在经济比较富裕的地区已经不用了。

1.3 变频水泵加水箱:市政进水管水箱变频泵用户。这种供水方式就是对无压水进行加压,以得到所需的流量和扬程,而现在城镇的水源绝大部分是来自市政水管网。何为无压水呢?本来市政水管内带有一定压力,现在把带压水放入水池或水箱内得到的不就是无压水了吗?在这个过程中,自来水管网压力被浪费了,水放至水箱变为零压力。这种控制方式的优点是可在水池水减少时,随时为水池补水。缺点是容易二次污染,进水口与大气相通,不能做到完全密封,极易滋生细菌,此其一;其二,水箱内泥沙容易沉淀,需要定期清洗;其三,水箱在补水的时候,水箱内的水是不停地涌动的,这个过程会带起箱底的少量泥沙,然后经过变频泵输送到用户,所以输送给加压用户的水在清洁度会差一些;其四,清洗水箱时,要断水,这对加压用户影响甚大。水箱接受自来水管网的水再经泵组加压,而且现有的水池的进水控制,多采用浮球阀控制或电磁阀,也有采用超声波液位控制。这种给水系统还有一个不足的地方就是它的补水量随用水量而变化,并不能起到削峰填谷的作用,它仅仅起到了一个泄压或减压阀的作用(仅在短时间停水时,仍可保证几个小时的供水)。虽然这种供水方式有不少缺点,但是此种供水方式现在也还有比较多的应用。

1.4 无负压变频供水:市政进水管无负压供水装置变频泵用户。这种无负压变频设备的优点有如下几点:

1.4.1 直接与市政给水管网串接,此种供水系统的创新性在于利用能量叠加原理,对市政给水管网带压水直接增补压,从而避免了能量的无谓损失。

1.4.2 不用建水池,设水箱(因为不影响市政管网原有压力,不影响周围其它用户用水)。

1.4.3 节省投资60%以上,设备占地面积小。

1.4.4 无负压供水设备可以充分利用自来水管网的自有压力,节电50%以上。

1.4.5 节水13%以上,因为种种原因不用建水池或水箱,没有了跑、冒、滴、漏和渗水现象,同时节省水池定期清洗用水。

1.4.6 供水安全、质量好,设备为全密闭结构,取消了水池或水箱,直接与市政给水管网串接,杜绝了二次污染环节,有效解决了不法分子恶意投毒等危害。

通过以上几种供水方式的对比分析,可见无负压供水系统的优越性比前三种都高。这种无负压供水设备是一种在原有水压力基础上再加压的技术,它突破了以往只能对无压水进行加压的限制(上述第三种),并且通过对水体流态的控制保证了设备限量增压,不对管网产生过压避免产生爆管现象。它满足远距离和高地势用户的需要。无负压设备运行稳定,出水压力波动较小,并且不影响相邻管网的压力,具有极大的经济效益和社会效益。既然无负压供水系统这么好,那么现在就来详细解析它的原理。

2 无负压供水设备的原理:

无负压管网增压稳流设备是在普通变频给水设备(变频泵加水箱)的基础上研发的一种新型给水设备,该设备为全密封结构,完全与空气隔离,杜绝二次污染。设备采用稳流自动补偿装置、真空抑制装置、预压平衡等无负压控制技术,保证设备在运行当中不会对主管网产生任何负压影响,也不因设备的使用对周围用户产生任何影响;全密封结构及无负压控制技术使该设备可以和自来水管网直接串接,并利用水泵工作的叠加原理,使无负压供水设备真正做到了节能、节水、节省投资。

设备在运行过程中,当实时检测到用水量小于给水管网的给水流量时,稳流补偿器进入储能状态进行能量的储备,当储存能量达到一定限度时,将多余的能量一部分通过预压自平衡补偿装置将能量补偿给高能储存器,一部分以压能的形式释放给用水管网,以实现管网的小流量保压;当实时检测到用水量大于给水管网的给水流量及自来水压力不足致使压力下降时,设备通过系统中的检测装置采集水量及压力信号,实时反馈,通过微机控制,自动调节,稳流高能储存器将原来储备的能量进行释放,以补偿此时检测稳流补偿器中的各种变量。通过计算机系统的分析处理和PID调节器的比较、判断,然后反馈给真空补偿器中的处理单元和控制单元,把计算机发出的控制指令分配给稳流补偿器中的各个控制单元、动作机构来完成能量的自动补偿,达到整个稳流,补偿器内压力的自动平衡状态,在抑制负压产生的同时完成不间断的持续的正常供水。

稳流补偿器和真空抑制器是无负压装置的两大最关键的部件。稳流补偿器及真空抑制器全封闭且不与大气相通,可靠地实现无负压给水设备功能,实现流量调节和稳流功能。设备应具备无负压功能,即设备进水口处不会对市政给水管网或有压管网产生负压。设备在全封闭的基础上,能保证瞬间用水量大于市政管网用水量时,稳流裣器中的储备水能及时补充。

进水口阀门前设有负压表,稳流裣器胶设备出水口设负压传感器,设备设管网超压保护装置。

每台水泵配置的进水管和出水管的管径分别比水泵进水口和出水口至少大一级,且水泵的进水管与水泵的进水口之间采用偏心变径连接,水泵的出水管与水泵的出水口之间采用同心变径连接。

