淺談無負壓變頻恒壓供水
摘要 本文介紹了無負壓變頻恒壓供水設備的工作原理及適用條件，并對無負壓供水的發(fā)展提出了建議。
關鍵詞無負壓 恒壓供水 節(jié)能 二次污染
隨著城市的迅速發(fā)展，住宅小區(qū)在不斷開發(fā)，居民用水量急劇增加，城市自來水管網(wǎng)的壓力不能滿足所有用戶的需要，給人們的生活造成了*的不便，目前解決水壓不足的主要手段是采用二次加壓供水方式。傳統(tǒng)的二次加壓供水需要首先將水存于水池或水箱內(nèi)，然后用加壓泵提升至各用水點，這種方式存在著能源浪費和二次污染，而且水池水箱往往占地面積較大運行成本較高。近幾年蓬勃發(fā)展的無負壓設備彌補了傳統(tǒng)供水方式的不足。
1 無負壓變頻恒壓供水原理
首先讓我們來看一下它的原理。當設備投入使用時，管網(wǎng)水進入穩(wěn)流補償罐，此罐既可作為進水儲水裝置，也可起到穩(wěn)流補償作用，通過真空抑制器將空氣排出，待水充滿后，真空抑制器自動關閉。當來水能夠滿足用水壓力及用水量要求時，設備通過旁通止回閥向用水管網(wǎng)直接供水；當自來水管網(wǎng)的壓力不能滿足用水要求時，系統(tǒng)壓力信號由泵出口的壓力傳感器反饋給變頻控制器,水泵變頻啟動運行,并根據(jù)用水量的大小自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,恒壓供水。若運轉(zhuǎn)水泵達到工頻轉(zhuǎn)速時,壓力還不夠，則切換*臺泵工頻運行，另一臺水泵變頻運轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過壓力傳感器給出啟泵信號，使水泵變頻啟動運行。水泵供水時，若自來水管網(wǎng)的水量大于水泵流量，系統(tǒng)保持正常供水，且充分利用了自來水管網(wǎng)的原有壓力；用水高峰期時，若自來水管網(wǎng)水量小于水泵流量時，穩(wěn)流補償罐內(nèi)的水作為補充水源仍能正常供水。此時，空氣由真空抑制器進入穩(wěn)流補償罐，消除了管網(wǎng)的負壓。用水高峰期過后，系統(tǒng)恢復正常的狀態(tài)。若管網(wǎng)供水不足或停水，造成穩(wěn)流罐液位不斷下降,液位探測器將信號反饋給變頻控制器,水泵自動停機,以保護水泵機組。
在整套設備中，zui關鍵的就是真空抑制器。現(xiàn)在來分析一下設備是如何消除負壓的。當用水高峰時，供水量不能滿足用戶用水時，穩(wěn)流補償罐內(nèi)的水作為補充用水,由于罐內(nèi)水量的減少水位下降，在罐體內(nèi)形成真空,這時就出現(xiàn)負壓。如果不采取措施，就會影響市政管網(wǎng)的壓力，影響周邊居民的用水，這時就要利用真空抑制器來消除負壓。各個廠商在這個部件中下足了功夫，究其根本，就是要當負壓產(chǎn)生時用氣體填充，而方式有很多。
zui基本也是使用zui多的是在罐內(nèi)產(chǎn)生負壓或水位下降時打開閥門補入大氣, 該類裝置跟復合排氣閥如出一轍，靠穩(wěn)流補償罐內(nèi)水位升降帶動浮球上下移動控制閥門的開和關，從而達到罐的吸氣和排氣。在水罐注滿水時此閥門閉緊,此時水罐為承壓的密閉容器,當水位開始下降時，浮球的移動給出了控制信號，使閥門打開，大氣進入罐體，從而實現(xiàn)了真空的消除。
也有些廠家則采取罐內(nèi)補氣的原理來消除真空,即將穩(wěn)流補償罐分為兩個腔體：A 腔、B 腔。A 腔和B 腔用擋板分隔開,其中A 腔在制造時先預留好氣體，A 腔預留的氣體可以起消除負壓的作用。當自來水供水量不能滿足用戶用水量時,B 腔內(nèi)水位下降出現(xiàn)真空,此時由于真空的負壓作用形成虹吸現(xiàn)象，A 腔內(nèi)的氣體就會因壓力差被導入到B 腔內(nèi),由此消除了負壓。當供水量足夠時,隨著B 腔內(nèi)液位不斷上升,會把腔體上端浮球頂起, 于是B 腔體內(nèi)空氣又重新被壓縮回A 腔體內(nèi)進行貯存待用。A 腔內(nèi)氣體要選用不溶于水，無毒無害的氣體，但*不溶也是不可能的，所以必須在罐上設置可以補充氣體的裝置，以便在使用一段時間后氣體不足，可以進行補充。
