市政给水系统工作运行原理及系统特点
2013/6/25 14:29:56 点击：
市政给水系统工作运行原理及系统特点
市政给水系统工作原理
市政给水系统投入使用，自来水管网的水进入供水罐，罐内空气从真空消除器排除，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水管网压力能够满足用水要求时，系统由旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网压力不能满足用水需求时，系统压力信号由远传压力表反馈给变频控制器，水泵运行，并根据用水量的大小自动调节转速恒压供水，若运转水泵达到工频转速时，则启动另一台水泵变频运转。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰时，若自来水管网的水量小于水泵流量时，供水罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入供水罐，罐内真空遭到破坏，确保了自来水管网不产生负压，用水高峰过后，系统又恢复到正常供水状态。当自来水管网停水，造成供水罐液位不断下降，液位探测器将信号反馈给变频控制器，水泵自动停机，以保护水泵机组，供水罐可以储存并释放能量，避免了水泵频繁启动。
市政给水系统产品概述
市政给水系统
直接以市政管网为水源、形成连续密闭的接力增压供水方式，彻底避免了传统2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，完全保持了市政水源的水质标准充分利用市政水源本身压力热能，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
产品设计中很好地解决了接力增压供水方式带来的2大问题：
（1）水泵大幅变工况运行问题。
（2）对市政水源的缓冲与削峰补偿问题。
设计了全变频控制系统，可更好的适应于水泵大幅变工况运行。采用部分（单合）水泵变频调速的技术方案时，专门选配了本公司无过载水泵。特别配套设计了各种缓冲罐、水源罐、对市政水源具有良好的缓冲作用和削峰补偿作用可避免对市政水源的过度抽吸。
YBW系列产品设计充分考虑了应用的灵活性，可满足不同地区不同地区不同户具体工程应用要求的差异。
市政给水系统产品特点
（1）高效节能：市政给水系统充分利用市政水源本身具有的压力热能，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。
（2）洁净卫生：构成连续密闭的增压供水方式，完全保持了市政水源的国家水质卫生标准，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。
（3）杜绝浪费：不仅淘汰了高位水箱，还彻底地取消了地面（地下）水池水箱，完全杜绝了水箱溢流，定期清洗造成的水源浪费。
（4）运行噪声低：市政给水系统系列产品采用全变频调整方案时，大部分时间特别在夜间处于低噪声运行工况。
（5）设计了全密闭的、兼有缓冲作用和动态补偿作用的水源箱罐，与目前市场所谓无负压罐相比，更具有实际意义，并使控制系统得以简化。
（6）该系列产品控制系统充分总结了本公司及国内外变频给水设备的设计制造经验，采用规范通用的控制系统技术方案，可换用任意厂商的变频器、调节器、PLC和其他元器件，调试维修特别方便，为产品的终身售后服务奠定了良好基础，不会因技术进步而导致售后服务问题。
（7）管网叠压供水设备该系列产品控制系统具有较高智能性，设计中充分考虑了机、电、仪协调配合，具有欲速则不达的检测监视和简单方便的人机交互功能。具有全面的故障保护功能和对策，变频器故障保护时，自动降级运行（成为工频自动给水设备），自动系统故障时，还可手动操作应急备用，赢得维修时间。
（8）可按要求选配各种通讯接口、协议，从而可连接各种人机界面、监控计算机，可与各种控制网络，通信网络相接，适用于特殊、复杂的运行控制和联网监控要求。可为用户开发配套监控软件。
市政给水系统运行原理
为了减小直接抽吸对市政供水的影响，一般应在设备入口管道上串接一个承压贮水容器。主要起缓冲作用（动态补偿作用）的水罐称为缓冲罐；平时无动态缓冲作用仅在市政管无水压时才起备用水源作用的水罐称为水源罐。大容积的承压水池也是水源罐的一种形式（一般采用钢筋混凝土现场施工建造。
配套缓冲罐的接力增压设备与配套水源罐的接力增压设备运行原理有一定差异，下面分别予以说明。
1、配套缓冲罐的设备
设备说明
市政给水系统一般由缓冲罐、水泵机组、气压罐控制柜及控制仪表组成，各部分说明如下
a、缓冲罐：是接在设备入口处的气压罐，简称缓冲罐，给水运行时罐内部分容积为压缩空气，靠压缩空气的贮能，对各种突变冲击具有很好的减缓消除作用，同时对市政供水具有一定动态补偿作用
有2种不同结构的缓冲罐，隔膜缓冲罐采用天然橡胶隔膜材料，因完全密闭更有利于保持水质标准，普通钢制缓冲罐内壁涂有符合卫生标准的防腐涂料，但补气时会与外界空气接触。
缓冲罐即可串接使用 ，也可并接使用（进出水为同一管道，作为分支与市政管路相
b、水泵机组：选用本公司具有非过载特性的水泵，其工作特性可以适应水源的较大范围内的压力变化，不会产生过载现象。
c、气压罐：其作用与通常2次增压供水设备中的气压罐相同，本系列标准产品采用的隔膜式微型气压罐，主要利用其保压功能，有利于设备的智能化自动节能控制。
