管網(wǎng)進(jìn)水自動(dòng)保壓疊壓給水設備的環(huán)保性能、經(jīng)濟效益分析

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備研制背景

      隨著(zhù)我國城鎮化水平的不斷提高，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，原有城市一次供水管網(wǎng)的供水壓力日顯不足，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，造成高層用戶(hù)用水困難。

 

目前，國內外通常的解決辦法是增設二次加壓設備，修建蓄水池和高位水箱，通過(guò)水泵二次加壓供水，但這種傳統二次加壓設備存在著(zhù)一些缺點(diǎn)：

      1、投資大(需要修建地面蓄水池、屋頂水箱)，在使用過(guò)程中還要定期清洗水箱，日常維護費用也大。

      2、水源污染嚴重(蓄水池及屋頂水箱的二次污染)。

      3、能源浪費(市政管網(wǎng)的一次供水壓力無(wú)法利用，白白浪費)。

      4、占地?。ㄐ钏丶拔蓓斔渚枵加靡欢娣e）

 

      后來(lái)出現了直接在自來(lái)水管網(wǎng)中疊加二次加壓設備的方式，但“直接在自來(lái)水管網(wǎng)上串接加壓設備”在我國《城市供水條例》中是不允許的，因為當時(shí)城市自來(lái)水管網(wǎng)的供水能力還不夠強。隨著(zhù)改革開(kāi)放的深入，國民經(jīng)濟進(jìn)一步提高，城市市政供水能力也大大增強，在一部分城市中心地區，城市管網(wǎng)斷水現象明顯減少，加上它衛生、節能、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，自來(lái)水疊加壓力供水又逐步被人們接受了。

 

      由于這類(lèi)設備目前尚不成熟，產(chǎn)品功能和加工工藝上都有諸多亟待提高之處，我們在供水專(zhuān)家的幫助下，結合自身在供水市場(chǎng)長(cháng)期研究、生產(chǎn)的經(jīng)驗，綜合考慮同行產(chǎn)品的一些特點(diǎn)，研制開(kāi)發(fā)了EAST牌BW型管網(wǎng)疊壓供水設備。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備概述

      由變頻運行的水泵機組通過(guò)水質(zhì)水壓保護裝置，從市政給水管網(wǎng)直接吸水疊壓供水(恒壓供水或變壓供水)，保證市政給水管網(wǎng)水壓不小于設定壓力值，且水質(zhì)不被污染的供水設備。

 

      中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備進(jìn)水口通過(guò)過(guò)濾器、倒流防止器直接與自來(lái)水管網(wǎng)連接，先經(jīng)過(guò)不銹鋼穩流罐，再通過(guò)不銹鋼管路進(jìn)入水泵變頻調速供水系統，為用戶(hù)提供清潔的水源。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備工作原理

      自來(lái)水管網(wǎng)的水通過(guò)進(jìn)水管路部分進(jìn)入穩流補償罐，穩流補償罐內空氣通過(guò)負壓消除器排出，直至罐內水滿(mǎn)，設備通電置于自動(dòng)工作狀態(tài)。

 

      用水低峰期，當自來(lái)水管網(wǎng)供水量充足并且供水壓力充足時(shí)，微機控制系統實(shí)時(shí)檢測自來(lái)水管網(wǎng)進(jìn)水口壓力與用戶(hù)供水管網(wǎng)壓力，控制水泵進(jìn)入睡眠節能狀態(tài)或單泵短時(shí)低速運轉補壓狀態(tài)，用戶(hù)的用水均從設備旁通管直接供給用戶(hù)。

 

      用水高峰期，自來(lái)水管網(wǎng)壓力不夠但用戶(hù)所需水量小于自來(lái)水管網(wǎng)供水量時(shí)，穩流罐中充滿(mǎn)水，自來(lái)水管網(wǎng)一次供水壓力直接疊加在供水水泵進(jìn)水口，微機控制系統根據用戶(hù)用水量調節水泵的轉速與水泵參與工作的臺數，補充自來(lái)水管網(wǎng)一次供水壓力不足的部分。

 

      當用戶(hù)所需水量增加，并出現自來(lái)水管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)所需水量的情況時(shí)，微機控制系統根據自來(lái)水管網(wǎng)進(jìn)水口處壓力傳感器檢測的壓力值，通過(guò)計算機微積分模糊控制，及時(shí)調低水泵的轉速，控制供給用戶(hù)的水量，確保給水設備不對自來(lái)水公共管網(wǎng)產(chǎn)生負壓影響，并且不會(huì )因為供水量不足而停止供水。

