无负压供水系统的探讨

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　　摘要：无负压自动供水系统，在环保、节能、节水等关键技术方面取得了突破性的进步,而且系统能够利用市政自来水管道的系统压力，又能储存水缓解高峰用水量剧增的压力，同时又不会对原自来水管道系统产生负压,是一种具有高效节能供水优点适用广泛的供水方式。广大设计人员和使用者应全面考虑其优缺点,使系统能发挥其最大的作用.
　　关键词：无负压；控制原理；补偿罐；水泵；注意事项；
　　
　　前言
　　自从无负压供水设备成功突破关键技术问题问世以来，解决了传统供水设备的多种弊端，在环保、节能、节水等关键技术方面取得了突破性的进步，在国内供水领域逐渐被人们所认可，继而逐渐被广泛应用。
　　
　　1．无负压供水系统的组成及原理
　　无负压供水系统是在传统供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式主要由稳压补偿灌、水泵机组、双向补偿器、无负压流量控制器、变频控制柜、压力传感器等组成。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。
　　其主要特征是设备直接和市政自来水管连接，为全封闭给水方式。系统检测装置采集的进水口水压信号通过微机控制真空抑制器及稳流补偿器中的装置控制水泵运行，水泵转速随着进水口的压力变化而进行自动调整变化，抑制负压产生，保证供水正常及城市管网不受影响。
　　
　　2．无负压供水系统的优缺点
　　现在的城市高层建筑越来越多、规模也越来越大，用水的安全、卫生要求也越来越高。用水的二次污染、管道负压或真空现象、个体超量取水、管网压力陡降是设计人员不得不考虑的问题。
　　无负压供水设备可以避免或减少用水管网中出现的诸多难题，成功解决了二次供水污染源、管道负压、管网不稳定等问题。
　　其显著的优点：彻底取消水箱或水池，整套无负压给水设备为全密闭结构，从根本上防止了水质的二次污染；取消储水水箱或水池，不但避免了原有的自来水进入水池后压力变零减少了能源浪费，而且可充分利用自来水管道的压力，并通过稳流补偿、真空抑制、空气隔断及负压反馈技术智能化控制水泵以最合适的转速运转，即降低水泵的损耗和能耗，又抑制高峰期用水时负压的产生，同时对用户不产生多余的水头损失；无负压给水设备还具备小流量停机保压功能，当用水低峰期时设备控制系统会自动进入小流量停机保压模式，设备停机但仍能维持系统供水所需的工作压力，解决了设备长时间运行所造成的电能浪费问题，达到了显著节能的目的。
　　此系统尤其是针对建筑高度超过100m的高层建筑，无负压串联供水方式更显示出其本身的优越性。无负压串联供水方式从很大程度上解决或减低了传统串联供水的管网负压、长时间低频运转能耗高、住户用水末端压力波动、水泵汽蚀及断流空腔二次弥合水锤破坏等现象，显示了该方式在节能、安全运行、防噪音等方面的优越性。
　　另外，无负压供水系统投资小，使用更经济，安装简单，施工周期短，还可以大大地节约了占地面积。但也存在不足之处：由于它缺少蓄水设备,市政供水一有故障,整个系统将处于停水状态，而且必须保障管网承受能力,
　　否则会给管网安全带来隐患。
　　
　　3．无负压供水系统设计的条件、关键部件的选择
　　1）无负压供水系统并不适应所有的建筑，城市给水管网经常性停水、水头过低、Q , H 波动过大、可能造成回流污染危害的区域（如医院、化工）等场所均不适宜适用该系统。
　　为保证无负压供水系统的正常运行，应当满足：总建筑面积小于20万平方米，市政供水管线口径应大于或等于DN300，供水干管管径应大于或等于DN15，管网压力应大于0.22Mpa。对于单套加压设备的额定供水量不得大于32立方米/小时。否则系统运行时可能会间歇性停止，造成断水。无负压加压供水设备也应当启动时，泵吸水口压力下降值不得超过0.02Mpa，水泵进水口前必须安装倒流防止器。设备要具有由泵吸入口压力控制的自动开停功能，水泵要具有自动随户内用水状态而变换的休眠和唤醒功能。
　　2）无负压供水系统各个组成部件有不同的组合形式：
　　缓冲罐体+进排气式负压抑制装置的储水容积相对较大，可以有效的补充市政水源短暂不足的情况。
　　缓冲罐体(内衬胶囊)+补气装置借鉴了原有隔膜式气压罐的丁作原理,可以有效地调节市政管网的压力波动，起到削峰补偿的作用。
　　缓冲罐体+全密闭负压抑制装置也适用于管网压力以及流量都非常充足的情况下。可以有效的调节市政管网的压力波动，起到消峰补偿的作用，但存在容易聚集气体的缺陷。
　　缓冲罐体(分仓式、全密闭负压抑制装置在输水管道和配水管道隆起点和平直段的必要位置，装设排(进)气阀，也非常符合供水要求的供水方式。
　　稳流补偿罐是无负压供水系统的重要组成部分，其容积V罐应按下式计算：V罐≥(Q出一Q进)•△丁，Q出―管网叠压式(无负压)给水设备水泵的最大出水量；Q进一指市政供水管或居住小区给水干管经过吸水管能进入稳流补偿罐(水泵)的最大流量；△卜水泵最大流最(即用户最大用水量)的持续时间。引水管以管内流速按1．5 m／s来估算吸水管的过流量。当Q进>Q出时，稳流补偿罐的容积没有严格要求。
　　3）选用水泵时，要保证水泵在高效区工作，无负压给水设备水泵的扬程是泵组出口设定水压与市政或小区供
　　水流至水泵进口尚存余压的差值。而水泵进口尚存的余压是个变值，它受用水量变化而引起的吸水管的水流阻力(沿程和局部阻力)影响，因此应按不同工况下水泵高效区的核算，让水泵在尽量多的时间内处于高效区工作状态，这样才能使设备节能节电的优点显现出来。
　　
　　4．无负压供水系统的应用前景
　　无负压供水系统在环保、节能、节水、节地、节省资金等方面优势显著，很多政府机关、企业、大专院校、高级宾馆和高级住宅区在新建或改建工程时,都首选无负压供水设备。目前该产品正逐步被用户认识和接受，其市场正不断成熟发展。随着该产品不断发展改进，其应用领域将进一步扩展，应用前景将更加广阔。

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