給排水工程師淺談城市無負(fù)壓供水設(shè)備

1. 引言

隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展,給排水設(shè)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(shè)備出現(xiàn)―――無負(fù)壓變頻恒壓供水,它是在變頻恒壓供水設(shè)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(fù)壓工作原理

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

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

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

另外,直接式管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備還設(shè)置有保護(hù)自來水管網(wǎng)壓力的功能,使自來水管網(wǎng)的設(shè)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(shè)計上,該設(shè)備除了加壓泵向用戶管網(wǎng)輸水外,還有一條直供管路，使自來水管網(wǎng)與用戶管網(wǎng)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(wǎng)直接向用戶供水。

3. 無負(fù)壓供水與傳統(tǒng)供水設(shè)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(jìn)入各取水點的蓄水設(shè)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(jīng)過變頻加壓,直接供應(yīng)用戶,有的經(jīng)過加壓將水送至建筑物高位水箱,再經(jīng)自流進(jìn)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(shè)施中的蓄水池及普通材料制作的水箱,往往因為本身材質(zhì)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(xì)菌極易進(jìn)入水池,使水中細(xì)菌迅速滋生,嚴(yán)重污染了水質(zhì),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(dǎo)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(yán)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(wǎng)余壓,造成能量的損失。另外,在用水低峰期,自來水管網(wǎng)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(wǎng)余壓,普通二次加壓設(shè)備選型較大,每天運行時間長,因此消耗電能較多,使用不經(jīng)濟(jì)。

(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(shè)備因為是零加壓,設(shè)備選型和設(shè)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(chǎn)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(fù)雜。另外,普通供水方式還存在安裝復(fù)雜、工程量大,周期長的缺點,普通變頻供水設(shè)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(fù)壓變頻恒壓供水設(shè)備的優(yōu)點

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

(1)能源不浪費

直接式管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備直接與管網(wǎng)串接,在原有管網(wǎng)壓力的基礎(chǔ)上疊加所需的壓力,差多少,補多少,能充分利用管網(wǎng)的余壓,不會產(chǎn)生負(fù)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(shè)備為全密封運行,異物不會進(jìn)入系統(tǒng);負(fù)壓消除器的ZP膜濾裝置將空氣中的細(xì)菌擋住,不會進(jìn)入系統(tǒng);穩(wěn)壓平衡器采用食品級不銹鋼,或經(jīng)防腐處理的優(yōu)質(zhì)碳鋼板制作,不會滋生藻類,是真正的綠色無污染產(chǎn)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(wǎng)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(shè)備中的自來水管網(wǎng)直供管路直接進(jìn)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(shè)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(wǎng)的余壓,無需從零加壓,因此,加壓泵選型較小,設(shè)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(wǎng)疊壓供水設(shè)備為成套供應(yīng)用戶,現(xiàn)場只需連接進(jìn)出水管,施工周期短,安裝簡單。

(7)停電可維持供水

由于設(shè)備有一條直供管路與用戶管網(wǎng)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(wǎng)疊壓供水設(shè)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(chǎn)生二次污染、設(shè)備維護(hù)簡單。

3.2 無負(fù)壓變頻恒壓供水設(shè)備的缺點

(1)無負(fù)壓供水設(shè)備沒有水箱，一旦管網(wǎng)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(shè)備廠家較多，技術(shù)水平比較雜亂，設(shè)備價格高差較大，因此采用無負(fù)壓供水設(shè)備需非常慎重。

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

4. 結(jié)束語

無負(fù)壓增壓供水設(shè)備是一種真正意義上的環(huán)保節(jié)能優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,是在傳統(tǒng)變頻恒壓供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的一種新型的高科技產(chǎn)品。在當(dāng)前提倡科技創(chuàng)新、節(jié)能降耗的時代,廣泛應(yīng)用具備降低能耗、減少水質(zhì)二次污染前景的新型供水方式,將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)和社會效益。通過無負(fù)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(jù)很大的優(yōu)越性,相信將會為當(dāng)今社會發(fā)展的主流產(chǎn)品。

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