无负压给水设备在小区高层建筑中的应用探讨

    随着城市的发展,城市生活供水二次加压泵站已经是居民小区和城市高层建筑给水中不可缺少的组成部分,这是因为目前城市给水管网局部水压不够高,还不能将水直接送到高层用户,这样就必须先将市政自来水泄至水池或水箱,然后通过二次加压泵站将水供给到用户,以保证每一个用户的用水要求。但由于管理不善、水池、水箱缺乏定期的清洗、二次消毒措施失效以及系统本身的缺陷,造成的水质二次污染已直接影响了供水水质安全,甚至产生了严重的水质污染事故。因此保障二次加压泵站饮用水质量与安全是不仅是卫生、水务、自来水公司等政府部门的头等大事,同是也是用户管理单位与给水系统生产厂家的急需解决的事情。另外随着国民经济的高度发展与社会的进步,各地自来水公司供水能力的不断加强,曾经的定时定量供水为已成为历史,也为开发与研制新型环保节能给水系统提供了决定性的条件。

      正是在以上相关的背景下,无负压给水设备的研制成功并引入市场弥补了传统供水方式的不足。中国第一台无负压给水系统于上个世纪九十年代中期研制成功并投放市场,但由于供水系统的法规要求和消费者的观念滞后,无负压产品一直没能得到推广使用。我国《城市供水条例》中曾规定:“禁止在城市管网公共供水管道上直接装泵抽水。”这是因为抽水时可能产生的负压会干扰水力工况,影响周围用水,甚至造成管网破坏。所以在工程设计时首先建一个水池或水箱,再用增压泵加压到用户供水管网。直到2003年“非典”期间,人们才对二次供水污染的严重性有了清醒的认识,特别是经过北京局部区域使用后,无负压给水系统所具备的彻底解决二次供水污染、节约能耗等优点,终于引起人们广泛的关注。2004年,北京市政府文件中将上述《城市供水条例》相关条款解禁,山东等省份紧随其后相继出台试用细则。现该类产品在北京已有近千台套产品在使用中,山东、福建、天津、广州等地区应用也较多。加之这种设备在节能、节水、节地、节省建设资金等方面具有显着优势,成为了取代水池、水箱等传统二次供水设施的首选设备,从而导致市场需求骤然升温。

      无负压供水系统是在传统变频恒压供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式,它不是水泵、管件阀门、罐体和控制柜的简单组合,而是集机械、电子、信息、自控技术为一体的高科技产品。随着无负压供水概念发展的深入,越来越多的科研单位及生产企业对无负压技术进行了深入的研究,并取得了比较丰硕的成果。在国内无负压技术根据市场上现有无负压的给水设备工作原理进行分析,无负压供水系统主要由变频调速水泵机组、稳流补偿器、真空抑制器、压力和流量传感器、预压自平衡器、控制柜、过滤器、倒流防止器等设备组成。根据其实现无负压功能原理的不同,大体可以分为以下几种形式: 

(一)稳流补偿器和真空抑制器控制模式 

      当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,真空抑制器打开,空气进入稳流补偿器中,使原本封闭的补偿器变为断流水箱,抑制负压产生,另在稳流补偿器中设置液位控制,当低于低位时,水泵停止工作。

(二)自控限流模式 

当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,通过压力传感信号的反馈,采取限制变频器,使水泵不超量取水,而当市政管网供水满足要求时,系统恢复正常。

(三)压力控制点方式 

      当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,直起变流量恒压供水泵,待供水满足要求后控制工程网版权所有,系统恢复正常。

      尽管无负压给水系统企业这几年发展很快,但它在相关标准以及技术环节等方面还是存在以下不足:首先,它的应用具有一定的限制性。由于它缺少二次储水装置, 市政供水一旦有故障,整个设备停止运行而处于停水状态,因此对于那些不能间断供水的特殊用户,它并不适用。