 

      當自來(lái)水管網(wǎng)完全斷水時(shí)，隨著(zhù)自來(lái)水管網(wǎng)的壓力值下降，直至完全為零，微機控制系統會(huì )逐步降低水泵轉速，穩流補償罐內水位也會(huì )逐漸下降，負壓消除器隨水位下降自動(dòng)打開(kāi)，空氣進(jìn)入穩流補償罐內，穩流補償罐內真空被破壞，確保系統不對自來(lái)水管公共管網(wǎng)產(chǎn)生負壓，當穩流補償罐內水位隨之下降最低限水位時(shí)，系統自動(dòng)停止運行。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備結構配置

      中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備由于水泵機組、穩流罐、限壓保護裝置、倒流防止裝置、全自動(dòng)變頻調速控制系統、閥門(mén)、管路系統、儀表、減振系統及設備底座等組成。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

      長(cháng)沙中贏(yíng)供水設備有限公司致力追求“以人為本，注重素質(zhì)；以精為先，注重優(yōu)質(zhì)；以誠為用，注重品質(zhì)；以高為標，注重實(shí)質(zhì)”的企業(yè)精神，以用戶(hù)滿(mǎn)意為目標，追求技術(shù)領(lǐng)先，中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備徹底解決傳統供水設備存在的不足，不用建水池、不用設水箱、可以直接串接市政管網(wǎng)加壓，節省投資、節能效果顯著(zhù)，真正實(shí)現無(wú)二次污染。

 

1、設備投資省

      無(wú)需修建蓄水池或水箱，也不需設置大型氣壓罐，節省了一大筆投資，而且由于能充分利用了自來(lái)水管網(wǎng)一次供水壓力，加壓泵選型可以減小，設備投資減少。

 

2、衛生無(wú)污染

      供水系統從自來(lái)水管網(wǎng)至用戶(hù)水籠頭為全密封結構，污染物不會(huì )進(jìn)入系統；水體不與空氣直接接觸，過(guò)流部件采用食品級不銹鋼制作，不對水質(zhì)產(chǎn)生污染。

 

3、節能效果顯著(zhù)

      自動(dòng)保壓疊壓給水設備直接與自來(lái)水管網(wǎng)串接，在自來(lái)水廠(chǎng)一次供水管網(wǎng)壓力的基礎上疊加所需的壓力，差多少，補多少，能充分利用管網(wǎng)的余壓；用水低峰期，設備甚至不需運行，節能效果顯著(zhù)，與傳統給水設備比，節能達30%~90%。

 

4、占地面積小

      不需要修建蓄水池或水箱，不需要配置大型氣壓罐，大大節約了系統占地面積，可以充分利用節約的土地提高地產(chǎn)利用率，符合國家節約土地資源的要求。

 

5、 安裝簡(jiǎn)便

      自動(dòng)保壓疊壓給水設備為成套供應用戶(hù)，現場(chǎng)只需聯(lián)接進(jìn)出水管，施工周期短，安裝簡(jiǎn)單。

 

6、 運行成本低

      由于加壓泵的選型較小，而且可采用多泵關(guān)聯(lián)供水，在用水低峰期直接利用城市一次供水壓力供水，設備不需啟泵或只啟動(dòng)一臺泵足已滿(mǎn)足用水需要，用水高峰時(shí)才會(huì )啟動(dòng)其他泵，因此，設備運行過(guò)程中能耗非常低，降低了運行成本。

 

7、停電不會(huì )停止供水

      由于設備有一條公共供水管路與用戶(hù)管網(wǎng)直接相通，在停電時(shí)加壓泵雖停止工作，但自來(lái)水廠(chǎng)一次供水壓力仍可維持供水。

 

8、管理維護簡(jiǎn)便

      自動(dòng)保壓疊壓給水設備為微機全自動(dòng)控制變頻調速運行，停電設備自動(dòng)停機，來(lái)電自動(dòng)開(kāi)機，完善的故障檢測、診斷技術(shù)和報警提醒使得設備的管理維護異常簡(jiǎn)便；由于不會(huì )產(chǎn)生污染，因此無(wú)需麻煩的清洗工作。

 

