時間：2012年08月24日 分類：推薦論文 次數：
摘要：隨著國家節能環保政策的不斷出臺，對節能環保型供水設備的發展不斷提出了新的要求，無負壓供水設備的發展正是其于節能環保健康的理念推出的新一代供水設備。本文重點介紹了無負壓供水設備的工作原理，工藝流程，與傳統供水設備的比較以及應用范圍。
關鍵詞：無負壓供水設備;應用發展;節能;環保
Abstract: Along with the national energy saving and environmental protection policy come on stage ceaselessly, energy-saving and environmental protection type water supply equipment development raised new requirement ceaselessly, no negative pressure water supply equipment is developed in energy saving and environmental protection the concept of Health launched a new generation of water supply equipment. This paper introduces the non-negative pressure water supply equipment of the working principle, process flow and the traditional water supply equipment comparison and application scope.
Key words: no negative pressure water supply equipment; application and development; energy saving; environmental protection
中圖分類號：TU81 文獻標識碼：A 文章編號：
一、無負壓供水設備的發展背景
隨著國家經濟的高速發展，城市建設中的高層建筑越來越多，由于市政自來水一般只能滿足6層以下建筑供水的水壓，為滿足供水水壓的要求，6層以上的建筑就必須采用二次加壓的供水方式，以往傳統的第一代供水方式就是采用高位水池(水箱)或水塔供水，此種供水方式最大的弊端就是二次污染非常嚴重，經常導致用戶的水中出現紅蟲等污染物質，因此必須經常對水池進行清洗、消毒，導致日常的維護費用較高，而且最高幾層住戶由于水壓較低會導致熱水器無法正常打開。隨著科技的發展，出現了第二代供水方式-氣壓供水，此種供水方式雖然從一定程度上減少了水質的二次污染，解決了頂層壓力不足的問題，但由于氣壓供水需要有足夠大的調節水量，那氣壓罐的容積也就比較大，設備的占地面積也很大，此外由于此種供水方式為變壓供水，所以經常導致用戶洗澡時的水忽冷忽熱。
在九十年代初，由于變頻器的出現，供水設備出現了第三代產品-變頻供水，變頻供水方式相對于以上兩種供水方式而言，其有著節能、衛生、供水壓力穩定等優點，因此在市場上得到了迅速的推廣和應用，從最初的單片機控制發展到現在的采用可編程序控制器(PLC)控制，實現全自動運行，操作維護方便，逐步取代了高位水箱和氣壓供水設備。
由于我國《城市供水條例》規定：禁止在城市公共供水管道上直接裝泵抽水。以上三種供水方式均采用蓄水池，也就是將有壓力的自來水流入蓄水池，再從蓄水池零壓力由水泵加壓到用戶給水管網中，浪費了自來水的原有壓力。氣壓供水和變頻供水雖然取消了高位水池減少了二次污染，但蓄水池還是存在二次污染。隨著國家節能環保政策的不斷出臺，對節能環保型供水設備的發展不斷提出了新的要求，無負壓供水設備的發展正是其于節能環保健康的理念推出的新一代供水設備。
二、無負壓供水設備工作原理及工藝流程圖
無負壓供水設備是在繼承智能型變頻調速供水設備基礎上，將市政自來水壓力與水泵提升的壓力相疊加，充分利用自來水的壓力，使供水更加節能和環保的新型供水設備。該設備采用微機控制技術、變頻控制技術、負壓處理技術實現疊壓(無負壓)供水，通過穩流調節系統、負壓抑制系統及全封閉結構實現與自來水管網的直接串接，無負壓供水，避免對自來水管網產生任何負作用。工藝流程圖見圖1。
圖1 無負壓供水設備工藝流程圖
三、無負壓供水設備的性能和特點
1、一般均采用變頻器控制，采用PID閉環控制，自動化程度高，系統運行平穩、安全可靠、故障率低。
2、系統控制多臺泵，可靠地實現軟啟動，無沖擊電流，機械磨損小，可延長設備使用壽命。
3、根據用水量變化，可完成泵組的循環變頻，按照先開先停的原則運行，均衡各泵的工作量，從而延長水泵壽命。
