疊壓供水與市政給水系統(tǒng)的綜合節(jié)能分析

杜衛(wèi)東

遼寧省丹東市自來水總公司 遼寧丹東 118000

1 管網(wǎng)疊壓供水原理和優(yōu)勢(shì)

1.1 管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)原理

管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)簡(jiǎn)單來說就是將市政供水管網(wǎng)直接作為其水源，并由此連成一個(gè)封閉的接力增壓供水系統(tǒng)，它是借助市政供水系統(tǒng)自身所具備的壓力勢(shì)能來實(shí)現(xiàn)供水的。其工作原理是：第一，按照建筑物的進(jìn)水點(diǎn)的實(shí)際壓力數(shù)值以及使用水點(diǎn)時(shí)所需要的設(shè)計(jì)數(shù)值來對(duì)供水系統(tǒng)工作壓力上下區(qū)間進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)管網(wǎng)供水系統(tǒng)在正式工作之后，自來水就會(huì)經(jīng)過濾器與防污隔斷閥從而到達(dá)穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐，這個(gè)時(shí)候罐子里的氣體會(huì)經(jīng)真空消除器慢慢流出，其罐子里的水壓值和市政給水水壓里是一樣的。若使用水點(diǎn)所需要的設(shè)計(jì)壓力值較市政供水壓力值高的時(shí)候，供水智能系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變頻泵軟啟動(dòng)的自動(dòng)化控制，同時(shí)按照水量、高度來對(duì)供水進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)。當(dāng)自來水管網(wǎng)停水時(shí),因?yàn)榉€(wěn)流罐具有部分調(diào)節(jié)容積,水泵機(jī)組仍可繼續(xù)工作一段時(shí)間,當(dāng)穩(wěn)流罐的水位降至液位控制器所設(shè)定的水位時(shí)則自動(dòng)停機(jī),來水后隨著水位的上升而自動(dòng)開機(jī)停電時(shí)水泵不工作,自來水直接通過旁通管到達(dá)低層用戶,保證樓層較低的部分用戶用水,來電時(shí)水泵機(jī)組自動(dòng)開機(jī),恢復(fù)所有用戶的正常供水[1]。

1.2 基本技術(shù)要求

（1）一般宜用在生活給水系統(tǒng)流量小于等于50m3/h，揚(yáng)程小于1.0MPa的供水工程（各地具體要求不盡相同，需要根據(jù)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)要求設(shè)計(jì)）；（2）疊壓（無負(fù)壓）設(shè)備應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，應(yīng)具有防污染的措施；當(dāng)從市政供水管上直接吸水時(shí)，應(yīng)設(shè)置倒流防止器，為減少壓力損失，宜采用低阻力倒流防止器；（3）設(shè)備進(jìn)水管上應(yīng)設(shè)置過濾器，當(dāng)有倒流防止器時(shí)，過濾器應(yīng)設(shè)置在倒流防止器前；（4）疊壓（無負(fù)壓）設(shè)備應(yīng)單獨(dú)接自供水干管，供水干管為環(huán)狀時(shí)宜從環(huán)網(wǎng)接入；（5）設(shè)備的進(jìn)水管管徑宜比供水管網(wǎng)小2級(jí)或2級(jí)以上，或不大于供水干管過水?dāng)嗝婷娣e的1/3，且設(shè)備進(jìn)水管流速為1.2m/s時(shí)，可按表1選用。

表1 管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備進(jìn)水管管徑對(duì)照表

2 管網(wǎng)疊壓供水和市政供水管網(wǎng)的相互影響

2.1 設(shè)計(jì)流量、壓力確定

（1）設(shè)計(jì)流量。疊壓（無負(fù)壓）供水設(shè)備出水量應(yīng)滿足用戶用水要求，其供水設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下列要求設(shè)計(jì)：?jiǎn)螚澖ㄖ孩贌o高位水箱時(shí)，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按照設(shè)計(jì)秒流量確定；②有高位水箱時(shí)，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按照最大小時(shí)流量確定。居住小區(qū)：設(shè)計(jì)流量應(yīng)按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003，2009年版）中第3.6.1條確定。不同用水性質(zhì)的建筑：設(shè)計(jì)流量應(yīng)按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003，2009年版）有關(guān)規(guī)定確定；當(dāng)?shù)赜薪o水設(shè)計(jì)流量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，也可按其確定系統(tǒng)的給水設(shè)計(jì)流量。

