无负压给水设备在村镇供水系统中的应用

【前言】无负压给水设备在村镇供水系统中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。二、无负压供水设备的优势 1、设备投资省，占地面积小，无需修建蓄水池或水箱，也不需设置大型气压罐，一节省了投资，充分利用了自来水管网1次供水压力，加压泵选型可以减小，设备投资减少。二节约了系统占地面积，充分利用节约的土地提高地产利用率，符合国家节约土...

摘要：随着我国新型城镇化进程的加速，村镇居民不断增加，致使本来不堪重负的自来水管网更显不足，很多村镇在用水的高峰期屡屡出现缺水的现象。如何解决这一问题已被很多地区提到议事日程。本文即阐述了无负压供水设备的工作原理及优势，并探讨了无负压给水设备在村镇供水系统中的应用。

关键词：无负压给水设备；村镇供水；缓冲罐设备；节能；经济

中图分类号：TE08文献标识码： A

一、无负压供水设备工作原理

自来水管网的水通过进水管道部分进入稳流补偿罐，稳流补偿罐内空气通过负压消除器排出，直至罐内水满，设备通电置于自动工作状态。控制系统对设备进水总管压力与用户管网压力实时检测，并将压力信号转换为数字信号储存于寄存器中，与预先从触摸式人机界面设置的并储存于寄存器的压力设定值进行闭环运算，并将结果转换为模拟量以控制变频器的输出频率，控制水泵的运行转速，在市政供水量大于用户用水量时根据用户管网压力自动调节水泵转速，保证用户管网压力恒定；在市政供水量小于用户用水量时，及时调低水泵转速，控制供给用户的水量，确保给水设备不对市政管网产生。

二、无负压供水设备的优势

1、设备投资省，占地面积小，无需修建蓄水池或水箱，也不需设置大型气压罐，一节省了投资，充分利用了自来水管网1次供水压力，加压泵选型可以减小，设备投资减少。二节约了系统占地面积，充分利用节约的土地提高地产利用率，符合国家节约土地资源的要求。

2、卫生无污染，供水系统从自来水管网至用户水龙头为全密封结构，污染物不会进入系统；水体不与空气直接接触，过流部件采用食品级不锈钢制作，不对水质产生污染。

3、节能效果显著，设备直接与自来水管网串接，在自来水厂一次供水管网压力的基础上叠加所需的压力，差多少，补多少，能充分利用管网的余压；用水低峰期，设备甚至不需运行，节能效果显著，与传统给水设备比，节能达30％～60％。

4、安装简便，无负压叠压供水设备为成套供应用户，现场只需联接进出水管，施工周期短，安装简单。

5、运行成本低，由于加压泵的选型较小，而且可采用多泵关联供水，在用水低峰期直接利用城市一次供水压力供水，设备不需启泵或只启动1台泵足以满足用水需要，用水高峰时才会启动其他泵。因此，设备运行过程中能耗非常低，降低了运行成本。

6、停电不会停止供水，由于设备有一条公共供水管路与用户管网直接相通，在停电时加压泵虽停止工作，但自来水厂一次供水压力仍可维持供水。

7、管理维护简便，无负压叠压供水设备为微机全自动控制变频调速运行，停电设备自动停机，来电自动开机，完善的故障检测、诊断技术和报警提醒使得设备的管理维护异常简便；由于不会产生污染，因此无需麻烦的清洗工作。

三、无负压给水设备在村镇供水系统中的应用

（一）配套缓冲罐设备与配套水源罐设备

为了减小直接抽吸对村镇管网供水的影响, 一般应在设备入口管道上串接了一个承压贮水容器。主要起缓冲作用(动态补偿作用 ) 的水罐称为缓冲罐; 平时无动态缓冲作用仅在村镇管网管无水压时才起备用水源作用的水罐称为水源罐。配套缓冲罐的接力增压设备与配套水源罐的接力增压设备运行原理有一定差异, 下面分别予以说明。

1、配套缓冲罐的设备成套设备一般由缓冲罐、水泵机组、气压罐控制柜及

控制仪表组成。

( 1) 缓冲罐: 是接在设备入口处的气压罐, 简称缓冲罐, 给水运行时罐内部分容积为压缩空气, 靠压缩空气的贮能, 对各种突变冲击具有很好的减缓消除作用, 同时对村镇管网供水具有一定运态补偿作用。有 2种不同结构的缓冲罐, 隔膜缓冲罐采用天然橡胶隔膜材料, 因完全密闭更有利于保持水质标准, 普通钢制缓冲罐内壁涂有符合卫生标准的防腐涂料, 但补气时会与外界空气接触。缓冲罐即可串接使用, 也可并接使用 (进出水为同一管道, 作为分支与村镇管网管路相接 )。

( 2) 水泵机组: 选用具有非过载特性的水泵,其工作特性可以适应水源的较大范围内的压力变化, 不会产生过载现象。

( 3) 气压罐: 其作用与通常 2次增压供水设备中的气压罐相同, 采用的隔膜式微型气压罐, 主要利用其保压功能, 有利于设备的智能化自动节能控制。

( 4) 变频控制柜: 可采用全变频控制系统, 即所有水泵均采用变频调速拖动, 也可采用部分变频控制系统。

( 5) 旁通管路: 如果村镇管网供水平时能够满足水压要求,仅在供水高峰时压力不足, 可加载旁通管路, 可使村镇管网下拉供水与增压供水实现自动切换运行。

2、配套水源罐的设备

成套设备一般由自动隔离阀 (选购件 )、水源罐 (或承压水池 )、水泵机组、气压罐、变频控制柜 (含控制仪表 ) 组成。

( 1) 自动隔离阀或节流装置 (选购件 ): 用于隔离村镇管网水源, 可任意设定运作压力, 当村镇管网水源压力低于该值时, 隔离装置动作, 切换到水源罐或承压水池供水。也可考虑使用廉价的节流装置代替隔离阀, 限制最大进水流量,供水不足部分靠水源罐补偿。