无负压给水设备原理图

3 工程应用分析:

本住宅小区地理位置位于山坡上,地势较高(黄海标高近17米),规划建设为6层及10层住宅楼, 共有住户1523户(分三期开发建设),另适当配置部分商业6000余平方,折合成住宅算100户住宅的用水量,总共有1623户需要加压。由于地势较高,市政给水无法正常供给本小区,就连一层也上不去水。所以考虑一、二、三期的一~三层整体加压,周边市政给水管为DN300,引入管径为DN300,无负压供水设备要求高峰期自来水压力不低0.12Mpa。

结合本小区的特点,本次选用的给水系统只考虑1-3层加压,4-10层后期再加设备,串接在初级设备出水口,所以初级给水设备需考虑整个小区全部用水量,包括消防用水量及绿化用水。

从齐山西路二期新建DN300给水管引一路DN300给水管至增压泵房,另在长水公路原有DN300市政给水管接一路给水,这样就形成两路供水。室外给水管采用球墨给水铸铁管,柔性胶圈接口。

泵房设在距小区用地红线约400米的绿化带内,此处黄海标高为8米左右,市政给水压力高峰期时约有0.15Mpa,满足无负压

设备进水压力要求。该泵房为下沉式,结构尺寸为5.5m×3.5m×2.5m(L×W×H),泵房门宽1.5m,下行踏步同门宽。泵房离最高一栋房子800米,地势差为10.5米;离最远一栋房子1200米,地势差为19.2米。设备进出水管均为DN300。

生活供水系统分为市政直供与二次加压的供水方式,共分为两个压力分区。一区:(直供区):地上一层至三层,由市政管网直供;二区:四层至七层(一期与二期),由位于3#楼地下一层水泵房内的无负压给水设备供给。

小区公共生活、住宅及消防用水均分开设置,其中生活给水分两个系统。低区给水系统供应地下一层至地上三层的公共用水,设水表单独计量,由加压管网直接供水,四层至七层住户给水采用第二级无负压给水设备。因二级加压楼层区间只有四层,故可不必在水表前增设减压阀。

4 方案选型计算

生活给水流量计算:

根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第2.3.1条款计算设计最大用水小时平均秒流量。

最大用水小时平均秒流量可根据国家自定的生活用水定额、用水单位数、小时变化系数和用水时数,按下列公式计算:

其中:qg―最大小时平均秒流量,(L/S);

m―用水单位数,共1623户,按3.5人/户计算;

q―生活用水定额,按250L/(人•D)

Kh―小时变化系数,取2.5;

T―用水时数,取24;

计算结果:生活用水设计给水流量qg=41.83L/S≈151m3/h。另外,加上15L/S室外消火栓用水量,则总计算给水量为Q=151m3/h+15L/S×3.6=205 m3/h。

水泵扬程计算

按照《建筑给水排水设计规范》的规定,水泵直接供水时所需扬程按下列公式计算:Hb≥1.2Hy+Σh+Hc+Ht-H0

其中: Hb―水泵满足最不利点所需的水压;

1.2―给水管网在最不利点流量分配情况下, 克服水泵出口至最不利用水点水头损失而考虑的系数;

Hy―最不利配水点标高差为8m;

Σh―泵房与建筑间室外管线的水力损失,含沿程水头损失hf和局部水头损失hd,按DN300计算,取2m;

Hc―最不利配水点所需流出的水头,取10m;

Ht―泵房与最不利配水点所在地坪地势差,取19.2m;

H0―市政自来水管网的最小供水压力,该工程高峰期时自来水压力为0.12Mpa,考虑用水安全及管路损失,按照利用4m自来水压力。

通过上述计算:我们选择青岛三利公司的WWG型无负压供水设备,该设备满足最不利点所需的扬程不低于37m。

第5篇:无负压供水设备范文

关键词:供水设备;传统供水设备;无负压供水设备;发展

中图分类号:TK284.7文献标识码:A

一、供水设备的发展

第一阶段是采用“储水池+水泵+高位水箱”的方法,市政来水进入储水池,然后由水泵加压后送至高位水箱,由高位水箱向用户供水,蓄水池起到高峰用水时调节作用。

第二阶段是采用“储水池+水泵+压力罐”的方法,市政来水进入储水池,然后由水泵加压后送至压力罐,由压力罐向用户供水,蓄水池起到高峰用水时调节作用。

第三阶段采用“储水池+恒压阿拉善盟无负压供水系统”的方法,设定了系统的供水压力后,在系统的控制下,水泵的转速和投入运行的水泵数量随供水量的变化而改变,输出压力的恒定,一定程度上节省了电耗。

第四阶段管网叠压(无负压)供水时代,设备直接连接在市政来水管网上,不需要修储水池,充分利用了市政来水管网的压力,设备具有高效节能、环保无二次污染、自动化程度高、易维修等特性,逐步成为现代建筑的理性的供水方式。

二、无负压供水设备的原理:

