水源泵切换双路水源型无负压给水设备在建筑中的应用

    (1.内蒙古科技大学，内蒙古 包头 014010;2.包头市排水产业有限责任公司，内蒙古 包头 014010)
摘 要：文章主要以水源泵切换双路水源型无负压供水设备为例，介绍了无负压给水设备的构成、运行原理及特点，并通过经济比较，显示出了它在实际工程应用中的优势。
关键词：无负压供水设备；双路水源；运行原理；特点；经济比较
中图分类号：TU991.35  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)03—0067—02 
      随着社会经济的发展进步，市政供水系统水质标准逐步提高，供水能力不断增强。我国的中、高层建筑的给水加压方式，一般以蓄水池加高位水箱为主，而部分从室外管网中直接吸水加压的方式，也只是用于较低层建筑物，并且还受吸水管管径远小于室外管网管径的条件限制，而且由加压设备直接从市政管网抽吸，容易造成市政管网负压，影响管网末端用户的用水稳定性。此外，蓄水池及高位水箱存在水质二次污染的问题，至今仍没有彻底的解决办法。近几年一些给水设备公司就以上问题提出了多种解决方法，其中以无负压智能供水设备效果最好。
1 水源泵切换双路水源型无负压给水设备
1.1 水源泵切换双路水源无负压给水设备构成
      水源泵切换双路水源型无负压给水成套设备一般由水箱（水池）、水泵机组、气压罐、变频控制系统、隔离切换阀、控制仪表等构成。
1.2 运行原理
1.2.1 从图1中可以看出，该系统中有两路水源，一路水源为市政管网，另一路为水箱，市政管网做为第1水源（见图1中1），水箱做为备用水源。正常情况下由供水泵直接抽吸市政管网水源向用户增压供水，当市政管网压力低于当地自来水公司所要求的最低允许抽吸压力或形成负压时，由控制系统切断第1路水源，停止从市政管网抽吸，启动水箱水源泵，其出口作为增压机组的第2水源（见图1中2）。
1.2.2 当市政管网压力不足（但允许抽吸）时，设备自动启动，在原有水压基础上变频调速接力增压供水，由于按“差多少，补多少”的原则增压，所以在给水流量范围内既满足了用户恒压供水的需求，又能有效利用市政管网的有效压力势能，实现了高效节能运行。运行过程中密闭的水池（水箱）只相当于一段管路，新鲜卫生的自来水不断流过水池（水箱），不会遭受外界污染。
1.2.3 当市政水源供水不足、水池（水箱）贮水也已消耗完，设备会自动停机。水源正常后即可自动恢复运行。
1.2.4 为了避免水箱中的水因停留时间过长而变质，由全自动智能控制系统自动切换到第2路水源，从水箱取水。
1.2.5 为了满足整套系统自动平稳运行需要，在市政管网和用户端管网上装设有压力检测装置，用于检测市政管网压力和用户端供水压力，以避免造成负压抽吸并实现用户端恒压供水；在水箱中装有液位检测装置，用于高低水位检测，以实现水箱高水位停止进水和低水位时避免从水箱抽水；在水箱中装设有自动进排气阀，溢流口，检修口，放空阀等附件。
1.2.6 在供水机组出口管路上，一般选配隔膜式气压罐，提高用户端压力检测的精度。如选配容积稍大的隔膜式气压罐，还可实现整套系统小流量供水时的水泵机组的停机功能。
1.2.7 整套无负压设备由全自动智能控制系统实现水源检测报警、水源切换、增压供水、设备运行各环节的统一调度、合理管理。
2 水源泵切换双路水源型无负压给水设备的特点
      从上述运行原理可以看出，水源泵切换双路水源型无负压给水设备较之早期的从蓄水池取水的普通供水设备有着显著的优点。
2.1 高效节能
      本设备可充分利用市政水源本身具有的压力势能，差多少补多少，切实有效地、最大限度地发挥了变频调速的节能效果，大幅降低运行费用。
2.2 利于节水
      与传统水池相比，其密闭的结构杜绝了溢流、清洗浪费的水资源。
2.3 卫生安全
      连续密闭的增压供水方式，完全保持了市政水源的水质卫生标准，而且水源泵切换双路水源型无负压设备的材质选用一般都为食品级SUS304不锈钢，从根本上避免了增压系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题。
2.4 水源稳定
      本设备具有市政供水和水箱贮水双路水源，确保供水的连续型、可靠性。能实时检测市政进水压力，自动管理2路水源的切换，确保水箱水源的新鲜卫生。可随时手动切换到市政水源，实现不停机对水箱进行清洗、消毒。
2.5 不间断供水
      配套的不锈钢水池（水箱）容积远大于一般稳流罐，其贮水对市政供水具有很好的补偿调节作用。很好地解决了管网叠压供水的2大问题之一，使该设备对不同地区的叠压共水管理要求具有广泛的适用性。
2.6 变流变压 
      为进一步降低能耗采用了自动变压控制技术，改变水泵出口压力保证管网末端压力不变，同时也有效解决了加减泵过渡过程中易产生临界流量振荡问题。还有利于解决了最不利点供水舒适性问题。
2.7 运行噪声低
      本设备采用全变频调速方案时，大部分时间特别是在夜间均处于低速低噪声运行工况。
2.8 智能控制
      电器设计设计的智能全变频控制系统。能根据工况自动限制变频泵运行频率，解决了管网叠压供水的2大问题之一：可避免水泵在大范围变工况下过载运行及在大流量点时严重汽蚀现象。变频控制柜具有较高智能性。实现了水源检测报警、水箱补水、贮水、水源切换、增压供水、设备运行各环节的统一调度、合理管理。
2.9 可选配各种通讯接口
      本设备可与各种人机界面、监控计算机、控制网络，通信网络相联接，适用于特殊、复杂的运行控制和联网监控的要求。
3 水源泵切换双路水源型无负压给水设备的应用实例
3.1 工程概况
      北京某居民住宅小区，占地面积为1 500m²，居住人口为500户。该小区原有给水设备为一套气压给水设备，一座加压泵站，并建有200m^３的清水池一座。给水设备配套有4kW水泵
两台，隔膜式气压罐一只，变频控制系统一套。
      2004年改建，选用水源泵切换双路水源型无负压给水设备后，原有清水池废弃不用，设备直接与市政供水管网连接。设备配套1.5kW水泵两台，同时采用变频调速恒压控制。
3.2 经济比较
      工程改建前、后各项费用比较，见表1。 
      改建后每年各种费用仅为3 575元，占原有费用的15%，设备运行了近三年已为物业公司节约各项费用开支近6万余元。
4 结论
      综上所述，水源泵切换双路水源型无负压给水设备在建筑中应用，具有三点明显的优势。①可以彻底避免传统二次增压供水系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题；②可以最大限度地发挥变频调速的节能效果；③可大幅度降低供水系统设备投资及设备运行费用。

推荐访问:水源 给水 负压 切换 建筑