( 2) 水源罐: 给水运行时罐内全部容积充满了水, 由于无压缩空气贮能, 对各种冲击的缓冲作用和对村镇管网水源的动态补偿效果不如缓冲罐。但当村镇管网水源压力太低, 水源罐出水 (供水 ) 大于进水量时, 罐内贮水容积可全部用来补偿村镇管网水源的不足。水源罐提供补偿水量期间, 靠真空抑制器使空气自动进入罐体, 可避免对高下管网造成负压轴吸作用 (即所谓无负压无吸程 ), 水源罐只能串接在进水管路中使用。

( 3) 承压水池: 一般为钢筋混凝土结构, 与水源罐工作原理相同, 因其容积大, 对村镇管网供水具有很好的削峰填谷作用, 适用于全国各地各种村镇管网水源情况。当村镇管网供水管网因故停水期间可由承压水池提供一定时间的供水水源,适用于客户要求高可靠供水的场合。

( 4) 水泵机组: 选用具有非过载特性的水泵, 其工作特性可适应村镇管网水源的较大范围内的压力变化, 不会产生过载现象。

( 5) 气压罐: 其作用与通常 2次增压供水设备中的气压罐相同, 标准产品设计中采用隔膜微型气压罐, 主要利用其保压功能, 有利于设备的智能化自动节能控制。

( 6) 变频控制柜: 可选择采用全变频技术方案, 即所有水泵均采用变频拖动, 也可采用部分变频技术方案 (只有一台泵为变频调速拖动 )。

( 7) 旁通管路: 如果村镇管网供水平时满足水气要求, 仅在供水高峰时压力不足, 可加载旁通管路, 使村镇管网直接供水与增压供水自动切换运行。

（二）无负压供水系统与传统供水系统技术、经济性比较

以聊城开发区顾官屯镇为例, 对 GHG型无负压供水系统供水设备与传统 HG 型调节水池的设备进行分析比较如下:

生活用水量设计为 30m3/h, 所需水压为 0.65MPa; 自来水室外管网水压为 0.2MPa, 我们作了 HG型恒压变量供水设备与 GHG36- 45型节能增压自动供水设备效益分析如下:

1、选用恒压变量供水设备费用分析

选型为 HG36- 75, 配 3台 40LG12- 15× 5水泵, 功率5.5kW /台。

( 1) 建造水池, 容积 200 m3, 砖混结构造价为 6万元。

( 2) 建造泵房 (半地下式 ) 6 m × 3m ×3m ( L ×W ×H), 造价为 18 000元;

( 3) 设备造价 HG36- 75总价为 67 000元;

( 4) 消毒设备, 臭氧发生器 60g/h, 造价 48 000元;

( 5) 占地 400 m2, 不作价;

( 6) 安装约 10 000元;

共计造价 203 000元。

2、选用无负压供水的设备费用分析

选型为 GHG36- 45, 设计要求选用 6台卧式多级泵, 功率 1.5kW /台 (其扬程比 HG36- 75型低 )。

( 1) 不设水池;

( 2) 地上式泵房 4.2m × 2.7 m × 2.7 m (L ×WH ),造价为 6 800元;

( 3) 设备 GHG36- 45造价约为 118 000元;

( 4) 无需消毒;

( 5) 占地极小;

( 6) 安装费约计 3 600元;

共计造价 128 400元。

3、运行费用分析

HG36- 75为 5.5KW 水泵 3台, 调查 HG36- 75的运行情况, 并结合测算, 得出全年运行费用为:

5.5 × 3× 60%× 24×365× 0.75= 65043元 ( 60% 为运行系数, 电费按实际收费 0.75元 /kW・h)。

GHG36- 45型供水设备为 1.5kW 水泵 6台, 经现场实测统计得出全年运行费用为 1.5× 6×50% × 24×365@ 0.75= 29 565元 ( 50%为运行系数, 电费按实际收费 0.75元 /kW・ h)。

4综合以上计算, 对比分析如下

( 1) 初次投资: GHG36- 45型供水设备是 HG36- 75型供水设备的 63%。

( 2) 运行费用: GHG36- 45型供水设备是 HG36- 75型供水设备的 45%。

( 3) 占用土地: GHG36- 45型供水设备占地 11.34m2,HG36- 75型供水设备占地 118m2, 节省用地约 90%;

( 4) 使用寿命: GHG型供水设备寿命比 HG36- 75更长。

由以上分析可知, GHG型智能供水设备与传统供水设备相比, 能节省大量的初投资和运行费, 节约能源, 并且环保卫生, 其经济效益和社会效益十分显著。

参考文献

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[2]杨阵. 无负压供水设备的组成及优势分析[J]. 科技资讯. 2011(18)

[3]张怀京，胡春明. 无负压技术:二次供水的革命[J]. 中国建筑金属结构. 2010(05)