無(wú)負壓給水設備在小區高層建筑中的應用探討

    隨著(zhù)城市的發(fā)展,城市生活供水二次加壓泵站已經(jīng)是居民小區和城市高層建筑給水中不可缺少的組成部分,這是因為目前城市給水管網(wǎng)局部水壓不夠高,還不能將水直接送到高層用戶(hù),這樣就必須先將市政自來(lái)水泄至水池或水箱,然后通過(guò)二次加壓泵站將水供給到用戶(hù),以保證每一個(gè)用戶(hù)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統本身的缺陷,造成的水質(zhì)二次污染已直接影響了供水水質(zhì)安全,甚至產(chǎn)生了嚴重的水質(zhì)污染事故。因此保障二次加壓泵站飲用水質(zhì)量與安全是不僅是衛生、水務(wù)、自來(lái)水公司等政府部門(mén)的頭等大事,同是也是用戶(hù)管理單位與給水系統生產(chǎn)廠(chǎng)家的急需解決的事情。另外隨著(zhù)國民經(jīng)濟的高度發(fā)展與社會(huì )的進(jìn)步,各地自來(lái)水公司供水能力的不斷加強,曾經(jīng)的定時(shí)定量供水為已成為歷史,也為開(kāi)發(fā)與研制新型環(huán)保節能給水系統提供了決定性的條件。

      正是在以上相關(guān)的背景下,無(wú)負壓給水設備的研制成功并引入市場(chǎng)彌補了傳統供水方式的不足。中國第一臺無(wú)負壓給水系統于上個(gè)世紀九十年代中期研制成功并投放市場(chǎng),但由于供水系統的法規要求和消費者的觀(guān)念滯后,無(wú)負壓產(chǎn)品一直沒(méi)能得到推廣使用。我國《城市供水條例》中曾規定:“禁止在城市管網(wǎng)公共供水管道上直接裝泵抽水?！边@是因為抽水時(shí)可能產(chǎn)生的負壓會(huì )干擾水力工況,影響周?chē)盟?甚至造成管網(wǎng)破壞。所以在工程設計時(shí)首先建一個(gè)水池或水箱,再用增壓泵加壓到用戶(hù)供水管網(wǎng)。直到2003年“非典”期間,人們才對二次供水污染的嚴重性有了清醒的認識,特別是經(jīng)過(guò)北京局部區域使用后,無(wú)負壓給水系統所具備的徹底解決二次供水污染、節約能耗等優(yōu)點(diǎn),終于引起人們廣泛的關(guān)注。2004年,北京市政府文件中將上述《城市供水條例》相關(guān)條款解禁,山東等省份緊隨其后相繼出臺試用細則?，F該類(lèi)產(chǎn)品在北京已有近千臺套產(chǎn)品在使用中,山東、福建、天津、廣州等地區應用也較多。加之這種設備在節能、節水、節地、節省建設資金等方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢,成為了取代水池、水箱等傳統二次供水設施的首選設備,從而導致市場(chǎng)需求驟然升溫。

      無(wú)負壓供水系統是在傳統變頻恒壓供水系統的基礎上發(fā)展起來(lái)的一種新型供水方式,它不是水泵、管件閥門(mén)、罐體和控制柜的簡(jiǎn)單組合,而是集機械、電子、信息、自控技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。隨著(zhù)無(wú)負壓供水概念發(fā)展的深入,越來(lái)越多的科研單位及生產(chǎn)企業(yè)對無(wú)負壓技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,并取得了比較豐碩的成果。在國內無(wú)負壓技術(shù)根據市場(chǎng)上現有無(wú)負壓的給水設備工作原理進(jìn)行分析,無(wú)負壓供水系統主要由變頻調速水泵機組、穩流補償器、真空抑制器、壓力和流量傳感器、預壓自平衡器、控制柜、過(guò)濾器、倒流防止器等設備組成。根據其實(shí)現無(wú)負壓功能原理的不同,大體可以分為以下幾種形式: 

(一)穩流補償器和真空抑制器控制模式 

      當市政管網(wǎng)供水不足或用戶(hù)用水量大于市政管網(wǎng)供給能力時(shí),真空抑制器打開(kāi),空氣進(jìn)入穩流補償器中,使原本封閉的補償器變?yōu)閿嗔魉?抑制負壓產(chǎn)生,另在穩流補償器中設置液位控制,當低于低位時(shí),水泵停止工作。