9、供水量不足時(shí)不會(huì )停止供水

      目前市場(chǎng)上絕大部分管網(wǎng)疊壓(無(wú)負壓)給水設備在城市供水量不足時(shí)，都會(huì )由于缺水保護而停機，所以往往在用水高峰期時(shí)水泵要么啟停頻繁，要么干脆停機，嚴重影響正常連續供水。我公司研制的新一代自動(dòng)保壓疊壓給水設備采取先進(jìn)的計算機模糊控制原理，在供水量不足時(shí)仍保證可以繼續供水。

 

10、供水泵優(yōu)良，整機性能好

      設備采用多級全不銹鋼加壓泵，泵殼、葉輪及主要配件均采用食品級不銹鋼材質(zhì)沖壓或鑄造，流道光滑，高效節能，運轉平穩，噪音極低，整機性能優(yōu)異，是理想的綠色、環(huán)保、節能型給水設備。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備產(chǎn)品設計特點(diǎn)

      變頻供水系統關(guān)鍵的調節部件是變頻器，控制設備是可編程控制器和人機界面觸摸屏。在多臺泵的設備中，水泵的切換會(huì )導致系統壓力的波動(dòng)，給用戶(hù)的用水造成影響。所以，為了解決這些問(wèn)題，我們采用雙變頻器交互切換的設計，在水泵切換時(shí)，能保證系統水壓不會(huì )波動(dòng)。

      穩流罐選擇不銹鋼穩流罐。該罐為立式或臥式結構，嚴格按照國標GB150《鋼制壓力容器》生產(chǎn)。穩流罐材質(zhì)采用SUS304-2B食品級不銹鋼，具有較強的耐腐性，符合國家衛生飲用水設備標準；穩流罐耐壓0.6MPa，具有良好的氣密性；罐體進(jìn)出口為法蘭連接方式，方便與系統其它設備的連接；穩流罐下方設置有排污口，客戶(hù)在應急時(shí)能夠及時(shí)泄壓或者清洗罐壁。穩流罐側面安裝了不銹鋼液位計，罐中水位狀況，一目了然，整個(gè)罐體采用鏡面拋光技術(shù)，十分美觀(guān)。

      中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備選用不銹鋼浮球式負壓消除裝置。加裝空氣過(guò)濾器，將空氣與水隔開(kāi)，杜絕污染，過(guò)濾級別為F5，≥5um微粒去除率為99%；≥1um微粒去除率為70%。

      雙重防止負壓產(chǎn)生設計。①裝在穩流罐上的負壓抑制器在管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)用水量時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)導氣口將穩流罐與大氣導通，以避免市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓；②在穩流罐與市政管網(wǎng)連接管道上裝有壓力傳感器，由微機實(shí)時(shí)進(jìn)行壓力檢測，當壓力值過(guò)低時(shí)，微機向變頻器發(fā)出降低運行頻率指令，控制變頻器輸出頻率，調低水泵工作轉速，從而調低設備供水量，使設備供水量不大于市政管網(wǎng)供水量，這樣也保證了穩流罐不會(huì )對市政管網(wǎng)形成負壓吸水的現象。通過(guò)機械式的負壓抑制器與微機控制的負壓檢測雙重保護，中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備在使用過(guò)程中可以完全防止對市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓的可能。

      設備與管網(wǎng)連接處加裝倒流防止器（防污隔斷閥），能夠將供水設備內回流水帶來(lái)的污染與市政管網(wǎng)完全隔開(kāi)。泵組設備為整機結構，由不銹鋼管或鋼骨架塑料復合管連接而成。

系統中設置了隔膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功能。配合EAST節能型供水軟件，系統可以實(shí)現小流量“保壓停機”功能，可以大大節約運行費用。

噪音考慮，系統從以下幾方面著(zhù)手，最大程度的降低設備噪音給居民帶來(lái)的不便。

選用引進(jìn)日本技術(shù)低噪音電機，配置低噪音的沖壓水泵，還可采用改變變頻器載波頻率的方式來(lái)降低從供水設備上發(fā)出的噪音。

水泵基礎安放減振器，水泵進(jìn)出口有橡膠軟接，在穩流罐和泵組相連端有橡膠軟接，水泵總管出口有橡膠軟接。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備原理流程