无负压供水设备进水管与自来水管网直接相连,水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管,设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压,将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水;当用户用水量大于自来水管网供水量时,进水管网压力下降,当设备进水口压力降到绝对压力小于0(或设定的管网保护压力)时,设备中的负压预防和控制装置自动启动工作,对设备运行状态进行调整直至设备停机待命,确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响;当自来水管网供水能力恢复,进水管网压力恢复到保护压力以上时,设备自动启动,恢复正常供水;当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时,设备自动进入休眠状态,由自来水管网直接向用户供水,供水不足时设备自动恢复运行;当用户不用水或用水量很小时,设备自动进入停机休眠状态,由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水,用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时,设备自动唤醒,恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力,始终既不对自来水管网造成不利影响又最大限度的满足用户需求,降低供水能耗,实现供水系统最优运行。

无负压设备原理图

三、无负压供水设备与传统水设备的优缺点比较1.传统供水设备:(一)工程投资大   建水池、设水箱,占地面积大,施工周期长,如果水池中水源二次污染严重,还需要重新安装水处理设备,工程总投资大。(二)存在二次污染   传统供水方式原本纯净的自来水全部放入水池(或水箱)中,水池、水箱不是全封闭结构,各种空气中的粉尘、细菌及小动物极易进入水池、水箱,存在水源被污染的后患。并且自来水在水池、水箱中存留较长的时间,易变质变味;虽然自来水中含有一定数量的余氯用于消毒,但是不能满足水质要求。被污染的水经过加压后供给用户饮用,严重影响人体健康。(三)浪费能源 传统供水设备将自来水完全放入水池或水箱,原有压力全部变为零,再从零开始重新加压给水,原有能量白白浪费,这种给水方式能耗大,设备运行成本高。同时由于水池大多采用土建结构、渗水、跑水、漏水、蒸发等问题不可避免,造成水资源浪费。另外,水池需要定期用大量的水来冲刷白白浪费掉,从而也会造成水资源的浪费。(四)运行不经济     传统供水设备加压设备选型大,运行中消耗电能较多,使用不经济。(五)安装麻烦    传统供水设备 修建水池、设置水箱,工程量大,工序较多,工艺也复杂,一旦出现渗漏现象难以修复,后期维护也困难。(六)物业管理麻烦   传统供水设备大型蓄水池清洗时费时费力,且清洗时用水受到影响,管理麻烦。2.无负压供水设备:    无负压供水设备,克服了水池、水箱的诸多缺点,成功的解决了高层居民用水难的问题。它有如下独到之处:   (一)无负压供水设备不用建水池或设水箱,与自来水管网直接连接,可以充分利用自来水管网原有压力,差多少补多少,自来水压力能满足负荷要求时,设备便停止工作。系统大部分时间在低频率下运行,耗电较少,因此节能效果显著,可达到50%以上。   (二)自来水经设备加压后直接供给用户,全程密封运行,没有水池跑、冒、滴漏和渗水现象,节水13%。水源不易受污染,供水质量好,是环保型供水设备,采用微机变频软启动恒压控制,水压平稳,水压质量好。   (三)无负压供水设备施工周期短,占地面积小,安装方便,工程总投资可减少60%以上,使用该供水设备水质没有二次污染,不需要净化设备,进一步节省了投资;因为利用了自来水自身的压力,能耗小,节省日常的用电开支。因为没有水池和水箱,同时又节省了定期清洗消毒的费用。   (四)无负压供水设备运行成本低。由于加压泵选型较小,而且采用多泵制,在用水低峰期,一台泵足以满足用水需求。用水高峰期时,才会启动其它水泵,因此设备运行能耗非常低。   (五)物业管理方便、简单,该供水设备为数字控制全自动运行。停电停水自动停机,来电来水自动开机。   (六)无负压供水设备设备自动化程度高,具有过流、过热、缺相、缺水等多种保护功能,使用寿命长。且有一条公共供水管路与用户管网直接相通,在停电时加压泵虽停止工作,但建筑低层用户依旧可维持供水。

四、无负压供水设备在应用中存在的问题

由于无负压供水设备是直接连接在市政给水管网上,可能出现过度抽吸问题,如何防止过度抽吸问题,这里控制系统较为复杂,还需要我们进一步完善。此外此设备水泵组长期属于高效区工作,工况运行过载等相关问题也是一个技术难题。

五、结束语

通过第四代无负压供水设备和传统供水设备的比较,我们得出新一代无负压供水设备是较为理想的二次供水设备,其占地小,运行可靠,节水,节电效果好等特点可以大幅节约成本同时节约能源。是对供水设备的一次革新。

参考文献:

第6篇:无负压供水设备范文

关键词:无负压变频恒压供水,基本原理,技术要求,应用

中图分类号: TV674 文献标识码: A 文章编号:

1、无负压变频恒压供水的定义及基本原理

随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展,给排水设备也在不断提高,从过去老式的水泵加屋顶水箱到现在的变频供水。近年来又一新型的供水设备出现———无负压变频恒压供水,它是在变频恒压供水设备上发展起来的,主要由无负压调节罐、水泵、气压罐、智能控制系统等组成。这种装置的主要工作原理是,把小区供水系统的开式进水水池,变成容积较小的闭式进水箱,并在蓄水罐上安装一个真空消除器V.E,消除高峰负荷时罐内的负压,从而造成对市政自来水管网的直接抽吸作用,以满足自来水管网安全运行的要求,如图1所示。真空消除器其实就是一个压力窗口器,保持罐内的压力P0跟随自来水管网供水压力变化,即在0~市政自来水管网正常压力之间变化。罐内压力低于下限,真空消除器打开,使空气进入罐内;罐内压力高于上限,真空消除器打开,放掉罐内的一些空气。即只有罐内压力低于下限、高于上限时,真空阀才打开,以便进气或排气。如果罐内压力在下限、上限之间时,真空阀是关闭的。由于市政自来水管网20mH2 O左右的压头P0在进入小区进水灌时没有节流损失掉,因此小区供水系统的变频水泵P1在小区供水时就可以减少20mH2 O左右的扬程,从而达到节能供水的目的。