d、变频控制柜：可采用全变频控制系统，即所有水泵均采用变频调速拖动，也可采用部分变频控制系统（样本标准产品只有1台泵为变频调速拖动）。
e、旁通管路：如果市政供水平时能够满足水压要求，仅在供水高峰时压力不足，可加载旁通管路，可使市政下拉供水与增压供水实现自动切换运行。
（1）当市政管网高压时，设备处于停机状态，市政水源过缓冲罐、旁通管路直接向用户管网供水。
（2）当市政管网欠压时，设备自动启动，在原不水压基础上变频调速增压（恒压）供水，由于是按“差多少，补多少”的原则增压，所以在全流量范围即满足了用户恒压供水的需求，同时又实现了高效节能运行。运行过程中密闭的缓冲罐相当一段管路，新鲜卫生的自来淼不断流过水源罐，不会遭受外界污染。
（3）设备运行中，缓冲罐部分容积为压缩空气（其压力与市政水压相同），因而贮存了一定压力势能，靠此贮能可大大减缓各种冲击对市政水源的影响，同时对市政供水具有动态的削峰补偿作用。当市政服务压力从P2降至P1时，缓冲罐提供的最大补偿水量与缓冲罐总容积关系为：
V＃＝（1-P1/P2） V总＝KV总
V＃－供水高峰市政压力从P2降至P1期间水源罐给出的补偿水量（m3）
P1－市政供水高峰期最低压力（绝对压力）
P2－市政供水高峰期前的压力（绝对压力）
V总－水源罐的总容积（m3）
例：供水高峰期，市政水源压力从20mH2O降至mH2O，则在该期间水源罐给出的补偿水量为
V＃＝（1-15/30） V总＝0.5V总（m3），占总容积的50％。显然这是一种切实有效的动态补偿作用，如果所有用户的增压设备均具有这种补偿作用，则总体上对市政供水可起到一定削峰填谷的效果，高峰期间管网服务压力不至于下降得太低。
（4）缓冲罐上配有控制仪表，当市政管网压力低于设定下限值时可自动停机（禁止运行），防止过度抽吸市政水源及防止抽水运行。
2、配套水源罐的设备
设备说明
成套设备一般由自动隔离阀（选购件）、水源罐（或承压水池）、水泵机组、气压罐、变频控制柜（含控制仪表）组成。各部分说明如下：
a、自动隔离阀或节流装置（选购件）：用于隔离市政水源，可任意设定动作压力，当市政水源压力低于该值时，隔离装置动作，切换到水源罐或承压水池供水。也可考虑使用廉价的节流装置代替隔离阀，限制最大进水流量，供水不足部分靠水源罐补偿。
b、水源罐：给水运行时罐内全部容积充满了水，由于无压缩空气贮能，对各种冲击的缓冲作用和对市政水源的动态补偿效果不如缓冲罐。但当市政水源压力太低，水源罐出水（供水）大于进水量时，罐内贮水容积可全部用来补偿市政水源的不足。
水源罐提供补偿水量期间，靠真空抑制器使空气自动进入罐体，可避免对高下管网造成负压抽吸作用（即所谓无负压无吸程）。
水源罐只能串接在进水管路中使用。
c、承压水池：一般为钢筋混凝土结构，与水源罐工作原理相同，因其容积大，对市政供水具有很好的削峰填谷作用，适用于全国各地各种市政水源情况。当市政供水管网因故停水期间可由承压水池提供一定时间的供水水源，适用于客户要求高可靠供水的场合。
d、水泵机组：选用本公司具有非过载特性的水泵，其工作特性可适应市政水源的较大范围内的压力变化，不会产生过载现象。
e、气压罐：其作用与通常2次增压供水设备中的气压罐相同，标准产品设计中采用隔膜微型气压罐，主要利用其保压功能，有利于设备的智能化自动节能控制。
f、变频控制柜：可选择采用全变频技术方案，即所有水泵均采用变频拖动，也可采用部分变频技术方案（只有一台泵为变频调速拖动）。
g、旁通管路：如果市政供水平时满足水气要求，仅在供水高峰时压力不足，可加载旁通管路，使市政直接供水与增压供水自动切换运行。
市政给水系统运行说明
（1）当市政管网高压时，设备处于停机状态，市政水源通过水源罐、旁通管路直接向用户管网供水。
（2）当市政管网欠压时，设备自动启动，在原有水压基础上变频调速增压（恒压）供水，由于按“差多少，补多少”原则增压，所以在全流量范围即满足了用户恒压供水的需求，同时又实现了高效节能运行。运行过程中密闭的海洋法罐只相当于一段管路，新鲜卫生的自来水不断流过水源罐（或承压水池），不会遭受外界污染。
（3）当市政水源压力太低，自来水进水小于设备供水（水源罐出水）时，靠水源罐贮水容积来补偿市政水源的不足。水源罐提供的最大补偿水量与水源罐总容积相同V补＝V总。
水源罐提供补偿水量期间，靠真空抑制（自动进、排气阀），使空气自动进入罐体，可避免对市政管网造成负面抽吸作用（即所谓无负压无吸程），并可保证水源罐容积全部被有效利用。
（4）为进一步减小直接抽吸对市政水源的影响，可选购一只水源隔离阀及控制仪表，从而可任意设定允许抽吸的最低压力，当市政水源入口压力降到允许抽吸的最低压力时，水源隔离装轩会自动启动，设备将切换到以补偿罐为水源自动供水。也可考虑选购廉价的节流装置代替隔离阀，限制自来水进水流量，供水不足部分靠水源罐补偿。
（5）市政水源因故停水且水源罐贮水也己消耗完，设备会自动停机（禁止运行）。水源正常后自动恢复运行
市政给水系统主要功能
1、全自动完成多台水泵机组软启动，变频到工频运行以及停止的全部操作过程。
2、根据用水量的变化，变成多台泵组的启动和停止。
3、有压力设定值和实际压力值的LED显示功能。
4、有LED频率指示，变频异常指示，电机故障工况显示。
5、保护功能：具有欠压保护、过压保护、过载保护、短路保护、失速防止、烧损防止等功能。
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