中區無(wú)負壓設備在房產(chǎn)建筑供水中的應用

      城市土地資源的緊張，房地產(chǎn)的開(kāi)發(fā)向高層發(fā)展，還有對供水質(zhì)量和供水系統 可靠性的請求不斷進(jìn)步。再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的主動(dòng)化把持技巧以及通信技巧。采納高性能、高節能、高環(huán)保，能適應不同領(lǐng)域的中區無(wú)負壓設備成為必定趨勢。

　　該工程屬于一類(lèi)高層建筑，一層至頂層為住宅樓。住宅部分生活給水系統分為高、中、低區3個(gè)系統 ：低區為1～4層。中區為5～17層，高區為18層至頂層，生活給水水源由市政自來(lái)水給水管網(wǎng)提供，供水管網(wǎng)輸出端壓力約為0.2MPa，傳統的中、高區由設于室內泵房的生活給水變頻泵組和生活水池聯(lián)合加壓提供，室內生活調節水池需120m3，此供水系統已不能滿(mǎn)足當前城市供水現代化請求，綜合環(huán)保節能等技巧請求，經(jīng)專(zhuān)家論證抉擇采納中區無(wú)負壓設備來(lái)解決該工程的供水問(wèn)題?！　?nbsp;

1、中區無(wú)負壓設備的優(yōu)點(diǎn)

　　(1)設備投資省，占地面積小，無(wú)需修建蓄水池或水箱，也不需設置大型氣壓罐，一勤儉了投資，充沛利用了自來(lái)水管網(wǎng)1次供水壓力，加壓泵選型可以減小，設備投資減少。二節儉了系統 占地面積，充沛利用節儉的土地進(jìn)步地產(chǎn)利用 率，符合國家節儉土地資源的請求。

　　(2)衛生無(wú)污染，供水系統從自來(lái)水管網(wǎng)至用戶(hù)水龍頭為全密封結構 ，污染物不會(huì )進(jìn)入系統;水體不與空氣直接接觸，過(guò)流部件采納食品級不銹鋼制作 ，不對水質(zhì)產(chǎn)生污染?！?3)節能效果 明顯，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)壓力的根基上疊加所需的壓力，差多少，補多少，能充沛利用管網(wǎng)的余壓；用水低峰期，設備甚至不需運行，節能效果明顯，與傳統給水設備比，節能達30%～60%。

　　(4)安裝簡(jiǎn)便，中區無(wú)負壓設備為成套提供用戶(hù)，現場(chǎng)只需聯(lián)接進(jìn)出水管，施工周期短，安裝簡(jiǎn)略。

　　(5)運行成本低，由于加壓泵的選型較小，而且可采納多泵關(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)1臺泵足以滿(mǎn)足用水需要 ，用水高峰時(shí)才會(huì )啟動(dòng)其他泵。因此，設備運行歷程中能耗非常低，降低了運行成本。

　　(6)停電不會(huì )收場(chǎng)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)加壓泵雖收場(chǎng)工作，但自來(lái)水廠(chǎng)一次供水壓力仍可保持供水。

　　(7)管理掩護簡(jiǎn)便，無(wú)負壓疊壓供水設備為微機全主動(dòng)把持變頻調速運行，停電設備主動(dòng)停機，來(lái)電主動(dòng)開(kāi)機，完善的故障檢測、診斷技巧和報警提示使得設備的管理掩護異常簡(jiǎn)便；由于不會(huì )產(chǎn)生污染，因此無(wú)需麻煩的清洗工作。 　　 

2、中區無(wú)負壓設備的工作原理

　　自來(lái)水管網(wǎng)的水通過(guò)進(jìn)水管道部分進(jìn)入穩流補償罐，穩流補償罐內空氣通過(guò)負壓打消器排出，直至罐內水滿(mǎn)，設備通電置于主動(dòng)工作狀態(tài) 。把持系統對設備進(jìn)水總管壓力與用戶(hù)管網(wǎng)壓力實(shí)時(shí)檢測，并將壓力信號轉換為數字信號儲存于寄放器中，與預先從觸摸式人機界面設置的并儲存于寄放器的壓力設定值進(jìn)行閉環(huán)運算，并將效果轉換為模仿量以把持變頻器的輸出頻率，把持水泵的運行轉速，在市政供水量大于用戶(hù)用水量時(shí)根據用戶(hù)管網(wǎng)壓力主動(dòng)調節水泵轉速，保證用戶(hù)管網(wǎng)壓力恒定；在市政供水量小于用戶(hù)用水量時(shí)，及時(shí)調低水泵轉速，把持提供用戶(hù)的水量，確保給水設備不對市政管網(wǎng)產(chǎn)生 。 　　 