      自來(lái)水由系統進(jìn)水管進(jìn)入，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器11（可選）和倒流防止裝置12（可選），進(jìn)入穩流補償罐3進(jìn)水口2，穩流補償罐出口端14連接水泵17泵組的進(jìn)水總管，總管分出兩路經(jīng)閥門(mén)7和撓性接頭16進(jìn)入兩臺水泵，水泵出口消聲止回閥8和閥門(mén)7，至出水總管。

穩流補償罐頂部裝有負壓消除器4、液位計5，底部有排污口13。

系統共有二只壓力傳感器，分別檢測用戶(hù)管網(wǎng)壓力和進(jìn)水管網(wǎng)壓力，在圖中為10和18。

在水泵出水總管上裝有小型隔膜式氣壓罐9（可選），其出口與供水總管相連。

如用戶(hù)要求，系統還可設一個(gè)消毒接口15，方便衛生監督部門(mén)的檢測工作以及對系統內部消毒用。

      在系統中，微機通過(guò)模擬量輸入輸出單元對設備進(jìn)水總管壓力與用戶(hù)管網(wǎng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并將壓力信號轉換為數字信號儲存于寄存器中，與預先從觸摸式人機界面設置的并儲存于寄存器的壓力設定值進(jìn)行PID閉環(huán)運算，并將結果轉換為模擬量以控制變頻器的輸出頻率，控制水泵的運行轉速，在市政供水量大于用戶(hù)用水量時(shí)，根據用戶(hù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調節水泵的轉速，保證用戶(hù)管網(wǎng)壓力恒定；在市政管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)用水量時(shí)，及時(shí)調低水泵轉速，控制供給用戶(hù)的水量，確保給水設備不對市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備自控功能

      中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備電控柜柜體采用德國威圖技術(shù)，柜體具有很大的靈活性，安裝方便靈活，同時(shí)設計采用過(guò)濾空氣強迫風(fēng)冷，最高可達IP56的防護等級，可降低惡劣環(huán)境對變頻器及可編程控制器的不利影響；電氣部件采用板前安裝方式，構件模數化，優(yōu)化的設計方便日常維護及備件更換。變頻調速器選用ABB或西門(mén)子高品質(zhì)產(chǎn)品，它的可靠性來(lái)自于靈活的模塊化設計和最少的元件數量，是當前市場(chǎng)上體積最小的變頻器之一，鑄鋁件和注塑件的使用，保證了足夠的加工精度。它采用IGBT功率模塊，具有卓越的高速通斷能力，能使變頻電源最大可能接近工頻電網(wǎng)，從而降低了電機溫升和噪音，優(yōu)越的軟啟動(dòng)和動(dòng)態(tài)響應性能，確保供水系統非常穩定。中贏(yíng)給水設備的全部操作與控制（PID、邏輯控制），通過(guò)人機界面和可編程控制器來(lái)執行，全部軟件由公司資深編程人員為客戶(hù)進(jìn)行個(gè)性化設計，系統具備監測、設定、故障自診斷及通信功能。

 

      自動(dòng)保壓疊壓給水設備采用的變頻器是一直在行業(yè)領(lǐng)跑的ABB或西門(mén)子推出的新一代風(fēng)機水泵專(zhuān)用產(chǎn)品。它可以廣泛運用于風(fēng)機和水泵的節能及其它領(lǐng)域。運用其故障自檢功能可以通過(guò)操作面板、輸出端子、通信等方式來(lái)獲取信息。而長(cháng)壽命設計，使得變頻器的維護更加簡(jiǎn)單。其電磁噪音進(jìn)一步降低，適用于高標準環(huán)境，變頻器具備的專(zhuān)用于水泵控制的PFC控制宏使得控制設備的調試、操作更加容易，而變頻器所具有的RS485通訊接口通用性好，支持Modbus、Profibus-DP、自定義協(xié)議等多種通訊。

 

中贏(yíng)自動(dòng)保壓疊壓給水設備設置三種工作方式：手動(dòng)、手動(dòng)變頻、自動(dòng)

A手動(dòng)工作方式

      該操作方式是在設備調試時(shí)、需要手動(dòng)操作時(shí)或自動(dòng)工作方式發(fā)生故障時(shí)，為用戶(hù)設置的一種人工操作的工作方式，該工作方式采用可靠而又最簡(jiǎn)單的方式，確保系統的運行。

 

B手動(dòng)變頻方式

      該方式可以單獨對每臺水泵進(jìn)行變頻自動(dòng)控制，水泵不作切換，可以在調試及設備維修時(shí)使用。

 

