無負(fù)壓供水設(shè)備

　　發(fā)展歷程
　　疊壓供水技術(shù)從由日本發(fā)展起來的，20世紀(jì)80年代中期，日本就已經(jīng)開始了關(guān)于這方面的研究，研究內(nèi)容不于技術(shù)層面，也在市場需求，行政管理和法律，城市高層建筑的供水模式等層面的討論也陸續(xù)展開。直接給水系統(tǒng)被日本厚生省列入國家施策方針性文件“面向2l世紀(jì)的供水系統(tǒng)改造和再構(gòu)筑的長期目標(biāo)"中，且對給水設(shè)計規(guī)范作出了相應(yīng)的修訂，把供水管網(wǎng)末梢的服務(wù)水壓從原來的0.15Mpa提高到了0.2MPa，由國家提供相應(yīng)的基金在千葉縣建成了具有一定規(guī)模的實(shí)驗室，并且組織了一批由科研機(jī)構(gòu)、供水企業(yè)、學(xué)者以及產(chǎn)品制造廠商構(gòu)成的隊伍，在把資金籌備好以后，進(jìn)行了關(guān)于“直接給水"方面的研究，計劃用3年的時問將“推進(jìn)直接給水系統(tǒng)"的研究完成，做了很多相應(yīng)的課題研究。日本札幌市水道局從1992年開始實(shí)行新的二次供水計劃，僅在那一年內(nèi)有68棟樓房采用了疊壓供水設(shè)備供水，將其原有的水箱取消，改造效果評價頗佳。美國的專業(yè)化水務(wù)公司DAREYET水務(wù)集團(tuán)一直致力于二次供水新型技術(shù)的開發(fā)研究，成功地在美國及世界各地推廣使用了疊壓供水系列設(shè)備。到了20世紀(jì)90年代末期，管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)已在日本、美國、西歐等國家得到普遍應(yīng)用。
　　設(shè)備組成
　　整套設(shè)備由穩(wěn)流罐、真空抑制器、變頻調(diào)速水泵機(jī)組、壓力傳感器、變頻控制柜、倒流防止器（可選）、消毒裝置（可選）、小流量保壓罐（可選）等組成。從市政管網(wǎng)引來的進(jìn)水管直接連接到穩(wěn)流罐的進(jìn)水口，穩(wěn)流罐的出水口通過消毒裝置后連接到加壓泵組的進(jìn)水管，加壓機(jī)組的出水管與用戶用水管連接，直接向用戶管網(wǎng)供水。
　　工作原理
　　穩(wěn)流罐式無負(fù)壓供水設(shè)備與市政管網(wǎng)直接連接，在市政管網(wǎng)剩余壓力的基礎(chǔ)上串聯(lián)疊壓供水。
　?。?）變頻恒壓供水：當(dāng)市政管網(wǎng)供水量大于用戶用水量時，穩(wěn)流罐式無負(fù)壓供水設(shè)備變頻恒壓供水，此時穩(wěn)流罐中存儲一定量的承壓水。
　?。?）消除負(fù)壓：當(dāng)用戶用水量增加導(dǎo)致市政管網(wǎng)與穩(wěn)流罐連接處壓力下降，當(dāng)壓力降低到相對壓力0以下時，在穩(wěn)流罐中形成負(fù)壓，真空抑制器的進(jìn)氣閥門打開，大氣進(jìn)入穩(wěn)流罐。此時，穩(wěn)流罐相當(dāng)于一個具有自由液面的開口水箱，壓力與大氣相同，負(fù)壓被消除。水位下降到設(shè)定值時，液位控制器將控制信號傳遞給變頻控制柜中的控制系統(tǒng)，控制加壓機(jī)組停止工作，用戶停水；當(dāng)用戶用水量減小時，穩(wěn)流罐中水位上升，氣體從真空抑制器排氣閥門排除，壓力恢復(fù)正常后，加壓機(jī)組重新自動啟動，恢復(fù)供水。
　?。?）停水停機(jī)功能：當(dāng)市政管網(wǎng)停水時，加壓機(jī)組在液位控制器控制下自動停止運(yùn)行，市政管網(wǎng)供水恢復(fù)后，自動啟動重新恢復(fù)正常供水。
　?。?）小流量休眠功能：用戶不用水或用水量很小時設(shè)備自動進(jìn)入休眠狀態(tài)(停機(jī))并保持供水壓力，用戶恢復(fù)用水時系統(tǒng)自動喚醒，恢復(fù)正常供水。
