變頻無負(fù)壓供水系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用淺析

陳奕幈

【摘要】本文主要闡述了變頻無負(fù)壓供水方式與其他供水方式之間的比較和優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了無負(fù)壓供水設(shè)備的適用條件，并結(jié)合工程實(shí)例，對其供水系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)探討。

【關(guān)鍵詞】無負(fù)壓供水 二次供水 常規(guī)變頻供水

1 前言

近幾年來一種新型的供水方式——無負(fù)壓供水技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是對傳統(tǒng)的二次供水技術(shù)的革新，在市政管網(wǎng)壓力允許的情況下，直接從市政管網(wǎng)中取水增壓，從而達(dá)到節(jié)能的目的。變頻無負(fù)壓自動增壓供水設(shè)備作為最近幾年逐步得到推廣和應(yīng)用的新型供水設(shè)備，在高層建筑和自來水公司二次加壓供水中得到了廣泛應(yīng)用。

2 變頻無負(fù)壓自動增壓供水系統(tǒng)與傳統(tǒng)供水方式的分析比較

對于高層建筑而言，傳統(tǒng)的供水方式分為水箱、水泵供水方式，變頻水泵機(jī)組供水方式，這兩種供水方式在投資、節(jié)能、節(jié)水、安裝以及水質(zhì)污染等方面均不如變頻無負(fù)壓自動增壓供水方式，比較結(jié)果如表1所示。

3 變頻無負(fù)壓自動增壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用及適用條件

我國1994年頒布的《城市供水條例》中規(guī)定：“禁止在城市管網(wǎng)公共供水管道上直接裝泵抽水?！边@是因?yàn)樵诔鞘泄┧畻l件尚不成熟的情況下，沒有控制和保護(hù)措施，從管網(wǎng)直接抽水可能會對管網(wǎng)水質(zhì)、水壓產(chǎn)生不良影響，甚至造成管網(wǎng)破壞。

因?yàn)闊o負(fù)壓供水設(shè)備具有特殊性與重要性，它關(guān)系到廣大人民群眾的生命健康，因此，國家建設(shè)部和現(xiàn)在的住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部都先后出臺了《無負(fù)壓給水設(shè)備城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)CJ/T265—2007》和《箱式無負(fù)壓供水設(shè)備CJ/T302--2008》兩個標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范該產(chǎn)品的制造和使用，使無負(fù)壓供水技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收中，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全衛(wèi)生，維護(hù)方便以及確保質(zhì)量。特別適用于以下一些供水范圍：

（1）原有氣壓式、水池、水箱式供水設(shè)備的改造工程。

（2）自來水廠的大，中型供水加壓泵站。

（3）低層自來水壓力不能滿足要求的消防供水。

（4）小區(qū)高層供水，電梯公寓中高層及商業(yè)辦公用高層供水。

（5）各種循環(huán)水系統(tǒng)。

同時，它在應(yīng)用上也存在局限性。當(dāng)用戶最大用水量大于自來水管網(wǎng)最小進(jìn)水量時，既有可能出現(xiàn)求大于供的情況時就不允許采用無負(fù)壓供水設(shè)備，還有可能對市政管網(wǎng)造成污染時不能應(yīng)用該設(shè)備。以下情況嚴(yán)禁使用無負(fù)壓給水設(shè)備：

（1）凡有可能對城市供水管網(wǎng)造成回流污染，危害水質(zhì)的相關(guān)行業(yè)（如：醫(yī)院、制藥行業(yè)、化工行業(yè)等）。

（2）城市供水管網(wǎng)末梢或供水負(fù)荷過大的區(qū)域。

（3）負(fù)擔(dān)有室內(nèi)、外消防加壓的供水系統(tǒng)。

（4）使用無負(fù)壓設(shè)備密度過大或使用無負(fù)壓設(shè)備后，可能對周邊現(xiàn)有用戶用水造成影響的區(qū)域。

（5）供水保障率要求高，不允許停水的用戶。

（6）用水時間集中，瞬間流量大，且無有效保障措施的用戶（如：學(xué)校、工廠等）。

針對（2）、（4）等情況，社會上采用無負(fù)壓設(shè)備與水箱共用的供水方式。是一種介于傳統(tǒng)建水池與無負(fù)壓設(shè)備供水之間的一種較合理的供水方式，進(jìn)一步增加了無負(fù)壓設(shè)備的適用范圍，使無負(fù)壓設(shè)備在社會上，廣大人民生活中得到更廣泛的運(yùn)用。

4 工程實(shí)例分析

上海市氯堿新村，位于上海市閔行區(qū)劍川路50弄，小區(qū)總建筑面積為18萬平方米，有6層多層116個單元，共2291戶人家。該小區(qū)的供水管網(wǎng)建設(shè)于上世紀(jì)80年代，建成時間較長，所用管材為鍍鋅鋼管。由于周圍小區(qū)建設(shè)的增加，該小區(qū)給水點(diǎn)的市政給水管網(wǎng)壓力在0.25MPa左右，用水高峰時只有0.19MPa，頂樓用戶經(jīng)常熱水器無法啟動，造成了生活的不便。該小區(qū)市政給水干管管徑為DN500，于2009年初增設(shè)給水加壓泵房，采用上海熊貓機(jī)械（集團(tuán)）有限公司的變頻無負(fù)壓自動增壓給水設(shè)備。