2、无负压变频恒压供水的特点

无负压变频恒压供水系统是在传统恒压供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式,其主要特征是取消了泵前的水池或水箱,水泵直接从市政供水管网上吸水,通过先进的自动控制系统对泵前和泵后压力进行调节。无负压供水系统具有以下优点:

1) 清洁卫生。由于取消了泵前的水池或水箱,实现了全封闭供水,根本上杜绝了自来水在水池或水箱中滞留时与空气接触而产生的水质污染。

2) 节能高效,操作简便。设备根据用水情况对水泵进行变频调速运行,加上市政管网原有的压力叠加,经测试可节能30%~45%,作为变频(恒压)变流量给水设备的更新换代产品,采用触摸屏监控,设备的运行情况一目了然,操作简便。

3) 投资少、占地少、安装简便。免去建设水池的投资,减少了水池的占地面积,整套设备工厂化制作,便于安装。

但也存在以下不足:它的供水可靠性不高。由于它缺少蓄水池,市政供水一有故障,整个设备瘫痪,将处于停水状态。

3、无负压变频供水设备技术要求

无负压变频供水设备必须满足下列技术要求:

1、无负压供水设备必须满足市政管网的约束条件

①、任何情况下均不允许超量取水现象。无负压管网直供水设备应保证在城市供水管网限定的流量下运转,任何时候都不会超限量取水,根本不会在负压下强行抽水,维护供水管网的运行安全和相邻用户的用水稳定。

②、不产生管路负压、积气和回流现象。无负压管网直供水设备应具有防止负压、压力振荡、回流的有效功能。

2、必须安全、稳定的向用户恒压供水

①、无负压管网直供水设备应采用水泵出水端压力恒定控制或供水管路最不利点恒压控制的方式。压力值可以在现场试水时设定和调整,以达到用户用水压力满意为准。 ②、恒压控制稳态精度要求:设定压力与实际压力差不得超过±0.01MPa。 ③、控制系统动态性能要求:必须平滑、稳定的进行调节,不产生调节震荡,并且响应速度合理。避免水流喘振、断流和水击现象出现。 ④、无负压管网直供水设备应具备的控制功能要求:必须具有两台泵定时切换功能。故障报警停泵功能。进水压力控制设定上限压力,开泵时水泵能根据设定压力值自动升降转速调节出水压力,达到下限压力时停泵。必须设有手动开关泵按钮,当自动功能出现故障时必须手动开关水泵,不至于影响用户用水和市政管网运行的安全。

3、对无负压管网直供水设备制作与安装要求 ①、变频控制柜内电器元件必须采用如下国外知名品牌产品:施耐德、ABB或西门子,水泵变频器必须采用采用以下水泵专用变频器品牌: Danfoss、Omon、ABB、Allenbradley,不得采用通用变频器,控制柜外壳应喷塑。控制柜面板上各种指示灯及仪器齐全,指示牌指示准确清晰,距离2米可辨清指示牌内容。变频柜需要BA系统集成,并提供对江森、霍尼伟尔、西门子楼控系统开放的通信接口。无负压变频供水设备须具备但不限于以下BA功能:各泵运行状态、各泵的故障状态、给水管网压力。 ②、设备进水压力控制应用压力传感器控制或远传压力表,不能使用电接点压力表。出水压力可选用压力传感或是远传压力表,进水最好使用压力传感器。 ③、水泵必须采用以下国外知名品牌:格兰富(CR系列)、ITT(SV系列)或威乐不锈钢水泵,设备进水口所用水泵、水罐、管材、阀门、管件等所有涉水机械、器材应符合国家《生活饮用水卫生监督管理办法》的规定,设备中的不锈钢材料均采用SUS304食品级不锈钢制作,不得使用工业用产品。水泵进出口必须采用不锈钢波纹管连接。④.对无负压变频供水设备配置要求为:两台水泵,一用一备 ,即一台水泵可以零流量连续调节为最大流量,满足24小时全时段的用水高峰及低谷的变化需要,另一台作为备用泵,工作泵与备用泵定时平滑切换一次,以避免泵用泵中死水时间长而影响水质。⑤、保证设备绝对与大气隔绝,全封闭运行,彻底杜绝二次污染,保证在自来水管网的限定性条件下连接运转,不会产生负压管路冲击等影响管网供水安全的隐患,具有相关的资质证明。4、对无负压变频供水设备稳流补偿器的要求为:材质必须采用SUS304食品级不锈钢制作,厚度不得小于4mm。

