无负压变频设备在自来水行业中的合理应用

　　摘要：为了研究变频设备如何在自来水行业中进行合理的应用，首先无负压变频恒压供水的定义，无负压变频恒压供水的特点以及无负压变频恒压供水的应用，以某小区为例，选择了合理的供水方式，并且选用了合理的无负压变频设备，取得了良好的应用效果。
　　关键词：变频设备；无负压变频恒压供水；合理应用
　　1无负压变频恒压供水的定义
　　随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展，给排水设备也在不断提高，从过去老式的水泵加屋顶水箱到现在的变频供水。近年来出现了无负压变频恒压供水，它是在变频恒压供水设备上发展起来的，主要由无负压调节罐、水泵、气压罐、智能控制系统等组成。在采用独特的预压平衡技术、负压反馈技术、真空抑制技术及信号采集分析处理技术的基础上，无负压变频恒压供水以完全和空气隔绝、外界管网不受影响为前提，利用原有自来水管网压力进行高效节能供水的一种二次加压方式。
　　2无负压变频恒压供水的特点
　　无负压变频恒压供水系统是在传统恒压供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式，其主要特征是取消了泵前水池或水箱，水泵直接从市政供水管网上吸水，通过先进的自动控制系统对泵前、泵后的压力进行调节。无负压供水系统具有以下优点：
　　1)清洁卫生：由于取消了泵前的水池或水箱，实现了全封闭供水，根本上杜绝了自来水在水池或水箱中滞留时与空气接触而产生的水质污染。
　　2)节能高效：可直接利用市政管网余压，实现叠压供水，不但节约大量的运行成本，而且降低水泵的装机容量。
　　3)结构紧凑：由于取消了泵前的水池和水箱，可以通过提高防护等级实现供水系统室外安装，取消水泵房，增加建筑物的有效使用面积。尽管无负压变频恒压供水有它自身的优点(节能、卫生等)，
　　同时也具有以下缺点：
　　1)它的供水可靠性不高。由于它缺少蓄水池，市政供水一有故障，整个设备瘫痪，将处于停水状态。
　　2)由于它是一种新型的设备，技术不成熟，均还有待进一步完善。
　　3)由于它是从市政管网中直接抽水，尽管可以解决负压问题，但必须取得主管部门批准。
　　4)如果无条件地允许无负压设备接入管网，有可能使管网超过承受能力，也有可能使劣质产品乘机充斥市场，给用户用水和管网安全带来隐患，再者，不制定一个科学、合理的准用条件，也不利于行业有序、规范的发展。
　　3无负压变频恒压供水的应用
　　无负压变频恒压供水本身是一种供水设备，一般可以应用如下：
　　1)适用于任何自来水压力不足地区的加压给水。
　　2)新建改建扩建的住宅小区、写字楼、综合楼生活用水。
　　3)自来水厂的给水中间加压泵站。
　　4)工矿企业的生活、生产用水等。
　　5)各种循环水系统。
　　然而，由于该设备的技术特点，应用上也存在局限性。当用户最大用水量大于自来水管网最小进水量时，既有可能出现求大于供的情况时就不允许采用无负压供水设备，还有可能对市政管网造成污染时不能应用该设备。具体体现在以下场所：
　　1)城市给水管网经常性停水的区域；
　　2)城市给水管网可资利用水头过低的区域；
　　3)城市给水管网供水Q，H波动过大的区域；
　　4)使用管网(无负压)给水设备后，对周边现有(或规划)用户用水会造成严重影响的区域；
　　5)供水保证率要求高，不允许停水的用户；
　　6)凡可能对市政管网造成回流污染危害的相关行业，如医院、化工等。
　　根据无负压供水设备的特点，在应用该设备时应注意如下几个问题：
　　①当进水管网压力、流量大于等于用户所需要时(系统提前设定值)，供水主机处于待机启动状态。此时由市政管网直接供水。此种情况一般出现在夜间用水低峰时或6层以下楼房用水时(与设定值有关)；
　　②当进水管网压力小于用户所需且流量能够满足时，系统通过前置压力传感器信号传给控制系统，供水主机自动启动开机变频加压供水。此种供水状态因进水量能满足用户需求而不会影响市政进水管网压力；