      其次,由于它是一种新型的设备,技术环节还有待于进一步成熟,应用条件也有待于市政供水条件的变化而不断完善。再次控制工程网版权所有,也是更为关键一点,整个行业无国家统一标准可依、可行,各企业都按自己的企业标准进行生产,因此在实际应用过程中难免会出现一些问题。据不完全统计,现在无负压设备生产企业已从三、四年前的十余家猛增到近千家。这些企业规模大小不等,技术与售后服务也千差万别,最大的资产上亿元,拥有先进的数字化生产线,小的只有十几人手工作坊式生产,抛开技术因素不谈,其质量的差距便可能天壤之别。仅是如何使产品不产生负压一项,各企业使用的方法就不尽相同,造成产品质量参差不齐。另外该设备是在一定条件下才能应用的,对管网压力控制工程网版权所有,供水量等都有一定要求,但有部分企业忽视了这些要求,在一个位置定点取水,抽水过量,致使管网供水不足的停水现象。因此如果不加限制地允许无负压设备接入管网,有可能使管网超过承受能力,也有可能使劣质产品乘机充斥市场,给用户用水和管网安全带来隐患。

      正因为无负压给水系统具有特殊性与重要性,它关系到广大人民群众的生命健康,所以现在无负压给水系统行业的状况令人担忧。因此,必要的措施是:首先要参照国外的成功经验并结合国内的实际应用情况,尽快制定国家标准与规范,来指导企业生产经营,并鼓励企业自主创新,能研制出既符合国家标准又具有企业特色的技术含量高、质量过硬的产品,并增强企业的服务与参与意识;其次要保护知识产权,要认真审查企业的技术来源,以杜绝那些剽窃技术、侵害知识产权的不法行为; 再次应该设立科学,合理的企业准入条件,由一家或几家企业垄断市场固然不利于技术提高和行业进步,但无原则的一窝蜂涌入同样不是市场经济的真正诠释。因此参照国内外相关(下接第172页)(上接第171页)行业的规定,对企业资金规模、生产条件、技术力量、售后服务等制定硬性指标,限定企业的主要经营项目必须的是供水产品,这样能保证生产企业的实力和所生产的产品与其所承担的售后服务责任相匹配,也有利于行业有序、规范发展;最后应发展真正意义上的行业协会,由协会同各企业携起手来,共同制定游戏规则,维护用户、企业以及国家的利益,保证这个行业能得到持续发展。通过以上措施,相信对引导社会投资方向,对无负压行业、消费者利益和知识产权保护乃至整个国民经济的健康发展都将产生积极意义,使无负压给水设备的使用更科学、更合理、更环保、更节能,真正造福于广大人民群众。 

无负压供水设备简介

     水是人类的生命的源泉，人类生存不可一日无水。

     随着我国城镇化水平面的不断提高，城市人口急剧增加，城市居民住宅的不断扩建与改造，住宅楼层不断加高，城市面积不断扩大，原有市政管网的压力日显不足，大部分地区普遍存在着用水高峰期高层供水压力过低，高层用用户用水困难。

     所以大部分建筑增设二次加压设备，修建蓄水池和高位水箱，能过水泵二次加压供水，但这种传统二次加压设备存在投资大、水源容易受二次污染等许多缺点。

     我公司开发生产的全自动无负压给水设备是可以串接在市区政管网上给用户进行二次加压的一种给水设备不需要建造蓄水池、高位水箱、，直接串接在市政管网上，设备正常运行时不会对市政管网形成负压（吸水），完全符合我国《城市供水条例》的要求，可以充分利用市政管网原有压力，采用变频调速给水方式节能效果极其显著。推向市场以后深受方大用户的青睐。

    控制系统根据用水量的多少自动调节单台水泵或多台水泵的投入或退出运行,实现了最大限度的合理用水,既保证了恒压供水,又达到了节电的目的.