　?。?）停電繼續(xù)供水：當(dāng)小區(qū)停電時，由市政管網(wǎng)繼續(xù)向低區(qū)用戶供水，停電不停水。設(shè)備恢復(fù)供電后，自動啟動，恢復(fù)正常供水。
　　設(shè)備分類
　　目前，市場上所用的無負(fù)壓供水設(shè)備主要有2種：穩(wěn)流罐式、調(diào)節(jié)水箱式。
　　穩(wěn)流罐式
　　罐式無負(fù)壓供水設(shè)備在水泵前裝設(shè)壓力密封罐，罐內(nèi)部或外部加設(shè)穩(wěn)流補(bǔ)償器（又稱“真空消除器"），水泵通過穩(wěn)流罐吸水，加壓后供至用戶，靠穩(wěn)流補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)作用，降低對公共供水管網(wǎng)的影響。此方式無儲備水量，城市公共供水管網(wǎng)停水時，易出現(xiàn)斷水現(xiàn)象。
　　調(diào)節(jié)水箱式
　　該方式設(shè)有不承壓的調(diào)節(jié)水箱，內(nèi)部加設(shè)有穩(wěn)流補(bǔ)償器，通過電控裝置，使調(diào)節(jié)水箱內(nèi)的水每天至少循環(huán)兩次，確保水質(zhì)不變。當(dāng)市政管網(wǎng)的水量、水壓條件能滿足無負(fù)壓供水要求時，直接從市政管網(wǎng)取水；否則，從調(diào)節(jié)水箱取水。此方式具備一定的儲備水量，可用于供水管網(wǎng)不穩(wěn)定的區(qū)域，但是由于存在水箱和檢修人孔，仍要按規(guī)定定期進(jìn)行清洗消毒（據(jù)）。
　　安裝說明
　　1、設(shè)備應(yīng)安裝在強(qiáng)度不低于C20的基礎(chǔ)上且四周留有排水設(shè)施和檢修通道；
　　2、設(shè)備安裝地點(diǎn)應(yīng)選在較為干燥的環(huán)境，避免在露天環(huán)境，以免電氣元件損壞；
　　3、安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查泵體流產(chǎn)內(nèi)有無硬質(zhì)物，以免運(yùn)行時損壞葉輪和泵體；
　　4、安裝時管路不允許加在泵上，以免使泵變形，影響正常運(yùn)行；
　　5、根據(jù)安裝圖紙先后順序連接，連接處密封，不得強(qiáng)行安裝，總管口徑較大時需加支撐，以免產(chǎn)生應(yīng)力；
　　6、擰緊地腳螺栓，以免起動時振動對泵性能產(chǎn)生影響；
　　7、在泵的進(jìn)、出口管路上安裝調(diào)節(jié)閥，在泵出口附近安裝壓力表，以控制泵在額定工況內(nèi)運(yùn)行，確保泵的正常使用；
　　8、管路系統(tǒng)實(shí)驗壓力為額定壓力的1.5倍，并持續(xù)保持5分鐘以上。在試壓過程中，管路系統(tǒng)不得有出現(xiàn)裂縫以及滴、漏、滲現(xiàn)象；
　　9、排出管路如裝止回閥應(yīng)裝在閘閥的外面；
　　10、泵的安裝方式分為硬性聯(lián)接安裝和柔性聯(lián)接安裝。
　　設(shè)備優(yōu)點(diǎn)
　　1、節(jié)約設(shè)備成本投資，占地面積相對較小，。不僅對投資進(jìn)行了節(jié)約，而且對自來水管網(wǎng)中一次供水壓力進(jìn)行充分利用?？梢圆捎迷诩訅罕眠x擇進(jìn)行適當(dāng)減小，促使設(shè)備的成本投入得到節(jié)約。其次，對系統(tǒng)占地面積得到節(jié)約，對節(jié)約的土地進(jìn)行充分利用，進(jìn)一步將房屋占用面積得到提升，滿足我國要求的對土地資源節(jié)約的效果。
　　2、干凈無污染，供水設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)置都屬于全密封結(jié)構(gòu)，從自來水管網(wǎng)開水直到用戶家中的水龍頭，因此，污染物不會出現(xiàn)進(jìn)入供水系統(tǒng)的現(xiàn)象發(fā)生。水體不會直接對空氣進(jìn)行接處，采用食品級不銹鋼對過流部件進(jìn)行制作，因此不會有水質(zhì)污染的現(xiàn)象發(fā)生。