　　③当用水高峰进水管网的流量、压力均小于用户所需时，系统控制将根据系统设定值，自动打开空气控制器，破坏调节罐内的真空。此时，空气由真空消除器(空气过滤器、臭氧消毒器)进入调节罐，消除调节罐内(自来水管网)负压，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水。用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位探测器会给出水泵停机信号以保护水泵机组。调节罐容量的大小应根据设计最大流量的调节系数来确定，方能满足用户高峰用水的需要。该设备在生产设计时，要根据用户最大小时参数、最大用水量参数、最大调节量参数、进水表口径大小、压力最不利时去考虑设计参数及各项指标的确定。
　　该设备如果用在比较大的供水量的时要格外谨慎。进水压力过小、进水表口径过小(流量小)不主张采用该设备，除非设备调节罐的余地要足够大。
　　4宝珊花园三期生活无负压加压供水系统应用实例
　　宝珊花园三期（潮江苑、10号湾区及11号地块）生活加压供水系统设计。潮江苑共计117户别墅；10号湾区共计58户别墅、30户公寓；11号地块共计129户别墅、26户公寓。
　　该工程水源由该小区加压泵站直接供给，因三期所处地势较高需在三期总入口处加压一套二次加压供水设备，设备所处黄海高程95m。最不利用水点所处高程130.5m。拟建加压设备泵房距最远一栋楼距离约600m。设备进出水管径均为DN200。
　　供水方式：市政自来水→WWG无负压供水设备→用水点。设计原则：采用全自动微机控制变频调速无负压供水设备供水。设计体现技术先进、使用安全可靠、造价经济合理、施工简便的方针。结合本项目中的实际运行情况，制定合理的控制方案，在系统功能、性能指标、经济指标、可靠性要求等综合数据上达到工艺要求，追求最佳的性能价格比。系统具有手动、自动、远程控制三种方式启停泵组功能，系统内不同水泵均能实现交替运行且能够互为备用。
　　系统的设计便于检修、维护。系统具有完善的故障自诊断功能。
　　自动化性能好，操作控制灵活方便。
　　配置高档，工艺先进。
　　结合工程用水特点，考虑到设备水泵的性能，选型如下：
　　水泵型号：CR45-3格兰富两台
　　设备参数：Q=76m3/hH=65m
　　稳流补偿器:CYQ80×150（专利产品）一套
　　真空抑制器:ZBQF-200（专利产品）一套
　　设备配套管件、阀门、仪表等配件：一套
　　WWG型专用控制系统（内含专利）一套
　　采用微机控制变频调速多变量控制，通过稳流补偿预压平衡系统、真空控制系统等联合作用实现无负压。系统通过微机检测管网压力，用负压反馈来调节变频器的频率。首先根据实际情况设定压力，而降低变频器频率，反之升高变频器的频率。控制系统随时检测管网压力，计算速度很快，调节速度也是瞬时完成，使管网压力始终保持在设定得到的压力上。同时，显示运行曲线和运行状态。
　　用三利WWG无负压（无吸程）管网增压稳流给水设备，系统不用设水池水箱，安装简易方便；泵无压定时巡检功能，真空补偿预警功能，故障报警功能确保设备的使用安全稳定；可充分利用自来水压力，采用三利独有的优化智能变频控制技术，管网自动补偿增压功能，并且具有小流量保压功能，节能可达50%～90%以上；系统为全封闭结构，水源没有任何污染，供水安全可靠，是真正的卫生、环保的绿色产品。
　　3结束语
　　无负压增压稳流供水是一项具有广泛应用前景的新型供水方式，在大力提倡节约能源的今天，推广使用这种集现代先进电子技术和计算机技术于一体的新型节能设备，对于降低能耗、减少水质二次污染具有重大的现实意义。无负压给水设备的市场前景非常广阔，但唯有真正能提升用户用水品质的优秀产品才会被用户广泛接受。
　　参考文献
　　[1]吴忠智，吴加林．变频器应用手册[M].北京：机械工业出版社，2003
　　[2]郑红旭，张梅，徐侃.变频恒压供水设备采购案例浅析[J].水利论坛,2008,12:44-45.
　　
　　
　　搜论文知识网致力于为需要刊登论文的人士提供相关服务,提供迅速快捷的论文发表、写作指导等服务。具体发表流程为：客户咨询→确定合作，客户支付定金→文章发送并发表→客户接收录用通知，支付余款→杂志出版并寄送客户→客户确认收到。鸣网系学术网站，对所投稿件无稿酬支付，谢绝非学术类稿件的投递！