    控制系统工作时,由变频器控制的水泵以低频率软启动,逐渐加速,安装在出水管路上的压力传感装置实时检测管网压力并把压力信号转换为电信号输出至控制器,控制器进行运算、处理后将指令信号传递给变频器,使变频器调整输出功率,进而控制水泵电机转速,同时改变水泵流量,使之满足管网设定压力并保持恒定。停止用水时,水泵电机处于休眠保压状态。

无负压供水设备特点

     1、无需设置蓄水池和高位水箱

          无负压给水设备直接串接市政管网，不需建造蓄水池和高位水箱，节省工程投资，减少建筑面积的占用。

          当市政管网供水量足够时，无负压稳流罐体积较小，整套设备占地很小，设备安装只需接通进出水管道即可，极为方便。

     2、无水源的二次污染

         无负压稳流罐及整套设备管路均为密闭式，从市政管网一直到用户水龙头，均不会受到空气中的杂物和污物的二次污染，无负压稳流源流罐过流部分均采用食品容器内壁涂料防腐处理，涂料和无负压给水设备整机均符合相关食品卫生标准。

     3、节能效果显著

         传统的二次加压供水方式采用蓄水池和高位水箱，市政管网供水压力放入蓄水池时能量损失殆尽，能源浪费严重。

         采用无负压稳流罐后，市政管网供水压力直接叠加在给水泵进口，水泵只需补充市政管网压力不足部分，整机节能效果显著。

     4、无需设置稳压泵和大体积气压罐

         一般变频给水设备为了保证用户晚间小流量用水量或零流量进管网的泄漏时避免频繁启动给水泵，均设有流量较小的稳压泵和大容积气压罐，既增加了给水设备的一次性投资，也增加了设备的运营费用（晚间稳压泵的运行电耗）。

         晚间等用水低峰期时，市政管网的供水压力和供水量基本都能满足用户的要求，采用无负压稳流给水设备后，市政管网的原有压力被充分利用，市政管网的水直接供给用户使用，设备无需设备稳压泵和大容积稳压气压罐，投资节省，且显著提高设备运行时的节能效果。

无负压供水设备工作环境

        1、电源电压波动≤±10%；

        2、周围环境温度：-10℃—+40℃（不冻结）；

        3、空气相对湿度：20%—90%（无凝露）；

        4、绝对海拔高度：≤1000m；

        5、无导电尘埃及能腐蚀金属和破坏绝缘的气体的场所；

        6、无爆炸危险的场所；

        7、震动：＜5.9m/s2(0.6G),倾斜度：≤5度的场所；

         8、有防雨防震设备和无水蒸汽的场所；

无负压供水设备工作原理

     设备正常投入使用时，市政管网的水进入无负压稳流罐，罐内的空气从排气阀大量排出。当空气排完时，阀内浮球被除水浮起，传动塞头至关闭位置，慢慢关闭排气口，停止排气，防止出水，当稳流罐内水流正常输送时，如有少量空气聚集在阀内到相当程度，阀内水位下降，浮球随之下降，此时空气则由排气孔排出。

     无负压供水设备正常运行过程中，当市政管网供水量不足时，市政进水管管内水流空时，或稳流罐内水压低于大气压时，稳流罐内水位下降，浮球随之下降，带动塞头开启，吸入空气，使稳流罐内保持大气压力，不至对市政管网产生负压。

     当市政管网中压力低于用户所需的设定压力时，水泵变频调速运行，保证用户管网压力符合用户用水的要求。市政管网水压越高。水泵的转速越低，市政管网水压越低，水泵的转速越高。当市政管网供水压力达到用户要求时，设备自动停止工作，市政管网的水通过旁通管直接供给用户使用。

     当市政管网停水时，稳流罐内水位逐渐下降，当降至最低水位时，稳流罐上的液位计发出停机信号，设备自动停止运行并显示缺水保护信号。

     当电网停电时，设备停机，市政管网的水直接从设备旁通管供应到用户。

无负压供水设备应用范围

      适用于任何自来水压力不足地区供水

          ● 高、低层民用、工业建筑的生活用水。

          ● 低层自来水压力不能满足要求的各类用水。

          ● 改造原有的气压供水设备，可以充分利用原有的气压罐。

          ● 已经建好水池的，可以采用无负压设备与水池共用的供水方式，进一步节能。

          ● 自来水厂的供水中间加压泵站。

          ● 工矿企业的生产、生活用水等。

          ● 各种循环水系统。