淺談管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的應(yīng)用條件

太原科技大學(xué)基本建設(shè)管理處，山西 太原 030024

管網(wǎng)疊壓供水是近年來發(fā)展起來的一種新興的供水方式，具有可利用市政給水管網(wǎng)的余壓而達(dá)到節(jié)約電耗，減少二次污染，供水設(shè)施節(jié)約占地面積等優(yōu)點，在工程中得到了一定的應(yīng)用［1］。但是由于行業(yè)管理的不規(guī)范以及市場產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊，尤其是部分廠家的推銷策略造成建設(shè)單位的使用不當(dāng)，影響了市政管網(wǎng)的供水安全和用戶的用水安全。本文通過對管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備運行機(jī)理的介紹，提出了管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備選用的技術(shù)前提和注意事項。

1 疊壓供水設(shè)備的工作原理

管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的組成有：穩(wěn)壓平衡控制裝置（穩(wěn)流罐）、負(fù)壓消除（吸排氣閥）裝置、壓力傳感器、變頻水泵機(jī)組及配套管路管件等。管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備穩(wěn)流罐與市政管網(wǎng)的進(jìn)水管連接，起到儲水和穩(wěn)壓的雙重作用，在其頂端設(shè)有負(fù)壓消除器。當(dāng)穩(wěn)流罐進(jìn)水時，負(fù)壓消除裝置打開排氣，待水充滿后自動關(guān)閉。當(dāng)市政給水管網(wǎng)壓力能夠滿足用戶所需水壓時，則經(jīng)過設(shè)有止回閥的旁通管向用戶管網(wǎng)直接供水；當(dāng)市政給水管網(wǎng)壓力不滿足用戶所需水壓時，疊壓供水水泵運行，充分利用市政給水管網(wǎng)的余壓疊壓供水，并根據(jù)用水量的大小變頻調(diào)速，達(dá)到恒壓供水。當(dāng)在用水高峰或市政給水管網(wǎng)水量小于用戶用水量時，穩(wěn)流罐作為水泵的吸水池使用，當(dāng)穩(wěn)流罐的水位下降時，通過負(fù)壓消除器吸氣進(jìn)入穩(wěn)流罐破壞真空，使市政管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓。

2 疊壓供水設(shè)備的優(yōu)點

（1）設(shè)備密封運行，衛(wèi)生可靠，異物不會進(jìn)入系統(tǒng)，避免二次污染。

（2）節(jié)能效果顯著，充分利用自來水管網(wǎng)余壓，可節(jié)電50%以上。

（3）先期投資省，直接與自來水管網(wǎng)串接，不用建水池、設(shè)水箱。

（4）系統(tǒng)設(shè)有旁通管與用戶管網(wǎng)直接相通，在設(shè)備檢修或停電停用時，仍可利用市政管網(wǎng)水壓，供低層用戶用水。

3 無負(fù)壓供水設(shè)備的應(yīng)用范圍

（1）市政管網(wǎng)流量滿足而壓力不足地區(qū)的加壓供水。

（2）舊城區(qū)內(nèi)建筑小區(qū)管網(wǎng)的改造。

（3）使用氣壓供水設(shè)備建筑的系統(tǒng)改造。

（4）用水要求不高的偏遠(yuǎn)獨立建筑。

（5）自來水廠的給水中間加壓泵站。

（6）工礦企業(yè)的生活、生產(chǎn)用水等。

（7）各種循環(huán)水系統(tǒng)。

4 使用管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備的技術(shù)前提條件

（1）市政供水管網(wǎng)的供水流量要大于或等于疊壓供水設(shè)備的出水量。如果市政供水流量小于設(shè)備出水量時，不夠的水量只能由穩(wěn)流罐內(nèi)的儲水量來補充，由于穩(wěn)流罐的容積有限，因此運行時間不可持續(xù)。當(dāng)穩(wěn)流罐內(nèi)的水用光時，疊壓供水設(shè)備的運行被迫中斷。此時給用戶造成極大的不便或者無法正常用水［2］。