（2）設(shè)計(jì)壓力。①向配水點(diǎn)直供，應(yīng)采用變頻調(diào)速泵組（變頻泵應(yīng)設(shè)置2臺(tái)及以上，但不宜多于4臺(tái)，并應(yīng)設(shè)置至少1臺(tái)備用泵）。Hmax=H1+H2+H3-H0min式中：Hmax——水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程（也稱泵組的最大設(shè)計(jì)揚(yáng)程）（mH20）；H1——最不利配水點(diǎn)與外網(wǎng)供水干管中心的標(biāo)高差（m）（此值有正有負(fù)）；H2——最不利配水點(diǎn)與外網(wǎng)供水干管中心的沿程、局部阻力損失（mH2O）；H0min——外網(wǎng)供水干管允許的最低工作（mH2O）。②向高位水箱供水：應(yīng)采用恒速泵，選擇Q-H曲線較陡（即比轉(zhuǎn)數(shù)值較大）、效率高的泵。并應(yīng)校核最大可利用水壓，不得使水泵出現(xiàn)過載。

2.2 充分發(fā)揮水塔、水箱調(diào)蓄功能

在流量較小的區(qū)域宜建立高位水塔、水箱，充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用，節(jié)省市政給水系統(tǒng)的建設(shè)投資，節(jié)約能源。同時(shí)市政給水系統(tǒng)宜根據(jù)城鎮(zhèn)地勢(shì)高差建立部分高位水庫，結(jié)合建筑給水系統(tǒng)建立部分高位水箱。以匈牙利首都布達(dá)佩斯為例，布達(dá)佩斯水務(wù)公司日供水量62.5萬噸，擁有4200余公里的供水管網(wǎng)設(shè)施，其中在管網(wǎng)沿線結(jié)合地形地勢(shì)和建筑建筑給水系統(tǒng)，共計(jì)建有700多處高位水庫、水箱，儲(chǔ)水量可達(dá)32.8萬噸，為200萬居民提供服務(wù)[2]。

2.3 疊壓供水技術(shù)推廣應(yīng)用的建議

疊壓供水技術(shù)作為一種新型給水加壓技術(shù)，在運(yùn)行的過程之中可以節(jié)約大量的投資費(fèi)用和提高供水下利率，同時(shí)能夠良好的優(yōu)化城市供水系統(tǒng)，做好可持續(xù)發(fā)展要求工作。使得城市供水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更加節(jié)能、高效和安全，但目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在制定中明顯的存在著滯后現(xiàn)象，造成了疊壓供水系統(tǒng)的不足和缺陷隱患，因此在控制的過程中需要結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行科學(xué)合理的試驗(yàn)。待條件成熟后，盡快建立和完善疊壓供水的應(yīng)用法規(guī)和技術(shù)規(guī)程。

通過行政和市場(chǎng)手段，嚴(yán)格篩選疊壓供水設(shè)備的市場(chǎng)質(zhì)量。建議政府建設(shè)和技術(shù)監(jiān)督部門，積極收集市場(chǎng)使用反應(yīng)信息，嚴(yán)格按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)鑒定，并對(duì)鑒定合格的廠家設(shè)備進(jìn)行周期性抽檢，確保設(shè)備質(zhì)量。

3 結(jié)語

近年來，隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑日益增多，二次供水設(shè)施成為自來水供水管網(wǎng)建設(shè)中不可缺少的一部分。而采用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備和技術(shù)這類供水設(shè)備主要用于生活給水，具有節(jié)能，不易產(chǎn)生二次污染。