(二)自控限流模式 

當市政管網(wǎng)供水不足或用戶(hù)用水量大于市政管網(wǎng)供給能力時(shí),通過(guò)壓力傳感信號的反饋,采取限制變頻器,使水泵不超量取水,而當市政管網(wǎng)供水滿(mǎn)足要求時(shí),系統恢復正常。

(三)壓力控制點(diǎn)方式 

      當市政管網(wǎng)供水不足或用戶(hù)用水量大于市政管網(wǎng)供給能力時(shí),直起變流量恒壓供水泵,待供水滿(mǎn)足要求后控制工程網(wǎng)版權所有,系統恢復正常。

      盡管無(wú)負壓給水系統企業(yè)這幾年發(fā)展很快,但它在相關(guān)標準以及技術(shù)環(huán)節等方面還是存在以下不足:首先,它的應用具有一定的限制性。由于它缺少二次儲水裝置, 市政供水一旦有故障,整個(gè)設備停止運行而處于停水狀態(tài),因此對于那些不能間斷供水的特殊用戶(hù),它并不適用。

      其次,由于它是一種新型的設備,技術(shù)環(huán)節還有待于進(jìn)一步成熟,應用條件也有待于市政供水條件的變化而不斷完善。再次控制工程網(wǎng)版權所有,也是更為關(guān)鍵一點(diǎn),整個(gè)行業(yè)無(wú)國家統一標準可依、可行,各企業(yè)都按自己的企業(yè)標準進(jìn)行生產(chǎn),因此在實(shí)際應用過(guò)程中難免會(huì )出現一些問(wèn)題。據不完全統計,現在無(wú)負壓設備生產(chǎn)企業(yè)已從三、四年前的十余家猛增到近千家。這些企業(yè)規模大小不等,技術(shù)與售后服務(wù)也千差萬(wàn)別,最大的資產(chǎn)上億元,擁有先進(jìn)的數字化生產(chǎn)線(xiàn),小的只有十幾人手工作坊式生產(chǎn),拋開(kāi)技術(shù)因素不談,其質(zhì)量的差距便可能天壤之別。僅是如何使產(chǎn)品不產(chǎn)生負壓一項,各企業(yè)使用的方法就不盡相同,造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。另外該設備是在一定條件下才能應用的,對管網(wǎng)壓力控制工程網(wǎng)版權所有,供水量等都有一定要求,但有部分企業(yè)忽視了這些要求,在一個(gè)位置定點(diǎn)取水,抽水過(guò)量,致使管網(wǎng)供水不足的停水現象。因此如果不加限制地允許無(wú)負壓設備接入管網(wǎng),有可能使管網(wǎng)超過(guò)承受能力,也有可能使劣質(zhì)產(chǎn)品乘機充斥市場(chǎng),給用戶(hù)用水和管網(wǎng)安全帶來(lái)隱患。

      正因為無(wú)負壓給水系統具有特殊性與重要性,它關(guān)系到廣大人民群眾的生命健康,所以現在無(wú)負壓給水系統行業(yè)的狀況令人擔憂(yōu)。因此,必要的措施是:首先要參照國外的成功經(jīng)驗并結合國內的實(shí)際應用情況,盡快制定國家標準與規范,來(lái)指導企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),并鼓勵企業(yè)自主創(chuàng )新,能研制出既符合國家標準又具有企業(yè)特色的技術(shù)含量高、質(zhì)量過(guò)硬的產(chǎn)品,并增強企業(yè)的服務(wù)與參與意識;其次要保護知識產(chǎn)權,要認真審查企業(yè)的技術(shù)來(lái)源,以杜絕那些剽竊技術(shù)、侵害知識產(chǎn)權的不法行為; 再次應該設立科學(xué),合理的企業(yè)準入條件,由一家或幾家企業(yè)壟斷市場(chǎng)固然不利于技術(shù)提高和行業(yè)進(jìn)步,但無(wú)原則的一窩蜂涌入同樣不是市場(chǎng)經(jīng)濟的真正詮釋。因此參照國內外相關(guān)(下接第172頁(yè))(上接第171頁(yè))行業(yè)的規定,對企業(yè)資金規模、生產(chǎn)條件、技術(shù)力量、售后服務(wù)等制定硬性指標,限定企業(yè)的主要經(jīng)營(yíng)項目必須的是供水產(chǎn)品,這樣能保證生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)力和所生產(chǎn)的產(chǎn)品與其所承擔的售后服務(wù)責任相匹配,也有利于行業(yè)有序、規范發(fā)展;最后應發(fā)展真正意義上的行業(yè)協(xié)會(huì ),由協(xié)會(huì )同各企業(yè)攜起手來(lái),共同制定游戲規則,維護用戶(hù)、企業(yè)以及國家的利益,保證這個(gè)行業(yè)能得到持續發(fā)展。通過(guò)以上措施,相信對引導社會(huì )投資方向,對無(wú)負壓行業(yè)、消費者利益和知識產(chǎn)權保護乃至整個(gè)國民經(jīng)濟的健康發(fā)展都將產(chǎn)生積極意義,使無(wú)負壓給水設備的使用更科學(xué)、更合理、更環(huán)保、更節能,真正造福于廣大人民群眾。 