以下為兩種供水方式設(shè)備的比較：

變頻無負(fù)壓自動增壓給水設(shè)備與常規(guī)變頻供水比較

變頻無負(fù)壓自動增壓給水設(shè)備 常規(guī)變頻供水

無需建水池，所需泵房面積較小，節(jié)省投資成本。集不銹鋼氣壓罐、變頻柜、水泵于一體，實(shí)現(xiàn)樓宇智能化供水。所節(jié)省的面積可作3～5個停車位，給使用單位增加收益。 需要建一個大水池，泵房面積相應(yīng)增加，浪費(fèi)空間，增加投資。

全套一體化，供水系統(tǒng)全程密閉式（從水廠到用戶管網(wǎng)終端），既整潔又便于管理、維護(hù)，節(jié)約了維護(hù)成本，又保證了水質(zhì)的衛(wèi)生。智能編程裝置，保證了用戶管網(wǎng)的水每天都能用完，使用戶天天都能喝上最新鮮、最衛(wèi)生、無污染的自來水。 水池為半密封狀態(tài)，而且水池里的水循環(huán)重復(fù)使用（因水泵一面往用戶供水，市政管網(wǎng)一面往水箱補(bǔ)水，循環(huán)反復(fù)，水箱內(nèi)的水無法當(dāng)天徹底使用完），導(dǎo)致水質(zhì)的二次污染，而且水池清理不及時還容易滋養(yǎng)微生物。必須定期消毒、清理，不便于維護(hù)，還需增加清洗費(fèi)用。

智能化疊加增加裝置，充分利用管網(wǎng)的原有壓力，疊加增壓，差多少，補(bǔ)多少，節(jié)約運(yùn)行成本高達(dá)30% ～90%。 浪費(fèi)原有自來水管網(wǎng)0.2～0.24Mpa的壓力，住戶用一滴水也需要啟泵，增加運(yùn)行成本，降低了設(shè)備的使用壽命。

使用最新無滲漏屏蔽泵，電機(jī)與泵一體化，沒有機(jī)械密封，所以絕對無泄漏，采用新型的滑動軸承，取消電機(jī)風(fēng)扇，使噪音與振動下降到最低值——50分貝以下。 使用DL老式多級泵，機(jī)械密封易磨損導(dǎo)致漏水。采用風(fēng)冷電機(jī)，噪音振動較大，加上頻繁啟泵，降低了設(shè)備的使用壽命。

高品質(zhì)材料，主要過流部位采用不銹鋼。 常規(guī)材料，主要過流部位采用普通材料

常規(guī)變頻供水與變頻無負(fù)壓自動增壓給水設(shè)備運(yùn)行成本對比

常規(guī)變頻恒壓供水 變頻無負(fù)壓自動增壓給水

單泵參數(shù)：Q=32M3/H ? H=45M ?Q=11KW 設(shè)備型號：XMWⅡ-32-0.25AAB80-160B 2臺 一用一備單泵參數(shù)：Q=32M3/H ? H=25M ?Q=5.5KW

常規(guī)變頻恒壓供水耗能情況 變頻無負(fù)壓自動增壓給水耗能情況

當(dāng)用戶用水所需壓力在0～2KG時，所需功率約為5.5KW。當(dāng)用戶用水所需壓力在2～4KG時，所需功率約為11KW。 當(dāng)用戶用水所需壓力在0～2KG時，所需功率約為0KW。當(dāng)用戶用水所需壓力在2～4KG時，所需功率約為5.5KW。

初步估計(jì)使用變頻無負(fù)壓自動增壓給水設(shè)備能節(jié)能50%以上（如包含夜間市政管網(wǎng)壓力較高情況，節(jié)能效果將更佳顯著）。

由以上分析可知，變頻無負(fù)壓自動增壓給水設(shè)備與常規(guī)變頻恒壓供水設(shè)備相比，能節(jié)省大量的初投資和運(yùn)行費(fèi)，節(jié)約能源，并且環(huán)保衛(wèi)生，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。

5 結(jié)語

無負(fù)壓二次供水設(shè)備具有特殊性與重要性，它關(guān)系到廣大人民群眾的生命健康。首先，應(yīng)規(guī)范設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，要使生產(chǎn)出的新產(chǎn)品在技術(shù)上、質(zhì)量上是合格的，使它成為真正意義上的“無負(fù)壓”;其次，市政供水公司應(yīng)從傳統(tǒng)的二次供水方式中解放思想，用科學(xué)發(fā)展觀去推廣新技術(shù)、新產(chǎn)品，在設(shè)備技術(shù)上、質(zhì)量上把好關(guān);再次，設(shè)備投資方應(yīng)盡量使用技術(shù)上過硬、質(zhì)量上過硬的無負(fù)壓設(shè)備，避免由于設(shè)備質(zhì)量問題對城市市政管網(wǎng)造成破壞。三方應(yīng)共同努力使無負(fù)壓給水設(shè)備的使用更科學(xué)、更合理、更環(huán)保、更節(jié)能，真正造福于廣大人民群眾。

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