基本介紹
- 中文名：無負壓供水設備
- 外文名：Non negative pressure water supply equipment
- 材料：不鏽鋼304
- 行業：機械製造業
發展歷程,設備組成,工作原理,設備分類,穩流罐式,調節水箱式,安裝說明,設備優點,設備缺點,套用範圍,
發展歷程
疊壓供水技術最早從由日本發展起來的，20世紀80年代中期，日本就已經開始了關於這方面的研究，研究內容不僅限於技術層面，也在市場需求，行政管理和法律，城市高層建築的供水模式等層面的討論也陸續展開。直接給水系統被日本厚生省列入國家施策方針性檔案“面向2l世紀的供水系統改造和再構築的長期目標”中，且對給水設計規範作出了相應的修訂，把供水管網末梢的服務水壓從原來的0.15Mpa提高到了0.2MPa，由國家提供相應的基金在千葉縣建成了具有一定規模的實驗室，並且組織了一批由科研機構、供水企業、學者以及產品製造廠商構成的隊伍，在把資金籌備好以後，進行了關於“直接給水”方面的研究，計畫用3年的時間將“推進直接給水系統”的研究完成，做了很多相應的課題研究。日本札幌市水道局從1992年開始實行新的二次供水計畫，僅在那一年內有68棟樓房採用了疊壓供水設備供水，將其原有的水箱取消，改造效果評價頗佳。美國的專業化水務公司DAREYET水務集團一直致力於二次供水新型技術的開發研究，成功地在美國及世界各地推廣使用了疊壓供水系列設備。到了20世紀90年代末期，管網疊壓供水技術已在日本、美國、西歐等國家得到普遍套用。
設備組成
整套設備由穩流罐、真空抑制器、變頻調速水泵機組、壓力感測器、變頻控制櫃、倒流防止器（可選）、消毒裝置（可選）、小流量保壓罐（可選）等組成。從市政管網引來的進水管直接連線到穩流罐的進水口，穩流罐的出水口通過消毒裝置後連線到加壓泵組的進水管，加壓機組的出水管與用戶用水管連線，直接向用戶管網供水。
工作原理
穩流罐式無負壓供水設備與市政管網直接連線，在市政管網剩餘壓力的基礎上串聯疊壓供水。
（1）變頻恆壓供水：當市政管網供水量大於用戶用水量時，穩流罐式無負壓供水設備變頻恆壓供水，此時穩流罐中存儲一定量的承壓水。
（2）消除負壓：當用戶用水量增加導致市政管網與穩流罐連線處壓力下降，當壓力降低到相對壓力0以下時，在穩流罐中形成負壓，真空抑制器的進氣閥門打開，大氣進入穩流罐。此時，穩流罐相當於一個具有自由液面的開口水箱，壓力與大氣相同，負壓被消除。水位下降到設定值時，液位控制器將控制信號傳遞給變頻控制櫃中的控制系統，控制加壓機組停止工作，用戶停水；當用戶用水量減小時，穩流罐中水位上升，氣體從真空抑制器排氣閥門排除，壓力恢復正常後，加壓機組重新自動啟動，恢復供水。
（3）停水停機功能：當市政管網停水時，加壓機組在液位控制器控制下自動停止運行，市政管網供水恢復後，自動啟動重新恢復正常供水。
（4）小流量休眠功能：用戶不用水或用水量很小時設備自動進入休眠狀態(停機)並保持供水壓力，用戶恢復用水時系統自動喚醒，恢復正常供水。
（5）停電繼續供水：當小區停電時，由市政管網繼續向低區用戶供水，停電不停水。設備恢復供電後，自動啟動，恢復正常供水。
設備分類
目前，市場上所用的無負壓供水設備主要有2種：穩流罐式、調節水箱式。
穩流罐式
罐式無負壓供水設備在水泵前裝設壓力密封罐，罐內部或外部加設穩流補償器（又稱“真空消除器”），水泵通過穩流罐吸水，加壓後供至用戶，靠穩流補償器的調節作用，降低對公共供水管網的影響。此方式無儲備水量，城市公共供水管網停水時，易出現斷水現象。
調節水箱式
該方式設有不承壓的調節水箱，內部加設有穩流補償器，通過電控裝置，使調節水箱內的水每天至少循環兩次，確保水質不變。當市政管網的水量、水壓條件能滿足無負壓供水要求時，直接從市政管網取水；否則，從調節水箱取水。此方式具備一定的儲備水量，可用於供水管網不穩定的區域，但是由於存在水箱和檢修人孔，仍要按規定定期進行清洗消毒（據）。
安裝說明
1、設備應安裝在強度不低於C20的基礎上且四周留有排水設施和檢修通道；