C自動(dòng)工作方式

      自動(dòng)方式是正常工作方式，本系統有以下特點(diǎn)：

      中贏(yíng)系統每套可控制2~5臺水泵進(jìn)行互為備臺的工作，系統根據管網(wǎng)系統流量變化后的實(shí)際壓力情況控制水泵轉速，水泵在變頻器驅動(dòng)下完成軟啟動(dòng)，把對電網(wǎng)及管路系統的沖擊降為最低。水泵（包括備用泵）的運行，遵循先開(kāi)先停、先停先開(kāi)、工作時(shí)間均衡的原則，各泵的工作強度相當，避免某臺水泵長(cháng)期使用引起過(guò)過(guò)度磨損，或長(cháng)期停用造成銹蝕，從而有效延長(cháng)每臺水泵的使用壽命。

      為方便用戶(hù)操作，中贏(yíng)牌自動(dòng)保壓疊壓給水設備采用了可觸摸式人機界面，壓力設定、切換頻率、PID參數調整、水泵狀態(tài)、切換時(shí)間、延時(shí)時(shí)間、超壓設定、壓力精度調校等數十種參數可在人機界面觸摸屏上隨時(shí)顯示、設置、修改。

      通過(guò)PID控制，實(shí)現水泵恒壓運行。壓力值輸出精度有效保證在±0.01MPa范圍內。通過(guò)計算機摸擬管網(wǎng)特性曲線(xiàn)，調整水泵工作在高效區，整機節能效果更佳。

當一臺水泵不能滿(mǎn)足系統工作要求時(shí)，另一臺自動(dòng)投入使用。

      為避免在系統部分使用或負荷不足的情況下，造成部分水泵長(cháng)期使用產(chǎn)生磨損，其余水泵長(cháng)期停置造成銹蝕，設備設有定時(shí)換泵功能，換泵時(shí)間可在0.1秒到無(wú)限小時(shí)之間由用戶(hù)任意設定。水泵的運行按照先停先開(kāi)、先開(kāi)先停的原則。人機界面上有每臺水泵運行時(shí)間累計，方便用戶(hù)檢修水泵。

在水泵小流量運行狀態(tài)下，系統有保壓停機功能，輔助水泵、隔膜氣壓罐和專(zhuān)用變頻給水軟件系統相結合，可以大大降低系統運行費用。

      中贏(yíng)牌自動(dòng)保壓疊壓給水設備高配置系統選用2臺變頻器，在水泵切換時(shí)，能夠確保供水系統沒(méi)有壓力波動(dòng)；在水泵及變頻器發(fā)生故障時(shí)，備用的水泵及變頻器會(huì )立即投入工作，最大限度地保證供水系統的正常工作。

本系統設置了雙重防止負壓產(chǎn)生的功能，解決了用戶(hù)的后顧之憂(yōu)。

設備操作權限多級密碼設置為用戶(hù)對設備的管理增加了安全性。用戶(hù)可以制定多層密碼權限，由多個(gè)部門(mén)對設備共同管理。

產(chǎn)品具備故障自診斷、在線(xiàn)幫助和多種保護功能。對變頻器的欠壓、過(guò)壓及短路設有保護；對所有的水泵電機均設有過(guò)熱保護、短路保護、缺相保護和缺水保護。

系統具備運行、停止及故障顯示功能。本系統在任何一種故障發(fā)生時(shí)，系統都將予以報警（聲、光），在部分水泵故障時(shí)系統可以自動(dòng)切換，保證系統能夠正常供水，同時(shí)保留故障信號，留待維修人員處理。

自動(dòng)保壓疊壓給水設備特有的帶故障運行方式，使得系統能在不影響正常供水的情況下，亦可進(jìn)行故障檢測和修復，安裝和維護極為方便。

中贏(yíng)牌自動(dòng)保壓疊壓給水設備具有RS485、RS232/RS232C、RS422通訊接口，可方便地與modbus、Profibus-DP、以太網(wǎng)等多種計算機通訊網(wǎng)絡(luò )接駁，輕檢實(shí)現智能化管理。

中贏(yíng)產(chǎn)品具有技術(shù)的延續性，完善的售后服務(wù)使得用戶(hù)的設備能夠共享新技術(shù)的成果，不斷提升設備技術(shù)性能。

 

