無負壓供水設備技術工作原理及優點

發布時間:2020/3/25 11:57:48     作者:     來源:水泵網

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近年來,隨著城市建設的不斷加快,高層建築日益增多,二次供水設施成為自來水供水管網建設中不可缺少的一部分。然而,傳統二次加壓供水方式,水池、水箱造成二次汙染已直接影響了供水水質安全,產生了嚴重水質汙染事故,這一問題已引起政府主管部門和供水企業的密切關注。 …

        20世紀90年代中,我國成功引入了無負壓供水設備,彌補了傳統供水方式不足。從市政角度看,不少城市直接從市政管網抽取二次增壓供水基礎條件已初步具備。從社會需求看,社會經濟發展需要,人們又企盼著既避免水質二次汙染,又能更節能節電供水增壓新設備區代替傳統增壓設備。因此,無負壓供水方式勢在必行。本文在此就這方麵技術的現狀和我國的發展趨勢做一簡單介紹。
        一、無負壓供水技術產生背景
        我國采用給水增壓係統大致經曆了四個階段。從最早的水塔供水,發展到了最先進的“無負壓”供水方式,先後經曆了四個階段的供水方式,其分別為水塔供水、樓頂水池供水、變頻供水及無負壓供水。目前二次供水設施主要是仟種階段,經過多年的運行使用,其不足之處令人擔憂。
        1、水塔供水原理
        自來水通過管網,把水傳輸到地麵水池,再通過水泵把水池裏的水傳輸上高高的水塔。水塔占地麵積大,成本高是其最大的不足,而且,水塔僅僅適用比較低的樓盤,目前的樓盤越來越高,現有水塔不能無限增高。供水多次汙染非常嚴重,市政自來水管網的壓力一到地下水池就變為零,這種供水方式既浪費了能量,又存在著很嚴重的水質二次汙染。這些缺點嚴重製約了水塔供水的發展。
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        取代水塔供水方式的是樓頂水池供水設備。其供水原理是:自來水管網將水傳輸到一個儲水池將水儲存起來,然後通過房,將水輸送到頂樓水池,頂樓水池再自上而下供水。與水塔供水相比較,樓頂水池相對不占地,構造經濟,節能。但是,樓頂和水塔這兩種供水方式的汙染環節幾乎一樣。
 