　　3、明顯的節(jié)能效果，通常設(shè)備和自來水管網(wǎng)的鏈接屬于直接串接，也就是在自來水廠進(jìn)行一次供水管網(wǎng)壓力的條件下在對所需的壓力進(jìn)行疊加，根據(jù)壓力的不足，進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾?，促使管網(wǎng)的余壓得到充分利用。再用水低峰期階段，可以不對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行，會有明顯的節(jié)能效果初顯。
　　4、安裝簡單。由于無負(fù)壓疊壓供水設(shè)備屬于成套供應(yīng)體系，因此用戶只需對進(jìn)出口水管進(jìn)行連接即可使用，施工周期短，且安裝便捷。
　　5、較低的運(yùn)行成本。由于在對加壓泵的選型過程中運(yùn)用較小，并且可運(yùn)用對泵關(guān)聯(lián)供水的方法，在城市用水低峰期時，能夠?qū)Τ鞘幸淮喂┧畨毫M(jìn)行利用，可以不對泵進(jìn)行啟動或只對一臺泵進(jìn)行啟動的方法，從而實(shí)現(xiàn)城市用水的需求。當(dāng)用水高峰期來臨時方可對其他泵進(jìn)行啟動。所以，在設(shè)備運(yùn)行過程中會有較低的能耗形成，促使運(yùn)行成本得到有效的降低。
　　6、停電現(xiàn)象發(fā)生時不會對供水的狀態(tài)造成影響。由于設(shè)備的公共供水管網(wǎng)路與用戶管網(wǎng)是直接相連的，因此在停電時，雖然加壓泵停止了運(yùn)行，但自來水廠一次供水壓力也能對用水需求得以滿足。
　　7、后期管理提供便利。由于無負(fù)壓疊壓供水設(shè)備屬于微機(jī)全自動變頻控制的，因此具備停電設(shè)備進(jìn)行自動關(guān)機(jī)，來電設(shè)備進(jìn)行自動開機(jī)的效果，對故障檢測、技術(shù)診斷及報警提醒等較為完善，促使設(shè)備管理及維護(hù)過程中存在相對簡便的優(yōu)勢。其次，由于不會受到污染，所以不存在清洗的工作。
　　設(shè)備缺點(diǎn)
　?。?）調(diào)節(jié)能力差，供水可靠性低。設(shè)備直接與市政管網(wǎng)相連，水池被取消，水池的調(diào)蓄功能也被取消，高峰時增加了市政管網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。
　?。?）自動化要求高，設(shè)備元器件復(fù)雜。核心控制系統(tǒng)復(fù)雜，對設(shè)備靈敏度、自動化要求高；穩(wěn)流平衡器內(nèi)無負(fù)壓檢測設(shè)備出現(xiàn)故障時，會形成直抽。
　　（3）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，設(shè)備生產(chǎn)不夠規(guī)范，負(fù)壓消除方式和原理各不相同，對市政給水管網(wǎng)的影響分析研究不足，部分設(shè)備無法真正消除負(fù)壓。
　?。?）補(bǔ)償持續(xù)能力有限，不能真正保證用戶供水安全和市政管網(wǎng)的安全供水。[2]
　　應(yīng)用范圍
　　1、高層建筑、居民小區(qū)、別墅等居民生活用水。
　　2、企事業(yè)單位、賓館、寫字樓、百貨商場，大型桑拿浴、醫(yī)院、學(xué)校，體育館，高爾夫球場，機(jī)場等場所的日常用水。
　　3、生產(chǎn)制造、洗滌裝置、食品工業(yè)、工廠、工礦的生產(chǎn)用水。
　　3、已建好的水池，可以采用無負(fù)壓供水設(shè)備與水池共用的供水方式，進(jìn)一步節(jié)能；
　　4、對原有氣壓供水設(shè)備進(jìn)行改造，可以充分利用原有的氣壓罐；
　　5、各種循環(huán)系統(tǒng)，自來水廠的中間加壓泵站；
　　6、其他：老舊水池供水及其它形式供水的改造；
　　7、農(nóng)田灌溉系統(tǒng)；