從以上工作原理可以看出，無負壓設備具有如下優(yōu)點：節(jié)約能源，能夠充分利用自來水管網(wǎng)的原有壓力，這樣可以選用功率、揚程相對較小的水泵及控制設備，而且在夜間及小流量用水時，可利用自來水水壓直接供水而無需啟動水泵；避免水質(zhì)二次污染，自來水是直接加壓供應到各用水點，減少或*了因水在蓄水池中蓄留、暴露、或因管理不善而造成的二次污染，保障了水質(zhì)安全；不需建水池、水箱，節(jié)省了建筑面積和水池、水箱的修建費用，節(jié)省了投資，增加了經(jīng)濟效益。
2 應用無負壓設備的注意事項
雖然無負壓設備具有很多優(yōu)點，但在選用無負壓給水設備時應考慮以下因素：
選用設備時,不但要考慮用戶的用水流量、壓力情況,還必須考慮進水的流量、壓力情況。在市政管網(wǎng)可利用水量*低于用戶用水量、水壓很低的地方不應使用。
為了確保管網(wǎng)的水質(zhì)衛(wèi)生條件,設備進水管上應設管道倒流防止器,或選用設備自身帶有防倒流裝置的設備。
水泵出水管及旁通管上的止回閥應采用可消除水錘的緩閉式止回閥等,尤其是無負壓給水設備用于高層建筑等高揚程供水的場所時必須采用。水錘不但會損壞水泵出水管上的止回閥及水泵,也會損壞旁通管上的止回閥,給進水管網(wǎng)造成巨大的壓力波動。
由于變頻泵在低頻率下運行效率較低,在供水流量變化較大的工程中,應盡可能要求設備配置相應的小流量泵,滿足系統(tǒng)在較小流量運行時設備仍能在高效區(qū)內(nèi)運行,以真正達到節(jié)能的效果。
雖然無負壓設備有節(jié)能環(huán)保等的優(yōu)點，但無負壓給水設備的選用應結(jié)合每個工程的具體情況及當?shù)厥姓o水管網(wǎng)的流量、壓力狀況綜合考慮,以確定其是否適用及是否能在具體的工程中做到真正節(jié)能,不適用時就應采用其他的供水方式。在工程設計和無負壓設備的產(chǎn)品選用中,應采取措施盡量避免對進水管網(wǎng)造成回流污染、瞬間負壓、壓力振蕩等不利影響,使設備做到既節(jié)能又能保證供水安全。
3 對無負壓供水的發(fā)展建議
直接管網(wǎng)疊壓供水設備作為一種新型設備，技術環(huán)節(jié)仍有待完善。無負壓控制技術應科學可靠，并符合統(tǒng)一的國家標準。沒有統(tǒng)一的國家標準指導生產(chǎn)和檢驗，難以評價產(chǎn)品的可靠性，而如果無法判斷無負壓技術的可靠性，直接管網(wǎng)疊壓供水設備的存在價值則只能處于待判定階段。因此，要盡快制訂國家標準和規(guī)范，來指導企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營，并鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新，研制出即符合國家標準有具有企業(yè)特色的技術含量高、質(zhì)量過硬的產(chǎn)品，并增強企業(yè)的服務和參與意識。要保護知識產(chǎn)權(quán)，要認真審查企業(yè)的技術來源，以杜絕那些剽竊技術、侵害知識產(chǎn)權(quán)的不法行為。要設立科學合理的企業(yè)準入條件，既要避免一窩蜂地涌入直接管網(wǎng)疊壓設備的市場的現(xiàn)象，也要防止僅由幾家企業(yè)壟斷生產(chǎn)的狀況。
隨著該設備的不斷使用及推廣,將會更廣泛的應用,相信該技術也會朝著更節(jié)能、更環(huán)保的方向不斷提高，使無負壓設備的使用更科學、合理，真正服務于民。
智能型無負壓河南開封無塔供水設備安裝簡便、節(jié)省占地面積。供水罐的制造、檢驗均符合GB150《鋼制壓力容器》的規(guī)定，但因罐內(nèi)不儲存壓縮氣體，所以不須列入壓力容器的管理范疇。罐的內(nèi)壁采用了*的“防腐處理”，防腐材料符合衛(wèi)生部標準；
智能型無負壓河南開封無塔供水設備可作任何生活、工業(yè)用水，也可作*空調(diào)系統(tǒng)、自來水廠增壓、農(nóng)田灌溉、污水處理、人造噴泉、消防用水，可配置任意型號的水泵。若用戶有特殊要求，可協(xié)商定制；
智能型無負壓河南開封無塔供水設備采用了*的變頻控制技術，具有軟啟動，有過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護等功能。在異常情況下進行信號報警、自檢、故障判斷等，還可根據(jù)用水量的高低自動調(diào)節(jié)供水流量；
智能型無負壓變頻供水設備可根據(jù)自來水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動，以延長設備使用壽命，其蓄能、穩(wěn)壓性能更加顯著；