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        無負壓供水設備
        樓頂水池的缺點促進了變頻設備的技術開發。1994年,一種變頻技術改變了各個城市的供水方式,也就是第三階段供水方式——變頻供水。自來水通過管網送到樓下水池後,無須再通過泵房傳輸到樓頂水池,而是應用一個變頻設備,直接將樓底水池的水傳輸到各個用戶家裏。這樣變頻技術的廣泛應用減少了樓頂水池的中轉環節,不僅節約能量,而且減少了自來水的汙染環節。
        前麵三個階段的供水方式都屬於二次供水,也就是說,從市政管網把自來水傳到用戶家中,中間都有中轉的水池。這個中轉過程,就是一個不可避免的汙染過程。由於管理不善,水池、水箱缺乏定期的清洗,二次消毒措施失效以及係統本身的缺陷,造成的水質二次汙染已直接影響了供水水質安全,甚至產生了嚴重的水質汙染事故。這些通病都是讓第四個階段的無負壓給水設備給克服了。無負壓給水設備不設儲水池,整套設備是密封不與大氣接觸,故徹底避免了水質二次汙染可能。正是密閉係統,設定了供水需要水壓情況下,市政水流至水泵進水口時餘壓可疊加利用,水泵補充設定水壓與餘壓不足部分節能。另外,儲水池一般儲存數小時用水量,體積大占地麵積也較大,無負壓給水設備不設儲水池,故也就節省了占地麵積,這一點尤其將給水設備放室內或地下室時,經濟效益尤為明顯。
        二、無負壓供水技術簡介
        1、無負壓供水
       無負壓供水設備是以市政管網為水源,充分利用了市政管網原有的壓力,形成密閉的連續接力增壓供水方式,節能效果好,沒有水質的二次汙染,是變頻恒壓供水設備的發展與延伸。
       通常Ag真人环亚所說的無負壓供水設備,一般指的是無負壓變頻供水設備,也叫變頻無負壓供水設備,是直接連接到供水管網上的增壓設備。傳統的供水方式離不開蓄水池,蓄水池中的水一般自來水管供給,這樣有壓力的水進入水池後變成零,造成大量的能源白白浪費。而無負壓供水設備是一種理想的節能供水設備,它是一種能直接與自來水管網連接,對自來水管網不會產生任何副作用的二次給水設備,在市政管網壓力的基礎上直接疊壓供水,節約能源,並且還具有全封閉、無汙染、占地量小、安裝快捷、運行可靠、維護方便等諸多優點。
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        2、無負壓供水設備組成
        無負壓供水主要由無負壓穩流罐、壓力罐(隔膜式或氣囊式膨脹罐)、無負壓控製櫃、水泵、電機、過濾器、倒流防止器、傳感器、電接點壓力表、管路組件、底座等組成。
        3、無負壓供水適用範圍
        1)用戶原有加壓係統的節能、降耗改造。
        2)各類中水、汙水、廢水處理廠;
        3)各類自來水廠、給水加壓泵站;
        4)油田輸油管道、油庫、油泵站、油港等恒壓輸油係統;
        5)無負壓供水設備還適用於各類工礦企業生產用水(如循環冷卻水、工業鍋爐供水係統等需要恒壓的生產用水);
        6)高層建築、住築小區、企事業單位等生活、消防給水係統、暖通、中央空調循環和分質。
       三、無負壓供水技術工作原理
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       無負壓供水設備采用微機控製變頻調速實現恒壓供水,其中的負壓補償係統克服了對管網的不良影響,無負壓供水設備設備某一壓力值。自來水管網的水進入穩流罐,罐內空氣從真空消除器排出,待水充滿後,真空消除器自動關閉。當自來水管網壓力能夠滿足用水要求時,係統由旁通止回閥向用水管網直接供水,當自來水管網壓力不能滿足要求時,係統壓力信號由遠傳壓力表反饋給變頻控製器,水泵運行,並根據用水量的大小自動調節轉速恒壓供水。若運轉水泵達到工頻轉速時,則啟動另一台水泵變頻運轉。水泵供水是,若自來水管網水量大於水泵流量時,係統保持正持供水。用水高峰時,若自來水管網水量小於水泵流量時,穩流罐內的水作為補充水源仍能正常供水,此時,空氣由真空消除器進入穩流罐,罐內真空遭到破壞,確保了自來水管網不產生負壓,用水高峰過去後,係統恢複到正常供水狀態。當自來水管網停水,造成穩流罐液位不斷下降,液位探測器信號反饋給變頻控製器,水泵自動停機,以保護水泵機組。夜間小流量供水且自來水管網壓力不能滿足要求時,氣壓罐可以貯存並釋放能量,避免了水泵頻繁啟動。
       四、無負壓供水優點
       無負壓設備是一個未來趨勢,在節能、防汙染、用水安全方麵,都是市場上相對最先進的。這種設備在節能、節水、節地、節省建設資金等方麵具有顯著優勢,成了取代水池、水箱等二次供水設施的首選設備。
       1、衛生無汙染
       設備為全密封運行,異物不會進入係統;不與空氣直接接觸,負壓消除器將空氣中的細菌擋住,不會進入係統,穩壓平衡器采用食品級不鏽鋼或用鋼板做環保塗料製作,不會滋生藻類,真正無汙染產品,符合人們對飲用水要求越來越高的趨勢。
       2、物業管理方便、簡單
       直接式管網疊壓供水設備為數字控製全自動運行,無人值守,停電停水自動停機,來電來水自動開機;由於不會產生汙染,因此無需麻煩的清洗工作。
       3、能源不浪費
       直接式管網疊壓供水設備直接與管網串連,在原有管網壓力的基礎上疊加所需的壓力,與所需的壓力相比,差多少,補多少,能充分利用管網的餘壓,不會造成能源的浪費,符合國家節約能源的要求。
       4、成本低
       因為無需修建蓄水池或水箱,所以節省了一大筆土建投資,而且由於利用了自來水管網的餘壓,無需從零加壓,因此,加壓泵選型較小,設備投資減少。由於加壓泵的造型較小,而且采用多泵製,在用水低峰期一台泵足以滿足用水需要,用水高峰時才會啟動其他泵,因此,設備運行過程中能耗非常低,降低了運行成本。
       5、安裝簡單
       直接式管網疊壓供水設備為成套供應用戶,現場隻需聯接進出水管,施工周期短,安裝簡單。
       五、無負壓供水存在的問題
       無負壓供水同時存在以下不足:首先,它的供水可靠性不高。它缺少蓄水池,市政供水一有故障,整個設備癱瘓,將處於停水狀態。其次,技術不成熟,各項技術還有待進一步完善。第三,由於直接從市政管網抽水,盡管可以解決負壓問題,但必須取得主管部門批準。最後,更為關鍵一點,整個行業現無標準可依、可行。我國曾在《城市供水條例》規定:“禁止在城市管網公共供水管道上直接裝泵抽水”這是因為抽水時可能產生的負壓會幹擾水力工況,影響周圍用水,甚至造成管網破壞。所以在工程設計時首先建一個水池或水箱,再用增壓泵加壓到用戶供水管網。2004年,我國部分塵世將上述條款解禁,並相繼出台試用細則。現該類產品已在北京、上海、天津、廣州、山東等地區有較多應用,特別是在生活給水領域中的應用。
       但無負壓供水技術由於有其自身的局限性,在下列條件下仍無法正常使用:
       1、城市給水管網經常性停水的區域;
       2、城市給水管網可利用水頭過低的區域;
       3、城市給水管網供水波動過大的區域;
       4、使用管網(無負壓)給水設備後,對周邊現有(或規劃)用戶用水會造成嚴重影響的區域;
       5、供水保證率要求高,不允許停水的用戶;
       6、凡可能對市政管網造成回流汙染威海的行業,如醫院、製藥、化工等,這也是製約無負壓供水技術“遍地開花”的因素。

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