給排水工程師淺談城市無負壓供水設備

1. 引言

隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設事業(yè)的持續(xù)發(fā)展,給排水設備也在不斷提高,從過去老式的水泵和屋頂水箱供水發(fā)展到現(xiàn)在的變頻供水變頻供水具有節(jié)能、不易污染的特點。近年來又一新型的供水設備出現(xiàn)―――無負壓變頻恒壓供水,它是在變頻恒壓供水設備上發(fā)展起來的,主要由水泵控制器、水泵、氣壓罐、智能控制系統(tǒng)等組成。

2. 無負壓工作原理

無負壓變頻恒壓供水設備由真空消除器、穩(wěn)壓平衡器、加壓水泵、智能型數(shù)控柜及各種電控儀表和管路組成。其各部分的功能是這樣的：

負壓消除器是在穩(wěn)壓平穩(wěn)器內出現(xiàn)負壓時起消除負壓的作用,避免因產生負壓而影響周圍用戶的用水,這也是目前不允許將加壓設備與自來水管網直接串聯(lián)的主要原因,而負壓消除器有效解決了負壓的形成問題,保證了加壓設備的正常運行;

穩(wěn)壓平衡器則是針對自來水管網內壓力與流量的瞬間變化而設置的,它可以使加壓泵進水口的流量與壓力保持相對的穩(wěn)定,保證設備在管網壓力與流量發(fā)生瞬間變化時能夠正常運行,避免設備的自我保護器頻繁開停機;

電控儀表可隨時檢測自來水管網壓力變化情況和用戶管網的壓力情況,并即時將信息傳送到數(shù)控柜,數(shù)控柜根據有關的信息隨時調整設備的運行狀態(tài)。

另外,直接式管網疊壓供水設備還設置有保護自來水管網壓力的功能,使自來水管網的設定壓力不受影響,從而避免了影響周圍用戶的用水。

在供水管路設計上,該設備除了加壓泵向用戶管網輸水外,還有一條直供管路，使自來水管網與用戶管網直接相聯(lián)。在用水低峰期,自來水壓力也能夠滿足用戶用水需要,可以由自來水管網直接向用戶供水。

3. 無負壓供水與傳統(tǒng)供水設備的對比

目前,我們常見的供水流程是這樣的:自來水公司水廠將水加壓通過管道輸送到市區(qū)各取水點,進入各取水點的蓄水設施,包括混凝土水池和水箱,各取水點再從水池、水箱中取水或經過變頻加壓,直接供應用戶,有的經過加壓將水送至建筑物高位水箱,再經自流進入各用戶,以上供水方式是目前普遍使用的供水方式,但這種供水方式存在以下幾個問題：

(1)衛(wèi)生問題

蓄水設施中的蓄水池及普通材料制作的水箱,往往因為本身材質問題,容易滋生具有致癌毒素的有害藻類,并且由于水池或水箱中的水與空氣直接接觸,空氣中的粉塵和細菌極易進入水池,使水中細菌迅速滋生,嚴重污染了水質,影響了居民的身體健康,這已成為現(xiàn)在人們生活中的焦點問題之一。另外,由于水池和水箱的清洗既費時又費力,一般物業(yè)管理部門不愿意做清洗工作,導致水池和水箱中的沉淀物日積月累,長年累月水池和水箱同樣也成為嚴重的污染源。

(2)能源浪費

將具備一定壓力的自來水放入水池和水箱,則自來水原有壓力消失,二次加壓系統(tǒng)則需從零加壓,不能充分利用管網余壓,造成能量的損失。另外,在用水低峰期,自來水管網的壓力非常大,一般都能滿足10層以下居民的用水,對于占城市住宅大部分的低層住宅來說,完全可以滿足正常使用要求。但普通供水方式在用水低峰期依舊處于運行狀態(tài),使能源得不到綜合有效的利用,浪費非常大,這對于我國目前能源緊張的形勢來說,實在是令人痛惜。

