关于无负压变频给水设备应用的思考

一、无负压变频给水设备概述

近年来一种新型的成套供水设备――无负压变频恒压供水得到广泛的推广，它主要由无负压调节罐、水泵（一大一小）、隔膜气压罐、智能控制系统等组成。它的工作原理如下：

水泵机组的选型、台数要根据用水曲线合理配备。如下图示：

大泵工频加小泵变频并联工作的流量要能满足尖峰时段用水量（7h，12h，18h）的要求；大泵的变频工作流量要能满足高峰时段（8h――11h，13h――17h）用水量的要求；小泵的变频工作流量要能满足低峰时段（23h――6h）用水量的要求。

智能控制系统预设定成套供水设备的工作压力，既小区用户需求的供水压力。生活给水时，设备运行在低压变频状态，变频器时刻监控小区用户管网压力，对反馈值和设定值进行运算和比较计算，若小区用户管网压力高于设定压力（用户所需压力），则自动减少输出频率，从而使泵的转速减少，出水量减少。若小区用户管网压力低于设定压力，则自动增加输出频率，泵的转速增加，出水量增加，当一台泵运行满足不了用户需要时，其他各台泵自动投入，以保证用户的使用压力。当用水量处于低峰期时，则采用泵后的隔膜气压罐进行供水。

泵运行的情况下，市政供水管流量小于泵的工作流量，泵前的无负压调节罐的内压会降低，当低于一个大气压时，安装在罐顶的负压消除器自动打开，使气体进入罐内，消除了负压。当市政供水管流量逐渐又大于泵的工作流量，罐内压力开始升高，多余的气体自动排出罐外，罐内蓄满水，安装在罐顶的负压消除器自动关闭，防止溢流，罐内压力恢复至市政供水管网压力。

二、无负压变频给水设备工作过程

1、市政供水管网压力高于或等于小区用户需求压力时

当市政供水管网压力高于设定压力时，由成套供水设备的旁通止回阀向小区用户直接供水；小区用户管网压力高于或等于设定压力，变频设备不运行，水泵处于停机状态。

2、市政供水管网压力低于设定压力时

变频设备开始运行，水泵处于开始运转。

2.1、市政管网流量大于等于用户用水量时

水泵提升压力为用户管网压力与市政管网压力之差。

即水泵工作扬程=用户用管网压力-市政管网压力+管阻

水泵工作流量=用户用水量

2.2、市政管网流量瞬间小于用户需求用水量时

用水高峰期，市政管网流量瞬间小于用户用水量，由无负压调节罐来调节不足部分的水量。

水泵提升压力等于用户管网需求压力。

即水泵工作扬程=设定压力+管阻

水泵工作流量=市政管网流量+调节罐补充流量

因此，无负压调节罐的容积：

V容积=(Q出-Q进)×t×1000，m3

Q进=用水高峰时段市政供水管网进水流量，L/s

Q出=用水高峰时段用户需求用水流量，L/s

t=用水高峰时段最长持续时间，s

三、无负压变频给水设备设备的优缺点

1、节省工程投资，减少占地，安装、使用、检修方便；

供水恒压精度高，水压波动小；

设备自动化程度高，自动保护功能较全。

2、业主节电，体系不节能

与传统的泵前水池二次加压供水方式相比，运用了管网叠压技术，可充分利用管网压力能，减少二次加压水泵的耗电量，小区用户受益，但同时加大了市政供水的费用：一般情况下，小区用户节省的耗电量由水厂消化了；二次水池的水量调节功能前移；市政管径需加大；市政管网流量变化加剧。

3、业主减少了工程费用，消除了地下水池的二次污染；业主也失去了二次水池的储水功能，对于用水要求高的建筑物和消防用水不宜使用。

4、新建小区入住率很低时，无负压变频给水设备会频繁启动。

5、负压消除器、泵前后的压力表、旁通止回阀等部件的损坏均会导致整个设备瘫痪，可靠性不足。

6、负压消除器工作时，空气会污染二次供水水质。

无负压变频给水设备特别适用于一些市政供水管网压力且二次加压泵房设置条件不足的地区的加压给水。但它不可能解决任何场合的所有供水问题，技术人员应该扬长避短，因地制宜地选用它。

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