3、中區無(wú)負壓設備的設計特性

　　(1)變頻供水系統要害的調節部件是變頻器，把持設備是可編程把持器和人機界面觸摸屏，采納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)。

　　(2)穩流罐選擇不銹鋼穩流罐，該罐為立式或臥式結構 ，嚴峻遵守國標GBl50《鋼制壓力容器》生產(chǎn)。穩流材質(zhì)采納 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，具有較好的氣密性；罐體進(jìn)出口為法蘭連接法子 ，方便與系統其他設備的連接 ；穩流罐下方設置有排污口。側面安裝了不銹鋼液位計，罐中水位情況一目了然，全部罐體采納鏡面拋光技巧，十分雅觀(guān)。

　　(3)中區無(wú)負壓設備選用不銹鋼浮球式負壓打消裝置。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；≥5μm微粒去除率為99%；≤1μm微粒去除率為70%。

　　(4)設計雙重防止產(chǎn)生 負壓，一是裝在穩流罐上的負壓克制器在管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)用水量時(shí)主動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)導氣口將穩流器與大氣導通，以避免市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓；二是在穩流器與市政管網(wǎng)連接收道上裝有壓力傳感器，由微機實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測，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，把持變頻器輸出頻率，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，這樣也保證了穩流器不會(huì )對市政管網(wǎng)形成負壓吸水的現象。

　　(5)沒(méi)備與管網(wǎng)連接處加裝倒流防止器(防污隔絕閥)，能夠將供水沒(méi)備內同流水帶來(lái)的污染與市政管網(wǎng)完整隔開(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。

　　(6)系統中設置了膈膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功效，配合節能型供水軟件，系統可以實(shí)現小流量“保壓停機”功效，可以大大節儉運行費用。

　　(7)噪聲考慮 。①選用低噪聲電機和沖壓水泵，采納轉變變頻器載波頻率的法子來(lái)降低從供水設備上發(fā)出的噪音。②水泵根基安置減振器，水泵進(jìn)出口等相連端采納橡膠軟接。  

4、中區無(wú)負壓設備自控功效

　 無(wú)負壓供水設備設置有兩種工作法子 ：手動(dòng)、主動(dòng)。

　　(1)手動(dòng)法子是可靠而又最簡(jiǎn)略的法子 。

　　(2)主動(dòng)工作法子是正常工作法子 ，有以下特性：①主動(dòng)系統每套可把持 2～5臺水泵進(jìn)行互為備臺的工作，水泵的運行，遵守先開(kāi)先停、先停先開(kāi)、工作光陰均衡的原則，各泵的工作強度相當，避免某臺水泵長(cháng)期應用引起過(guò)度磨損或銹蝕，從而有效延伸每臺水泵的應用壽命。②方便用戶(hù)應用，該系統采納可觸摸式人機界面。③實(shí)現水泵恒壓運行，壓力值輸出精度有效保證在0.01MPa內，通過(guò)盤(pán)算機模仿管網(wǎng)特征曲線(xiàn)，調劑水泵工作在高效區，整機效果更佳。④系統具備運行、收場(chǎng)及故障顯示功效等。 　　 

5、中區無(wú)負壓設備環(huán)保、節能分析

　　(1)節水方面，中區無(wú)負壓設備采納全密閉結構系統 ，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)也勤儉了定期清洗水箱時(shí)而造成對水資源的浪費。