無(wú)負壓供水設備簡(jiǎn)介

     水是人類(lèi)的生命的源泉，人類(lèi)生存不可一日無(wú)水。

     隨著(zhù)我國城鎮化水平面的不斷提高，城市人口急劇增加，城市居民住宅的不斷擴建與改造，住宅樓層不斷加高，城市面積不斷擴大，原有市政管網(wǎng)的壓力日顯不足，大部分地區普遍存在著(zhù)用水高峰期高層供水壓力過(guò)低，高層用用戶(hù)用水困難。

     所以大部分建筑增設二次加壓設備，修建蓄水池和高位水箱，能過(guò)水泵二次加壓供水，但這種傳統二次加壓設備存在投資大、水源容易受二次污染等許多缺點(diǎn)。

     我公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的全自動(dòng)無(wú)負壓給水設備是可以串接在市區政管網(wǎng)上給用戶(hù)進(jìn)行二次加壓的一種給水設備不需要建造蓄水池、高位水箱、，直接串接在市政管網(wǎng)上，設備正常運行時(shí)不會(huì )對市政管網(wǎng)形成負壓（吸水），完全符合我國《城市供水條例》的要求，可以充分利用市政管網(wǎng)原有壓力，采用變頻調速給水方式節能效果極其顯著(zhù)。推向市場(chǎng)以后深受方大用戶(hù)的青睞。

    控制系統根據用水量的多少自動(dòng)調節單臺水泵或多臺水泵的投入或退出運行,實(shí)現了最大限度的合理用水,既保證了恒壓供水,又達到了節電的目的.

    控制系統工作時(shí),由變頻器控制的水泵以低頻率軟啟動(dòng),逐漸加速,安裝在出水管路上的壓力傳感裝置實(shí)時(shí)檢測管網(wǎng)壓力并把壓力信號轉換為電信號輸出至控制器,控制器進(jìn)行運算、處理后將指令信號傳遞給變頻器,使變頻器調整輸出功率,進(jìn)而控制水泵電機轉速,同時(shí)改變水泵流量,使之滿(mǎn)足管網(wǎng)設定壓力并保持恒定。停止用水時(shí),水泵電機處于休眠保壓狀態(tài)。

無(wú)負壓供水設備特點(diǎn)

     1、無(wú)需設置蓄水池和高位水箱

          無(wú)負壓給水設備直接串接市政管網(wǎng)，不需建造蓄水池和高位水箱，節省工程投資，減少建筑面積的占用。

          當市政管網(wǎng)供水量足夠時(shí)，無(wú)負壓穩流罐體積較小，整套設備占地很小，設備安裝只需接通進(jìn)出水管道即可，極為方便。

     2、無(wú)水源的二次污染

         無(wú)負壓穩流罐及整套設備管路均為密閉式，從市政管網(wǎng)一直到用戶(hù)水龍頭，均不會(huì )受到空氣中的雜物和污物的二次污染，無(wú)負壓穩流源流罐過(guò)流部分均采用食品容器內壁涂料防腐處理，涂料和無(wú)負壓給水設備整機均符合相關(guān)食品衛生標準。

     3、節能效果顯著(zhù)

         傳統的二次加壓供水方式采用蓄水池和高位水箱，市政管網(wǎng)供水壓力放入蓄水池時(shí)能量損失殆盡，能源浪費嚴重。

         采用無(wú)負壓穩流罐后，市政管網(wǎng)供水壓力直接疊加在給水泵進(jìn)口，水泵只需補充市政管網(wǎng)壓力不足部分，整機節能效果顯著(zhù)。