自動(dòng)保壓疊壓給水設備環(huán)保、經(jīng)濟效益分析

1、供水方式

      傳統供水方式采用地面蓄水池，高位水箱和加壓水泵聯(lián)合供水，自來(lái)水直接注入蓄水池，再由加壓水泵提升至高位水箱向用戶(hù)供水，自來(lái)水一次供水壓力得不到利用，耗電大；安裝維護也麻煩；同時(shí)因需設置蓄水池和高位水箱，一次性投資大，且易造成二次污染、漏水等弊病。

      選用管網(wǎng)疊壓供水方式，不需修建水池和加設水箱，設備直接串接在自來(lái)水管網(wǎng)與用戶(hù)管網(wǎng)之間，采用穩流罐與負壓消除技術(shù)，利用微機自動(dòng)控制調節，不對市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓。不僅不會(huì )影響周?chē)脩?hù)的用水，而且可充分利用自來(lái)水原有的壓力，達到節能的目地（節電可達30%~90%），另外還節省修建蓄水池與高位水箱的投資。

 

2、供水質(zhì)量

      根據有關(guān)資料顯示，我國居民生活用水的二次污染源主要是蓄水池和高位水箱。經(jīng)自來(lái)水廠(chǎng)凈化過(guò)的自來(lái)水被放入蓄水池和高位水箱中時(shí)，各種雜質(zhì)、污染物極易通過(guò)敞口進(jìn)入到水中，尤其是夏天，水質(zhì)極易變質(zhì)、變味，嚴重污染水質(zhì)，影響了人們的身體健康。另外，蓄水池和高位水箱的制作材料或防腐措施選擇不當，也會(huì )對水質(zhì)產(chǎn)生污染。而管網(wǎng)疊壓供水系統無(wú)需設置蓄水池和高位水箱，且為全封閉系統，沒(méi)有了主要的二次污染源，能更好的保證供水水質(zhì)的安全。自動(dòng)保壓疊壓給水設備過(guò)流部分均采用防腐處理或直接采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料配置，杜絕了二次加壓供水系統中的二次污染，保證了用戶(hù)的供水安全。所以自動(dòng)保壓疊壓給水設備是真正的衛生，環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

 

3、投資情況

      采用中贏(yíng)牌自動(dòng)保壓疊壓給水設備直接串接自來(lái)水管網(wǎng)上進(jìn)行加壓供水，不需修建蓄水池與高位水箱，節省了蓄水池和高位水箱的修建費用及水質(zhì)二次污染的消毒處理費用，少則幾萬(wàn)，多則幾十萬(wàn)。比如某供水工程，按傳統供水方案需設置蓄水池（容積350m3），高位水箱（容積150 m3），如按不銹鋼材質(zhì)計算：?jiǎn)蝺r(jià)為1400元/ m3，水箱就需投資約1400元/ m3×500 m3=70萬(wàn)元；加上消毒設備、水箱間、二次加壓設備等投資按50萬(wàn)估算，共需投資120余萬(wàn)元，而選用管網(wǎng)疊壓供水設備只需投資一套設備的造價(jià)，如按30萬(wàn)估算，則可節省投資約90萬(wàn)元。

 

4、節能分析

      傳統的供水方式自來(lái)水直接注入蓄水池，自來(lái)水一次供水壓力被白白浪費。而自動(dòng)保壓疊壓給水設備可以充分利用自來(lái)水管網(wǎng)的壓力，采用變頻調速，水泵電機在微機的控制下，根據自來(lái)水的壓力調節電機的轉速，只對自來(lái)水的進(jìn)水壓力和所需壓力的差進(jìn)行補壓，當自來(lái)水滿(mǎn)足要求時(shí)設備就停止工作，節能效果非常顯著(zhù)，分析如下：

 

一棟建筑，自來(lái)水管網(wǎng)平時(shí)供水壓力為：0.25MPa，高峰期供水壓力為：0.15MPa，設計用水量為80m3/h，最大秒流量為：40l/s，最高層需供水壓力100m。

 

      傳統供水方案按選用2臺37kW(一用一備)水泵，水泵工頻運行?？紤]到一般工程的用水特點(diǎn)，水泵按每天10小時(shí)運行，則水泵每天電耗W=37kW×10h=370kW ．h/天。每年按365天計算，每度電按0.80元/ kW ．h ,則水泵每年運行電耗E1=370 KW ．h /天×365天×0.80元/ KW ．h≈10.80萬(wàn)元/年。

 