4、設備能自動檢測進出口壓力，按實際需要控制水泵的啟停(帶旁路系統)，同時自動調節用戶管網水量、水壓，使系統始終運行在節能高效區，較傳統供水設備相比，節能效果顯著。
5、系統設有手動、自動兩種控制方式，互為備用，當變頻器、控制器故障時，將轉換開關切入“手動”位置，人工操作面板上各泵的啟停按鈕，保障連續供水。
6、實際工作水壓由現場人工根據需要進行數字設定，并進行數碼顯示實際工作壓力，使實際工作壓力與設定壓力一致。
7、自來水壓超低(或停水)報警停機，水壓恢復后自動開機運行，出口管網水壓異常報警，LED頻率指示，變頻器異常指示，電機故障工況指示。
8、保護功能：欠壓保護、過載保護、缺相保護、失速保護、電機接地保護等。
四、傳統供水設備與無負壓供水設備對比
1.無負壓供水設備、變頻供水設備等供水設備的區別
無負壓供水設備是水源都是從蓄水池中來，這樣自來水的壓力就被卸掉了，而且蓄水池需要二次消毒設備。無負壓給水設備系直接利用自來水管網壓力的一種疊壓式供水方式，衛生、節能、綜合投資小。安裝調試后，自來水管網的水首先進入穩流罐，并通過真空消除器將罐內的空氣自動排除。當安裝在設備出口的壓力傳感器檢測到自來水管網壓力滿足供水要求時，系統不經過加壓泵直接供給;當自來水管網壓力不能滿足供水要求時，檢測壓力差額，由加壓泵差多少、補多少[1];當自來水管網水量不足時，空氣由真空消除器進入穩流罐破壞罐內真空，即可自動抽取穩流罐內的水供給，并且管網內不產生負壓。
變頻恒壓供水設備，既能利用自來水管道的原有壓力，又能利用足夠的儲存水量緩解高峰用水，且不會對自來水管道產生吸力。二次加壓供水設備廣泛應用在自來水管網壓力不足的場合。按水泵(離心式水泵，下同)與管道連接方式的不同，供水方式可分為2種：①水箱—水泵加壓供水;②管道泵加壓供水。
供水方式①由于水箱能有效地進行水量的吞吐，即在非用水高峰時儲存水量(此時自來水管道所能提供的流量Q自大于用戶所需要的水量Q用，即Q自>Q用)，而在用水高峰(Q自
2.傳統供水設備與無負壓供水設備對比
傳統的水池供水設備無負壓(無吸程)供水設備
供水方式必須建水池或水箱，自來水進入后，壓力基本減為零，所以必須進行二次加壓，水泵揚程較高，功率較大。不用建水池或水箱，直接與自來水管網串接加壓供水由于利用了自來水的原有壓力，水泵揚程可減小，功率也減小。
供水質量各種贓物及易進入水池，嚴重污染水質，如不經常清洗水池，受污染的水加壓供用戶使用，將嚴重危害用戶的身體健康。自來水經全封閉設備加壓直接供給用戶，穩流補償器防腐處理(不銹鋼)，水源沒有任何污染，用戶可以使用到符合衛生標準的飲用水。
節水情況由于水池為敞開式，且大多采用混凝土結構，易發生跑、冒、滴、漏、滲等現象，且經常要對水池清洗、消毒，均會導致水源浪費。設備為全封閉結構，杜絕了跑、冒、滴、漏、滲等現象且不用清洗、消毒避免了水源的浪費。
節能情況有壓力的自來水進入水池或水箱中，原有的壓力基本變為零，再從零開始重新加壓，能量白白浪費。設備直接與自來水管網串接，充分利用自來水原有壓力進行疊壓供水，壓力差多少、補多少，自來水滿足要求時，設備停止運行，節能效果極其顯著，效率可達到30%-50%以上。
占地面積必須建蓄水池或儲水箱，占地面積很大。設備可安裝在地下泵房中、樓梯間，占地面積較小。
安裝情況必須建蓄水池或水箱，施工、安裝復雜，工期較長。不用建蓄水池或水箱，成套設備出廠，到現場后用戶的自來水進水管與出水管直接與設備對接即可，安裝簡單、施工周期較短。
投資情況修水池或建水箱，建泵房，設備占地面積大，工程總投資大。因水質二次污染嚴重，需安裝水凈化設備投資增大。自來水原有壓力不能利用，設備始終從零壓力開始加壓供水，設備功率較大，運行費用較高，耗水、耗電，需定期對水池清洗、消毒，增加日常管理成本。不用修水池或建水箱，占地面積小，節省投資。設備為全封閉結構，不會產生二次污染，不需要安裝凈化設備，進一步節省投資。該設備可以充分利用自來水管網壓力，耗能小，節省日常用電開支，使用非常經濟。因設備是全封閉的，節省了定期清洗消毒的費用。
四、無負壓供水設備應用范圍
1、適用于任何自來水管網壓力不足地區的二次加壓供水;
2、各類工礦企業的生產、生活用水及各種補水系統;
3、住宅小區及高層建筑生活用水;
4、各種循環用水系統，自來水廠的中間加壓泵站;
5、改造替代原有的傳統增壓設備;
6、由于功能特殊而不能停水的，可以采用無負壓供水設備與水池公用的供水方式;
7、可與水池、水箱結合使用。
參考文獻：
[1] 付宇,魏思源.住宅給水排水節能技術的探討[J].中華民居,2011,(4):177-177.
[2] 楊志強,江定國,周兵等.高位蓄水箱無負壓供水系統用于二次供水[J].中小企業管理與科技,2010,(27):115-116.
[3] 高凌玲.城市二次供水系統改造方案的研究[D].同濟大學環境科學與工程學院,2009.