     4、無(wú)需設置穩壓泵和大體積氣壓罐

         一般變頻給水設備為了保證用戶(hù)晚間小流量用水量或零流量進(jìn)管網(wǎng)的泄漏時(shí)避免頻繁啟動(dòng)給水泵，均設有流量較小的穩壓泵和大容積氣壓罐，既增加了給水設備的一次性投資，也增加了設備的運營(yíng)費用（晚間穩壓泵的運行電耗）。

         晚間等用水低峰期時(shí)，市政管網(wǎng)的供水壓力和供水量基本都能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，采用無(wú)負壓穩流給水設備后，市政管網(wǎng)的原有壓力被充分利用，市政管網(wǎng)的水直接供給用戶(hù)使用，設備無(wú)需設備穩壓泵和大容積穩壓氣壓罐，投資節省，且顯著(zhù)提高設備運行時(shí)的節能效果。

無(wú)負壓供水設備工作環(huán)境

        1、電源電壓波動(dòng)≤±10%；

        2、周?chē)h(huán)境溫度：-10℃—+40℃（不凍結）；

        3、空氣相對濕度：20%—90%（無(wú)凝露）；

        4、絕對海拔高度：≤1000m；

        5、無(wú)導電塵埃及能腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體的場(chǎng)所；

        6、無(wú)爆炸危險的場(chǎng)所；

        7、震動(dòng)：＜5.9m/s2(0.6G),傾斜度：≤5度的場(chǎng)所；

         8、有防雨防震設備和無(wú)水蒸汽的場(chǎng)所；

無(wú)負壓供水設備工作原理

     設備正常投入使用時(shí)，市政管網(wǎng)的水進(jìn)入無(wú)負壓穩流罐，罐內的空氣從排氣閥大量排出。當空氣排完時(shí)，閥內浮球被除水浮起，傳動(dòng)塞頭至關(guān)閉位置，慢慢關(guān)閉排氣口，停止排氣，防止出水，當穩流罐內水流正常輸送時(shí)，如有少量空氣聚集在閥內到相當程度，閥內水位下降，浮球隨之下降，此時(shí)空氣則由排氣孔排出。

     無(wú)負壓供水設備正常運行過(guò)程中，當市政管網(wǎng)供水量不足時(shí)，市政進(jìn)水管管內水流空時(shí)，或穩流罐內水壓低于大氣壓時(shí)，穩流罐內水位下降，浮球隨之下降，帶動(dòng)塞頭開(kāi)啟，吸入空氣，使穩流罐內保持大氣壓力，不至對市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓。

     當市政管網(wǎng)中壓力低于用戶(hù)所需的設定壓力時(shí)，水泵變頻調速運行，保證用戶(hù)管網(wǎng)壓力符合用戶(hù)用水的要求。市政管網(wǎng)水壓越高。水泵的轉速越低，市政管網(wǎng)水壓越低，水泵的轉速越高。當市政管網(wǎng)供水壓力達到用戶(hù)要求時(shí)，設備自動(dòng)停止工作，市政管網(wǎng)的水通過(guò)旁通管直接供給用戶(hù)使用。

     當市政管網(wǎng)停水時(shí)，穩流罐內水位逐漸下降，當降至最低水位時(shí)，穩流罐上的液位計發(fā)出停機信號，設備自動(dòng)停止運行并顯示缺水保護信號。

     當電網(wǎng)停電時(shí)，設備停機，市政管網(wǎng)的水直接從設備旁通管供應到用戶(hù)。

無(wú)負壓供水設備應用范圍

      適用于任何自來(lái)水壓力不足地區供水

          ● 高、低層民用、工業(yè)建筑的生活用水。

          ● 低層自來(lái)水壓力不能滿(mǎn)足要求的各類(lèi)用水。

          ● 改造原有的氣壓供水設備，可以充分利用原有的氣壓罐。

          ● 已經(jīng)建好水池的，可以采用無(wú)負壓設備與水池共用的供水方式，進(jìn)一步節能。

          ● 自來(lái)水廠(chǎng)的供水中間加壓泵站。

          ● 工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水等。

          ● 各種循環(huán)水系統。