5、具有国家省级以上质量监督部门的检验合格报告。

6、具备无负压设备的专利证书。

7、取得当地卫生部门颁发的生活饮用水供水设备及用品卫生许可证件。

8、自动化设计,全自动运行,无人职守.无水停机,来水自动开机,停电后复电在启动变频故障自动复位和再启动,工作水泵发生故障时,备用水泵自动投入运行,并定时自动切换。

9、设备制造、安装均应执行国家、行业或企业的技术标准。

4、无负压变频恒压供水的应用

无负压变频恒压供水本身是一种供水设备,一般可以应用如下:1) 适用于任何自来水压力不足地区的加压给水。2) 新建改建扩建的住宅小区、写字楼、综合楼生活用水。3) 自来水厂的给水中间加压泵站。4) 工矿企业的生活、生产用水等。5) 各种循环水系统。然而,由于该设备的技术特点,应用上也存在局限性。当用户最大用水量大于自来水管网最小进水量时,既有可能出现求大于供的情况时就不允许采用无负压供水设备,还有可能对市政管网造成污染时不能应用该设备。具体体现在以下场所:1) 城市给水管网经常性停水的区域;2) 城市给水管网可资利用水头过低的区域;3) 城市给水管网供水Q , H 波动过大的区域;4) 使用管网(无负压) 给水设备后,对周边现有(或规划) 用户用水会造成严重影响的区域;5) 供水保证率要求高,不允许停水的用户;6) 凡可能对市政管网造成回流污染危害的相关行业,如医院、化工等。

根据无负压供水设备的特点,在应用该设备时应注意如下几个问题:1) 在具体工程项目中,无负压给水设备直接从市政供水管网上抽水,设置前必须征得地方自来水公司的同意;2) 作为设计单位应该核算无负压给水设备引水管的管径和抽取水量,以避免因引水管通过水量经常性小于用户设计水量而带来的设备故障的产生;3) 房地产开发公司等使用单位检查产品制造商的产品应由铜、不锈钢或者耐腐蚀的塑料及复合材质组成, 并取得地方卫生行政部门颁发的卫生许可证。

参考文献:

[1]郭文涛,谈城市水资源的可持续利用[J]。山西建筑,2005,31(4):105—106。

[2]李晓燕,浅析工业节水途径[J]。山西建筑,2005,21(8):121—122

[3]湖南无负压变频恒压供水系统性能分析

第7篇:无负压供水设备范文

论文关键词:二次供水,管网叠压无负压设备,设备选型,验收标准

 

为进一步理顺高层住宅二次供水设施的建设、维护和运行管理体制,绍兴市于2008年底出台了高层住宅二次供水管理办法,明确了高层住宅二次供水设施移交供水企业管理。本文结合二次供水设施接收的工作实践,总结了高层住宅二次供水的方案选择、无负压设备的选型原则,及接收过程中的有关验收标准和技术要点。

1、概况

绍兴市自来水公司主要承担绍兴市区的供水任务,供水区域360平方公里,用户24余万户,管网总长1700多公里,公司的管网漏损率、水费回收率、管网水质及压力综合合格率等主要指标均处于行业先进水平,其中管网漏损率一直控制在5%左右。

截止2009年7月,绍兴市区目前已建成的高层住宅小区有16个,总供水建筑面积654598平方米,用户数4804户,占总用户数2.4%,住宅最高层为32层。绍兴市区供水区域内已建成压力在线监测点65处,平均服务压力0.22MPa水利工程论文,常年最低压力≥0.20MPa;已建成水质在线监测点24处,常年水质综合合格率100%。

2、二次供水方案的选择

对高层住宅,目前常见的二次供水采用变频泵+水池和管网叠压无负压设备二种方式。采用变频泵+水池的方案会造成能量浪费和水质降低,采用管网叠压无负压设备有可能对周边供水管网产生不利影响。综合分析绍兴市区的供水能力、服务压力等指标,管网叠压无负压设备作为二次供水设备的首选方案,同时在具体接收时,针对每个高层住宅小区的实际情况进行分析确定。

2.1管网叠压无负压设备的应用条件

根据绍兴供水实际,对管网叠压无负压设备的应用条件制定了内部接收标准,主要包括服务压力、流量需求、给水管材材质、设计施工安装规范、消防用水需求等五个方面。采用一体化无负压、无吸程直接增压供水方式的,重点是对供水管网进行压力实测确定方案的可行性。

对建筑标高在24米以上、100米以下的高层住宅,现场实测城市公共供水管网最不利时的供水压力≥0.2MPa,接入口供水管网管径≥DN200,吸水管径≤DN150,且供水区域总建筑面积≤20万平方米;采用市政管网单回路供水时,瞬时最大流量≤30L/s的高层住宅,可采用管网叠压无负压设备进行二次供水。

经实测,目前已建成的高层住宅小区平均建筑面积4.1万平方米,吸水管径≤DN150,绝大部分满足管网叠压无负压设备的应用条件。不能满足以上要求的高层住宅,不得采用一体化无负压、无吸程直接增压的二次供水方式,应采用水池加变频泵的供水方式。

2.2管网叠压无负压设备的选择

国内常见管网叠压无负设备按其运行原理,主要分以下三类:

①加装机械排气阀的真空抑制型。

当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,排气阀打开,空气进入流量调节器,使原本封闭的流量调节器变为断流水箱,抑制负压产生,另在流量调节器中设置液位控制,当达到最低水位时,水泵停止工作。