2、設備安裝地點應選在較為乾燥的環境，避免在露天環境，以免電氣元件損壞；
3、安裝前應仔細檢查泵體流產內有無硬質物，以免運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，影響正常運行；
5、根據安裝圖紙先後順序連線，連線處密封，不得強行安裝，總管口徑較大時需加支撐，以免產生應力；
6、擰緊地腳螺栓，以免起動時振動對泵性能產生影響；
7、在泵的進、出口管路上安裝調節閥，在泵出口附近安裝壓力表，以控制泵在額定工況內運行，確保泵的正常使用；
8、管路系統實驗壓力為額定壓力的1.5倍，並持續保持5分鐘以上。在試壓過程中，管路系統不得有出現裂縫以及滴、漏、滲現象；
9、排出管路如裝止回閥應裝在閘閥的外面；
10、泵的安裝方式分為硬性聯接安裝和柔性聯接安裝。
設備優點
1、節約設備成本投資，占地面積相對較小，。不僅對投資進行了節約，而且對自來水管網中一次供水壓力進行充分利用。可以採用在加壓泵選擇進行適當減小，促使設備的成本投入得到節約。其次，對系統占地面積得到節約，對節約的土地進行充分利用，進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約的效果。
結構圖
結構圖2、乾淨無污染，供水設備系統的設定都屬於全密封結構，從自來水管網開水直到用戶家中的水龍頭，因此，污染物不會出現進入供水系統的現象發生。水體不會直接對空氣進行接處，採用食品級不鏽鋼對過流部件進行製作，因此不會有水質污染的現象發生。
3、明顯的節能效果，通常設備和自來水管網的連結屬於直接串接，也就是在自來水廠進行一次供水管網壓力的條件下在對所需的壓力進行疊加，根據壓力的不足，進行適當的增加，促使管網的余壓得到充分利用。再用水低峰期階段，可以不對設備進行運行，會有明顯的節能效果初顯。
4、安裝簡單。由於無負壓疊壓供水設備屬於成套供應體系，因此用戶只需對進出口水管進行連線即可使用，施工周期短，且安裝便捷。
5、較低的運行成本。由於在對加壓泵的選型過程中運用較小，並且可運用對泵關聯供水的方法，在城市用水低峰期時，能夠對城市一次供水壓力進行利用，可以不對泵進行啟動或只對一台泵進行啟動的方法，從而實現城市用水的需求。當用水高峰期來臨時方可對其他泵進行啟動。所以，在設備運行過程中會有較低的能耗形成，促使運行成本得到有效的降低。
6、停電現象發生時不會對供水的狀態造成影響。由於設備的公共供水管網路與用戶管網是直接相連的，因此在停電時，雖然加壓泵停止了運行，但自來水廠一次供水壓力也能對用水需求得以滿足。
7、後期管理提供便利。由於無負壓疊壓供水設備屬於微機全自動變頻控制的，因此具備停電設備進行自動關機，來電設備進行自動開機的效果，對故障檢測、技術診斷及報警提醒等較為完善，促使設備管理及維護過程中存在相對簡便的優勢。其次，由於不會受到污染，所以不存在清洗的工作。
設備缺點
（1）調節能力差，供水可靠性低。設備直接與市政管網相連，水池被取消，水池的調蓄功能也被取消，高峰時增加了市政管網的負擔。
（2）自動化要求高，設備元器件複雜。核心控制系統複雜，對設備靈敏度、自動化要求高；穩流平衡器內無負壓檢測設備出現故障時，會形成直抽。
（3）技術標準不統一，設備生產不夠規範，負壓消除方式和原理各不相同，對市政給水管網的影響分析研究不足，部分設備無法真正消除負壓。
（4）補償持續能力有限，不能真正保證用戶供水安全和市政管網的安全供水。
套用範圍
1、高層建築、居民小區、別墅等居民生活用水。
2、企事業單位、賓館、寫字樓、百貨商場，大型桑拿浴、醫院、學校，體育館，高爾夫球場，機場等場所的日常用水。
3、生產製造、洗滌裝置、食品工業、工廠、工礦的生產用水。
3、已建好的水池，可以採用無負壓供水設備與水池共用的供水方式，進一步節能；
4、對原有氣壓供水設備進行改造，可以充分利用原有的氣壓罐；
5、各種循環系統，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、農田灌溉系統；