(3)運行成本高

由于不能有效利用自來水管網余壓,普通二次加壓設備選型較大,每天運行時間長,因此消耗電能較多,使用不經濟。

(4)先期投資大

修建蓄水池和水箱,需要有較大的土建投資和較長施工周期,并且加壓設備因為是零加壓,設備選型和設備投資都較大。

(5)占地面積大

修建蓄水池或水箱都需要占用較大的空間,這對寸土寸金的地產商來說,同樣是一種浪費。

(6)物業(yè)管理麻煩

蓄水池和水箱的清洗費時費力,而且清洗期間居民用水受到影響,因此管理麻煩,檢修復雜。另外,普通供水方式還存在安裝復雜、工程量大,周期長的缺點,普通變頻供水設備在局部停電時水泵停止工作,所有用戶全部停水,非常不方便。

3.1 無負壓變頻恒壓供水設備的優(yōu)點

直接式管網疊壓供水設備已是一種非常成熟的新型供水方式,較傳統(tǒng)供水設備,它具備以下特點：

(1)能源不浪費

直接式管網疊壓供水設備直接與管網串接,在原有管網壓力的基礎上疊加所需的壓力,差多少,補多少,能充分利用管網的余壓,不會產生負壓,不會造成能源的浪費,符合國家節(jié)約能源的要求。

(2)衛(wèi)生無污染

該設備為全密封運行,異物不會進入系統(tǒng);負壓消除器的ZP膜濾裝置將空氣中的細菌擋住,不會進入系統(tǒng);穩(wěn)壓平衡器采用食品級不銹鋼,或經防腐處理的優(yōu)質碳鋼板制作,不會滋生藻類,是真正的綠色無污染產品,符合人們對飲用水越來越高的要求趨勢。

(3)運行成本低

由于加壓泵的選型較小,并且采用多泵制,因此消耗電能相對減少。另外,在用水低峰期,由于自來水管網壓力較大,因此,加壓泵只需疊加非常小的壓力就能滿足用水需要,對于多層或小高層住宅小區(qū)用戶來說,加壓泵24h中除用水高峰期的幾個小時處于高效運行外,其余大部分時間處于低耗運行,甚至不運行,自來水由設備中的自來水管網直供管路直接進入用戶,相對傳統(tǒng)供水方式來說,能耗非常低,節(jié)能效果極其顯著,較傳統(tǒng)供水方式可節(jié)能30%～70%,其節(jié)能效果深受設備用戶的推崇。

(4)先期投資省

因為無需修建蓄水池或水箱,所以節(jié)省了一大筆土建投資,而且由于利用了自來水管網的余壓,無需從零加壓,因此,加壓泵選型較小,設備投資減少。

(5)占地面積小

因為不需要建水池或水箱,大大節(jié)約了占地面積。

(6)安裝簡單

直接式管網疊壓供水設備為成套供應用戶,現(xiàn)場只需連接進出水管,施工周期短,安裝簡單。

(7)停電可維持供水

由于設備有一條直供管路與用戶管網直接相通,在局部停電時加壓泵雖停止工作,但建筑低層用戶可依靠自來水直供管路維持供水。另外,直接式管網疊壓供水設備為數(shù)字控制全自動運行,停電停水自動停機,來電來水自動開機,不會產生二次污染、設備維護簡單。

3.2 無負壓變頻恒壓供水設備的缺點

(1)無負壓供水設備沒有水箱，一旦管網停水，用戶因為沒有緩沖用水而面臨隨時停水的尷尬問題。

(2)目前現(xiàn)狀供水設備廠家較多，技術水平比較雜亂，設備價格高差較大，因此采用無負壓供水設備需非常慎重。

(3)由于它是一種新型的設備，技術不是很成熟，技術參數(shù)也不很規(guī)范。

4. 結束語

無負壓增壓供水設備是一種真正意義上的環(huán)保節(jié)能優(yōu)質產品,是在傳統(tǒng)變頻恒壓供水系統(tǒng)的基礎上，發(fā)展起來的一種新型的高科技產品。在當前提倡科技創(chuàng)新、節(jié)能降耗的時代,廣泛應用具備降低能耗、減少水質二次污染前景的新型供水方式,將產生可觀的經濟和社會效益。通過無負壓增壓穩(wěn)流供水在西安住宅小區(qū)中的推廣使用,且其在降低成本和節(jié)約能源方面占據很大的優(yōu)越性,相信將會為當今社會發(fā)展的主流產品。

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