当断流现象产生时,管路气囊、气阻、水锤、压力振荡等危及管网安全,且有空气进入,会造成水质二次污染。另外负压消除器工作之时,局部管网已产生负压水利工程论文,尤其是泵房设在地下层的情况,当泵入口处压力表接近真空时,地上管段已是负压。大面积使用时对周边用户会产生影响。

②加装流量传感器结合机械随动装置或储能装置的真空抑制器型。

与前一设备不同的是负压消除器不通大气,流量调节器内分为三个腔,当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,流量调节器内的装置容积扩张(或能量释放)以补充缺水产生的真空,当一定时间内来水仍不足时,流量监测装置发送信号给控制系统,变频器限制水泵超量取水以达到抑制真空的作用。而当市政管网供水满足要求时,系统恢复正常。能够根据需要设定供水管网所需保证的最低压力。

③程序设定的限流自控型。

这种设备的设计原理是基于“根本不产生负压而不是产生了负压再消除它”的理念。该设备直接取消了负压消除器和液位控制器,当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,通过进口端压力传感信号的反馈,利用变频器限制水泵超量取水,而当市政管网供水满足要求时,系统恢复正常,能够根据需要设定供水管网所需保证的最低压力。这种设备在一定程度上会牺牲用户的利益,但以绍兴市区目前的供水压力现状,除了爆管抢修,一般不会出现长时间水压不足的情况。

上述第二、三种设备比第一种采用了更为先进合理的真空抑制技术和稳压控制方案,对周边管网不会产生负面影响,列入我公司优先推荐的接收设备。同时按这二种原理的设备还应满足相关行业标准,我公司执行的标准为CJ/T265―2007《无负压给水设备》及CJ/T 254-2007《管网叠压供水设备》。目前有些厂家以主编单位的身份编写基于自身厂家特定结构的行业标准,实际上运行原理并没有超出上述第二、三种类型,理论上可以与已出版的行业标准合并。

3、二次供水设施验收标准及验收要点

绍兴市区高层住宅二次供水管理实现了统一管理模式、统一整改移交、统一收费价格,二次供水设施经验收合格后移交供水企业管理。依据相关规范,结合工作实践,总结了绍兴市区高层住宅二次供水设施接收过程中的验收标准和技术要点。

3.1验收标准

3.1.1泵房

①生活用水增压泵房要单独设置,与消防泵房隔开,具有独立的门窗关锁;泵房门尺寸应考虑设备进出需要;地坪基础根据安装要求设计;内墙应粉刷,有独立照明;进出泵房应有良好的通道。

②增压泵房应合理布置,除应考虑水箱或稳流罐、管线、控制柜等设施外,还应考虑有足够的巡检和维修间距,以及20平方米左右的办公面积,泵房净高一般不低于3米。

③泵房应具备良好的通风、排水条件水利工程论文,地下式泵房应有通风、排水设施。

④水池、水箱的材质和内壁涂料应无毒无害,不易腐蚀,不影响水质,有较长的使用寿命。

3.1.2管道

①增压立管要求放在公共管道井内,水表安装在休息平台(嵌墙安装,并根据一户一表要求安装表箱)或管道井内,管道及设施应有明显标志。

②增压立管与井壁及管道间应保证足够的维修间距,保证抄表、换表、维修立管的工作间距,生活给水立管管道井单独设置的,其井室尺寸不得小于600×800mm。与消防给水立管共用管道井的,其井室尺寸不得小于600×1200mm,要求生活给水立管与消防给水立管对称布置;同时对进出泵房的管道对接处加装膨胀节。

③水表均应采用远传水表及远传抄表系统,远传线路设置在住宅智能化管廊内。

④管道的材质应根据供水压力、敷设场所条件和敷设方式等因素综合确定,须符合质量和卫生要求,并能有效防止二次污染。工作压力在1.0MPa以下的宜采用内衬不锈钢复合镀锌钢管或衬塑钢管;工作压力在1.0MPa及以上的宜采用无缝管(做内防腐)或内衬不锈钢无缝钢管。若埋设,口径大于等于DN100,且工作压力在1.0MPa以下的,所用材质应选用球墨铸铁管。

3.1.3电气及自控设计

①泵房用电应单独计量,动力电缆及通讯电缆要引入泵房控制柜。泵房内的电缆布线按《建筑电气工程施工质量验收规范》施工,与其它设备的间距符合规范要求;动力电源须双回路供电。

②增压泵房应设计自动控制系统,水量、水压、水质及泵房运行状况等数据,应传送至供水企业。

③供电保护接地采用TN-S系统,在泵房内金属管道进出处、总电源进线处、水泵机组基础应设重复接地。

3.2验收要点

针对无负压设备,我们制订了专门的验收细则,以下几点作为验收中的重点。

①末端压力。按照行业标准CJ/T265―2007《无负压给水设备》和CJ/T 254-2007《管网叠压供水设备》,进行逐项验收设备是必需的程序,但在实际工作中发现,还应加上末端压力检验这一项目。末端压力是指离供水最不利点的压力,反映了管网末端的压力波动。