（2）在城市用水高峰時段，市政供水管網(wǎng)仍有可利用的壓力水頭。由于同一城市區(qū)域用戶與市政管網(wǎng)的用水高峰同時發(fā)生，高峰時段的市政管網(wǎng)末梢水壓降低明顯，使用疊壓供水可利用的市政管網(wǎng)水頭太低，此時節(jié)能效果大打折扣。

因此，管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備的適用條件是市政管網(wǎng)供水流量大于用戶用水量，并且市政管網(wǎng)到達(dá)用戶有一定余壓，否則就起不到疊壓節(jié)能的效果。

5 選用管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備的建議

（1）在選擇管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備時，要對用戶的用水要求，以及市政給水管網(wǎng)現(xiàn)狀的供水流量、壓力、可利用余壓進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，有效利用市政管網(wǎng)的壓力水頭。

（2）在設(shè)計中變頻調(diào)速水泵的出水量應(yīng)按設(shè)計秒流量確定，水泵揚程以市政供水管網(wǎng)限定的最低水壓為依據(jù)。以市政給水管網(wǎng)的最大供水壓力，疊加水泵的揚程值，校核水泵出口處的最大壓力。

（3）水泵選型應(yīng)在高效區(qū)段工作。管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備能利用市政給水管網(wǎng)的剩余水壓，從原理上節(jié)能的另一個前提是，變頻調(diào)速泵組的工作點多數(shù)時段在高效區(qū)內(nèi)。如果水泵長時間處在低效率工況區(qū)，不但抵消了“節(jié)能”，而且水泵運行的安全性和壽命也可能受到影響，甚至產(chǎn)生工程隱患和故障。因此，在供水流量變化較大的工程中，調(diào)速泵組選型應(yīng)盡可能大小搭配，滿足系統(tǒng)在較小流量運行時設(shè)備仍處在高效區(qū)內(nèi)。

（4）為了節(jié)能和安全供水，設(shè)計時應(yīng)在向用戶管網(wǎng)直接供水的旁通管上設(shè)止回閥，旁通管應(yīng)從穩(wěn)流罐進(jìn)水口前的市政給水進(jìn)水管上接出。當(dāng)市政給水管網(wǎng)的水壓滿足直接供水要求時，能通過旁通管向建筑物低區(qū)直接供水。

（5）疊壓給水設(shè)備的前端或設(shè)備自身應(yīng)設(shè)倒流防止器［3］。

（6）應(yīng)考慮水錘消除措施。

（7）為了避免疊壓供水設(shè)備在小流量狀態(tài)下的頻繁啟停，應(yīng)選用與之配套的氣壓水罐設(shè)備，起到穩(wěn)定管網(wǎng)水壓的作用。

（8）部分疊壓供水設(shè)備在與用戶供水管網(wǎng)連接時，未安裝減壓閥組，為了避免系統(tǒng)超壓，設(shè)計時應(yīng)校核用戶管網(wǎng)水壓，安裝合適的減壓閥組。

（9）不建議使用管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備的情形：①經(jīng)常性停水或市政供水可靠性較差的區(qū)域；②用戶用水流量大于市政管網(wǎng)供水流量的區(qū)域；③市政供水管網(wǎng)富余壓力水頭較小，使用疊壓供水設(shè)備不經(jīng)濟(jì)的區(qū)域；④市政給水管網(wǎng)供水壓力、流量波動過大的區(qū)域；⑤周邊現(xiàn)有（或規(guī)劃）用戶用水要求高，不允許使用管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備的區(qū)域；⑥對供水安全性有特殊要求，不允許停水的用戶。⑦單位用水量極不均勻，且瞬時用水量大而集中的用戶。

6 結(jié)論

管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備的選擇應(yīng)在充分調(diào)查當(dāng)?shù)厥姓o水管網(wǎng)的流量、壓力現(xiàn)狀，結(jié)合工程的具體用水要求，因地制宜地考慮其使用技術(shù)條件和節(jié)能的可靠性。在工程設(shè)計和產(chǎn)品選型時，應(yīng)在分析計算的基礎(chǔ)上，結(jié)合廠家提供設(shè)備的型號、技術(shù)參數(shù)對管網(wǎng)壓力進(jìn)行工況校核，以達(dá)到節(jié)能安全供水的要求。