　　(2)占處所面，傳統供水法子需設置蓄水池或高位水箱，在此蓄水池或高位水箱凈高均按2.5m計，則蓄水池占地面積約140m2，而采納無(wú)負壓供水方案可勤儉占地面積約140m2，這部分勤儉的面積作車(chē)庫或倉庫等。按3000元/m2計，則可勤儉約42萬(wàn)元的占地費用。

　　(3)管理費用，傳統供水方案所設水箱應每半年清洗1次，還要停水1d，在管理上還存在對供水安全的擔心，并需要增加必要的安全防護措施費用。水箱按50元/m2考慮潔凈費和檢疫檢驗費，其地下水箱的清洗面積約400m2，每年的管理掩護費用約50元/m2×400m2×2次=4萬(wàn)元/年，按15年考慮 ，則需約60萬(wàn)元的管理掩護費用，而采納無(wú)負壓供水方案則可勤儉此筆管理費用。另外，無(wú)負壓供水設備采納全主動(dòng)運行，不需要設專(zhuān)人看護管理，傳統的供水法子自動(dòng)化程度低，需設專(zhuān)人值班，按2人，每人工資按1萬(wàn)元/年考慮 ，采納無(wú)負壓供水方案每年可勤儉人工福利費約2萬(wàn)元/年，可勤儉設備每年保養費約1萬(wàn)元/年，按15年考慮 ，則人工福利費及設備保養費約45萬(wàn)元。

　　(4)節能分析 ，無(wú)負壓供水設備可充沛利用自來(lái)水管網(wǎng)壓力，采納變頻調速，水泵電機在微機的把持下，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)水壓力和所需壓力進(jìn)行補壓，當自來(lái)水的壓力滿(mǎn)足請求時(shí)設備就收場(chǎng)工作，節能效果非常明顯 ，分析 如下：以該工程為例，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，選用無(wú)負壓供水設備 采納分區供水法子 ，低區流量5L/s，供水壓力50m；高區流量20L/s，供水壓力100m；考慮自來(lái)水供水壓力的不穩固性和克服阻力所損耗的壓力，高峰期利用自來(lái)水管網(wǎng)壓力0.12MPa,則低區供水壓力為38m，高區為88m,低峰期自來(lái)水管網(wǎng)壓力為0.25MPa，同上可利用 的壓力為0.22MPa。根據 用水規律，用水高峰約2H，中峰約5h，低峰約7h，小流保壓期約10h，則水泵每天電耗EP可通過(guò)下列公式盤(pán)算，低區為例：

　　EP＝pTQmHA/02ηp 式中：p：水的密度，1.03kg/L

　　T：及泵運行光陰，h；

　　Qm：?jiǎn)挝粫r(shí)問(wèn)流量，L/s；

　　H：揚程，m；

　　A：變頻節能系數；

　　ηp：水泵、電機和傳動(dòng)裝置的總運行效率根據水泵樣本斷定。

　　高峰期EPl=19.19kW.h，中峰期EP2=20.7kW.h，低峰期EP3=13.85kW.h，小流量保壓光陰為10h，耗電根基為零，故低區EP=53.74 kW.h。

　　同上，高區EP=133.28kW.h,則水泵每年運行電耗為187.02kW.h/天*365天*0.8元/kW.h=5.46萬(wàn)元/年。

　　傳統供水方案 按選用2臺37 kW水泵，水泵工頻運行，水泵按每天10h運行，則每天電耗W=370kW.h/天，那么每年運行電耗E1=370kW.h/天×365天×0.8元/W.h=10.8萬(wàn)元。

　　綜上與傳統供水相比，選用無(wú)負壓供水設備可勤儉年運行電耗5.34萬(wàn)元，以運行15年考慮 ，則可勤儉運行費用約80萬(wàn)元。

　　所以，采用中區無(wú)負壓設備 ，從環(huán)保、節水、節能等方面與傳統的供水方案相比，無(wú)負壓供水設備不僅可節儉一次性投資，而且運行費用低，供水質(zhì)量安全、可靠、衛生，設備掩護管理簡(jiǎn)略方便 ，勤儉建筑面積，采納盤(pán)算機靈能把持變頻調速供水技巧，供水安全可靠，是真正的衛生、環(huán)保的綠色供水設備 。