一般无负压设备的出口压力表安装于设备出口管道处,按照理论计算并不能全面反映管网末端的压力,而绍兴市区在建高层小区大部分管网末端距设备监测点不超过100米,有条件安装远传压力表,当距离超过信号线长度的限制时水利工程论文,可利用自带通讯模块的压力监测设备进行实时监测。

②差量补偿功能。在现场模拟市政用水高峰期,市政来水流量不足,观察设备出口压力是否平稳,据此验收设备是否具有差量补偿功能(即稳流功能);当市政压力低于设定值时,检验设备的低压保护功能是否正常,是否具有停机保护等功能。

③流量检验。用便携式超声波流量计测量水泵进出水管的流量、扬程,检验是否达到设计要求,并用软件记录运行一段时间(不少于一周)的相应流量扬程曲线,与水泵出厂标准进行对比分析,以综合评价机组的整体性能。

4、结语

根据绍兴的供水管网、服务压力与高层住宅二次供水设施的现状,科学制订了二次供水设施的设备选型,总结了接收过程中的验收标准及验收中的有关技术要点。目前,绍兴市区高层住宅二次供水设施的接管工作正积极推进,已达成9个小区的接管意向,收取运行维护费800多万元。二次供水设施的接管,将有效改善高层住宅存在的供水隐患,提升供水管网及二次供水设施的安全运行水平,确保居民的饮用水安全。

陈听学(1972.12―),本科,绍兴市自来水有限公司总经理助理兼副总工程师,一直从事供水管理工作。

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第8篇:无负压供水设备范文

近年来一种新型的成套供水设备――无负压变频恒压供水得到广泛的推广,它主要由无负压调节罐、水泵(一大一小)、隔膜气压罐、智能控制系统等组成。它的工作原理如下:

水泵机组的选型、台数要根据用水曲线合理配备。如下图示:

大泵工频加小泵变频并联工作的流量要能满足尖峰时段用水量(7h,12h,18h)的要求;大泵的变频工作流量要能满足高峰时段(8h――11h,13h――17h)用水量的要求;小泵的变频工作流量要能满足低峰时段(23h――6h)用水量的要求。

智能控制系统预设定成套供水设备的工作压力,既小区用户需求的供水压力。生活给水时,设备运行在低压变频状态,变频器时刻监控小区用户管网压力,对反馈值和设定值进行运算和比较计算,若小区用户管网压力高于设定压力(用户所需压力),则自动减少输出频率,从而使泵的转速减少,出水量减少。若小区用户管网压力低于设定压力,则自动增加输出频率,泵的转速增加,出水量增加,当一台泵运行满足不了用户需要时,其他各台泵自动投入,以保证用户的使用压力。当用水量处于低峰期时,则采用泵后的隔膜气压罐进行供水。

泵运行的情况下,市政供水管流量小于泵的工作流量,泵前的无负压调节罐的内压会降低,当低于一个大气压时,安装在罐顶的负压消除器自动打开,使气体进入罐内,消除了负压。当市政供水管流量逐渐又大于泵的工作流量,罐内压力开始升高,多余的气体自动排出罐外,罐内蓄满水,安装在罐顶的负压消除器自动关闭,防止溢流,罐内压力恢复至市政供水管网压力。

二、无负压变频给水设备工作过程

1、市政供水管网压力高于或等于小区用户需求压力时

当市政供水管网压力高于设定压力时,由成套供水设备的旁通止回阀向小区用户直接供水;小区用户管网压力高于或等于设定压力,变频设备不运行,水泵处于停机状态。

2、市政供水管网压力低于设定压力时

变频设备开始运行,水泵处于开始运转。

2.1、市政管网流量大于等于用户用水量时

水泵提升压力为用户管网压力与市政管网压力之差。

即水泵工作扬程=用户用管网压力-市政管网压力+管阻

水泵工作流量=用户用水量

2.2、市政管网流量瞬间小于用户需求用水量时

用水高峰期,市政管网流量瞬间小于用户用水量,由无负压调节罐来调节不足部分的水量。

水泵提升压力等于用户管网需求压力。

即水泵工作扬程=设定压力+管阻

水泵工作流量=市政管网流量+调节罐补充流量

因此,无负压调节罐的容积:

V容积=(Q出-Q进)×t×1000,m3

Q进=用水高峰时段市政供水管网进水流量,L/s

Q出=用水高峰时段用户需求用水流量,L/s

t=用水高峰时段最长持续时间,s

三、无负压变频给水设备设备的优缺点

1、节省工程投资,减少占地,安装、使用、检修方便;

供水恒压精度高,水压波动小;

设备自动化程度高,自动保护功能较全。

2、业主节电,体系不节能

与传统的泵前水池二次加压供水方式相比,运用了管网叠压技术,可充分利用管网压力能,减少二次加压水泵的耗电量,小区用户受益,但同时加大了市政供水的费用:一般情况下,小区用户节省的耗电量由水厂消化了;二次水池的水量调节功能前移;市政管径需加大;市政管网流量变化加剧。

3、业主减少了工程费用,消除了地下水池的二次污染;业主也失去了二次水池的储水功能,对于用水要求高的建筑物和消防用水不宜使用。

4、新建小区入住率很低时,无负压变频给水设备会频繁启动。

5、负压消除器、泵前后的压力表、旁通止回阀等部件的损坏均会导致整个设备瘫痪,可靠性不足。

6、负压消除器工作时,空气会污染二次供水水质。

第9篇:无负压供水设备范文

关键词:无负压、变频

中图分类号:TN830.2文献标识码: A 文章编号:

Abstract: This thesis introduces the structural components and working principle of water supply instrument of frequency conversion without negative pressure, and establishes a numerical model for the structural components; it laid the foundation for the establishment of a numerical simulation of the entire pumping station.