      選用自動(dòng)保壓疊壓給水設備可充分利用自來(lái)水管網(wǎng)原有的壓力，在此基礎上差多少，補多少。此套設備可采用分區供水方式，低區流量：20L/s，供水壓力：50m；高區流量：20L/s，供水壓力：100m；自來(lái)水管網(wǎng)在用水高峰期時(shí)的供水壓力為0.15MPa，考慮到自來(lái)水供水壓力的不穩定性和經(jīng)過(guò)設備時(shí)克服阻力所損耗的壓力，此工程中利用自來(lái)水管網(wǎng)壓力0.12MPa，則低區設備供水壓力H=0.50MPa-0.12MPa=0.38MPa=38m；高區設備供水壓力H=1.00Mpa-0.12MPa=0.88Mpa=88m。用水低峰期時(shí)自來(lái)管網(wǎng)壓力為0.25MPa，同上，則可利用自來(lái)水管網(wǎng)壓力為0.22MPa。

 

       根據此工程的用水規律：一天中用水高峰期約2小時(shí)，用水中峰期約5小時(shí)，用水低峰期約7小時(shí)，小流保壓期約10小時(shí)，每天用水時(shí)間按24小時(shí)計。則水泵每天電耗EP 可通過(guò)下列公式計算：（低區為例）

 

EP=ρTQmHa/102ηp

式中　EP——耗電量，kW.h

ρ ——水的密度，1.03kg/L

T ——機泵運行時(shí)間，h

Qm——單位時(shí)間流量，L/s

H ——揚程，m

A ——變頻節能系數

ηP——運行效率，為水泵、電機和傳動(dòng)裝置的總效率，%

ηP =η泵×η傳×η電

其中：η泵為水泵效率；η傳為傳動(dòng)效率；η電為電機效率。

      高峰期用水流量 Q=20L/s，Η=38m，ηP =η泵×η傳×η電=0.64（根據水泵樣本），a=0.80，Τ=2h。則水泵耗電為EP1=1.03kg/L×20L/s×38m×2h×0.80/(102×0.64)≈19.19 KW ．h。

 

中峰期用水流量Q=10L/s（一臺泵運行），Η=38m，ηP＝ 0.64（根據水泵樣本），a=0.75，Τ=5h。則水泵耗電為EP2=1.03kg/L×10L/s×35m×5h×0.75/(102×0.64)≈20.70 KW ．h。

 

低峰期用水流量Q=5L/s（一臺泵運行），Η=38m，ηP＝0.50（根據水泵樣本），a=0.70，Τ=7h。則水泵耗電為EP3=1.03kg/L×5L/s×28m×7h×0.70/(102×0.50)≈13.85 KW ．h。

 

小流量保壓時(shí)間約10h，小流量時(shí)微機控制自動(dòng)停機保壓，耗電基本為零。

 

故低區水泵每天電耗EP低=EP1+EP2+EP3=19.19+20.70+13.85=53.74 KW ．h/天；

 

同理，高區水泵每天電耗EP高=EP1+EP2+EP3=44.43+50.27+38.58=133.28 KW ．h/天。

 

則水泵每年運行電耗=187.02 KW ．h/天×365天×0.80元/ KW ．h≈5.46萬(wàn)元/年。

 

結論：與傳統供水方案相比，選用管網(wǎng)疊壓供水設備可節省年運行電費△E=5.34萬(wàn)元/年。以運行15年考慮，則可節省運行電費約80萬(wàn)元。

 

5、占地方面

      傳統供水方式需設置蓄水池和高位水箱，在此蓄水池與高位水箱凈高均按2.5米計，則蓄水池占地面積約140m2，而采用管網(wǎng)疊壓供水方案可節省蓄水池占地面積約為140m2，這部分節省的面積可作它用，如作車(chē)庫或倉庫等。按3000元/m2計，則僅節省蓄水池占地即可創(chuàng )收約42.00萬(wàn)元的經(jīng)濟效益。

 

6、管理費用

      傳統供水方案中所設的水箱需定期清洗（掃）和處理，按我國城市供水條例規定，水池、水箱應每半年清洗一次，而且還要停水1天。同時(shí)，在管理上還存在著(zhù)對供水安全的擔憂(yōu)，并需要相應增加必要的安全防護措施費用。結合以前傳統的工程實(shí)例，水箱每平方米按50元/（次m2）考慮清洗費和檢疫檢驗費，其中地下水箱的清洗面積約400 m2（僅考慮水箱底及水箱壁），每年的管理維護費用約50元/（次．m2 ）×400 m2×2次=4.0萬(wàn)元/年。按15年考慮，則需管理維護費用約60萬(wàn)元。而選用管網(wǎng)疊壓供水設備則可節省此筆管理維護費用。

 

      另外，自動(dòng)保壓疊壓給水設備采用全自動(dòng)運行，不需專(zhuān)人值守，在設備設定的供水壓力下，系統全智能運行水泵自動(dòng)切換，使設備的使用壽命比傳統設備壽命大大延長(cháng)。設備質(zhì)量可靠，維護管理運行都極為簡(jiǎn)單方便，無(wú)需設專(zhuān)人看護管理?，F有的供水方式自動(dòng)化程度低，需設專(zhuān)人值班，按2人，每人工資按0.6萬(wàn)元/年考慮，采用管網(wǎng)疊壓供水方案每年可節省人工福利費約1.2萬(wàn)元/年。另可節省設備每年保養費約1萬(wàn)元/年。按15年考慮，則人工福利費及設備保養費約33萬(wàn)元。

 

7、節水方面

      我公司生產(chǎn)的自動(dòng)保壓疊壓給水設備采用全密閉結構系統，徹底防止了蓄水池的溢、滲、滴、漏等浪費水資源的現象，同時(shí)也節省了定期清洗水箱時(shí)而造成對水資源的浪費。通過(guò)對8個(gè)地區105家用戶(hù)進(jìn)行比較，節水可達7%以上，該工程按最高日生活用水量節水1%考慮，則每天可節省水量12.3m3，每噸水水價(jià)按1.00元/ m3考慮，采用管網(wǎng)疊壓供水方案每年可節省水費12.3m3/d×1.00元/ m3×365天=0.45萬(wàn)元/年。以運行15年考慮，則可節省水資源費用約6.7萬(wàn)元。

 

8、設計、施工及安裝等方面

      傳統供水方案需設置蓄水池和高位水箱等構筑物，既增加了建筑物結構承重和設計難度，又相應地增加了供水系統中管路的復雜性和安裝維護的不方便性，因為蓄水池和高位水箱均需設有浮球閥、溢水，泄水管等復雜的管路系統。而管網(wǎng)疊壓供水方案中減少了水箱，既減少了建筑投資又簡(jiǎn)化了供水系統的設計和安裝。

 

      綜上所述，傳統供水方案：一次性投資大，易造成二次污染，不能利用自來(lái)水原有的供水壓力而造成能量浪費大，正常運行費用高，自動(dòng)化程度低，日常維護需投入大量的人力、物力和財力，同時(shí)存在供水質(zhì)量低的不安全隱患。

 

      而采用自動(dòng)保壓疊壓給水設備可省去蓄水池與高位水箱和水處理設備，不僅可節約一次性投資約90萬(wàn)元，而且運行費用低，供水質(zhì)量安全、可靠、衛生，設備維護管理簡(jiǎn)單方便，節省建筑使用面積可創(chuàng )收約42萬(wàn)元，每年可節省6.2萬(wàn)元/年費用。按運行15年考慮，總的來(lái)說(shuō)可以節省資金310余萬(wàn)元。

 

      此外，采用中贏(yíng)牌自動(dòng)保壓疊壓給水設備具有過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載、水源無(wú)水、故障報警等多種保護功能，設備采用計算機、通信等技術(shù)對設備進(jìn)行全自動(dòng)智能化控制，自動(dòng)化程度高；而且可根據用戶(hù)管網(wǎng)的特性曲線(xiàn)控制、調節水泵工作在高效區，還可協(xié)助用戶(hù)建立一套集中監控中心，監測水泵電流、電壓、進(jìn)出水管的壓力、水泵頻率等，一旦出現異常，設備立即報警；自動(dòng)化程度高、保護全面的控制系統保證了用戶(hù)的用水安全和用水質(zhì)量，并顯著(zhù)的提高了節能效果。

 

      所以采用自動(dòng)保壓疊壓給水設備系統不用設備水箱或水池，安裝簡(jiǎn)易方便；可充分利用自來(lái)水壓力，采用計算機智能控制變頻調速供水技術(shù)，最大程度的減少了二次污染，供水安全可靠，是真正的衛生、環(huán)保的綠色產(chǎn)品。