Keywords: no negative pressure; frequency conversion.

随着城镇建设的蓬勃发展和高层建筑的迅速增加,我国二次供水在城镇生活给水系统应用普遍,气压给水设备与变频调速给水设备的传统二次供水方式不能有效地避免水泵抽水时对市政自来水管网产生负压的问题,因此需在二次供水中设置水池、水箱,由水泵从水池、水箱中取水加压[1]。采用无负压给水设备与市政自来水管网直接串接供水和不产生负压,从而取消了水池、水箱。该无负压给水技术是1997年由青岛三利公司在我国首次研发成功[2],并于2003年由国家原建设部列入“建设部2003年科技成果推广项目”,随后,相继在北京、山东、浙江、天津、广东、上海、福建、哈尔滨等地得到了推广和应用。目前,无负压给水设备己广泛应用于各类城镇二次供水、小区供水、高层建筑加压给水、消防[3]等领域。

1 无负压供水设备基本组成和基本原理

1.1 设备基本组成

无负压供水一般由水泵机组、稳压补偿系统、防止水锤系统、运程监控系统组成,其中稳压补偿系统包含分腔稳压补偿罐(包括来水腔和供水腔)、双向补偿调节装置和能量储存装置。防止水锤系统包括缓闭液控阀、调节缓冲区和延迟停泵程序系统。

1.2无负压变频供水基本原理

无负压供水设备的工作原理是通过变频调节系统来改变水泵转轮的转速,满足供水流量和压力的需求。在水泵工作前,预先根据实际情况设定水泵工作压力,并时刻监测市政管网压力,当压力或流量低于预先设定值时,微机自动控制子变频器起动,提高水泵转速,直到管网压力和流量上升到与设置值,并控制水泵以该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和流量满足要求。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。无负压工作原理的三种状态工作原理可表示为:

(1)蓄水过程

此时,水箱进口流量大于出水流量,水箱蓄水,至设计水位则浮球阀关闭。在自来水压力的作用下止回阀关闭,由此便构成了管道泵供水状态,此时水泵能有效地借用自来水管道原有的压力。

(2)补偿过程

此时,水箱进口流量小于出水流量,当即将出项负压时,负压抑制器打开,水箱中的水对管路进行补偿,并防止负压产生。

(3)平衡供水过程

此时,水箱进口流量等于出水流量,该状态为水压波动过程水箱暂时的平衡状态,或者正常工作下的平衡状态。

2 数值模型

2.1 压力管流的非恒定数学模型

对于输水线路部分,可用有压流的基本方程描述工程过渡过程中的水力特征。描述水流的非恒定流的水锤方程组包括连续微分方程和运动微分方程,有压一元非恒定流的水锤方程组如下:

运动方程为:

(1)

连续方程为:

(2)

经过变换可以写成简单的形式

: (3)

: (4)

其中和是常数,;;

2.2 水泵水锤数值模型

应用suter法[4],水泵在非恒定流计算的约束方程包括水头平衡方程和转速变化方程。利用这两个约束方程,结合上下游的特征线方程即可求解水泵在过渡过程中的流量与压力变化过程。

水头平衡方程:

(5)

转速变化方程:

(6)

2.3 来水腔数值模型

与市政来水管网直接相通,起弹性缓冲作用,避免水泵起动时瞬间强大吸力造成来水管网压力波动,占稳压补偿罐总容积的30%左右。

图1 来水腔水力计算模型

(7)

(8)

(9)

(10)

联立以上方程即可通过牛顿迭代法或二次方程求解获得来水腔上下游压力和流量。

2.4 供水腔数值模型

供水调节区须先储存高压水源,对瞬时高峰用水差量进行补偿,避免水泵机组从来水管网超量取水造成来水管网压力波动,占稳压补偿罐总容积的70%左右。

图2供水腔水力计算模型

(11)

(12)

联立以上方程即可通过牛顿迭代法或二次方程求解获得来水腔上下游压力和流量。

3 结语

无负压供水方式解决了城市供水的二次污染问题,设备具有高效节能,供水安全可靠等显著特点,必将成为未来城市二次加压供水的主要方式。其建立的数学模型,可以为数值模拟无负压供水设备,及时发现其薄弱点做好准备。西康铁路二线新寨子沟隧道施工过程中,破坏当地水源,根据当地政府诉求,对城区水源进行还建。还建过程中,采用改建自来水网方式,无负压供水方式得到了很好应用。

参考文献

[1] 青岛三利集团有限公司主编.CJ/T352—2010微机控制变频调速给水设备[S].北京:中国标准出版社,2011

[2] 夏伟光.无负压给水设备的研制与发展[A].全国建筑给水排水委员会给水分会、热水分会第一届第四次年会暨学术会议论文集[C],2006.153~l 59

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