無負壓供水裝置 工作原理

2022-08-22 09:33:05 字數 4815 閱讀 5541

工作原理:   根據使用者需求設定使用者供水壓力,如果管網壓力高於設定壓力時水幫浦機組處於停機狀態,市政直接供水,低於設定壓力時裝置自動進入接力公升壓工作狀態,機組通過壓力感測器、水幫浦及恆壓變頻控制櫃組成閉環控制系統,隨著用水量的變化,不斷調整水幫浦轉速即投入執行的水幫浦台數,以保持供水壓力恆定。 應用範圍:

  新建的住宅小區,辦公樓、賓館、飯店等公建設施的生活用水;   自來水廠的大型供水中間加壓幫浦站;   工礦企業的生產、生活用水;   各種迴圈水系統; 產品特點:   無汙染,投資低,節能率高,設計先進,選件考究,裝置緊湊美觀,管理簡單,執行可靠等。

隨著我國社會主義現代化建設事業的持續發展,給排水裝置也在不斷提高,從過去老式的水幫浦加屋頂水箱到現在變頻供水(節能、去掉了易汙染的屋頂水池)。近年來又一新型的供水裝置出現——無負壓變頻恆壓供水,它是在變頻恆壓供水裝置上發展起來的,它主要由無負壓調節罐、水幫浦、氣壓罐、智慧型控制系統等組成。就它的工作原理介紹如下:

自來水管網的水直接進入調節罐,罐內的空氣從真空消除器內排出,待水充滿後,真空消除器自動關閉。當自來水能夠滿足用水壓力及水量要求時,裝置通過旁通止回閥向用水管網直接供水;當自來水管網的壓力不能滿足用水要求時,系統通過壓力感測器(或壓力控制器、電接點壓表)給出起幫浦訊號起動水幫浦執行。水幫浦供水時,若自來水管網的水量大於水幫浦流量,系統保持正常供水;用水高峰期時,若自來水管網水量小於水幫浦流量時,調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水,此時,空氣由真空消除器進入調節罐,消除了自來水管網的負壓,用水高峰期過後,系統恢復正常的狀態。

若自來水管網停水而導致調節罐內的水位不斷下降,液位探測器給出水幫浦停機訊號以保護水幫浦機組。系統圖如下所示:

二、真空消除器

真空消除器它是本裝置的核心,依靠它消除管網中負壓,從而不影響周圍用水,保護管網與裝置,達到市政供水的要求。它的工作原理比較簡單,跟乙個復合排氣閥如出一轍。它主要由乙個浮球來工作的,根據無負壓調節罐罐內水位的公升降帶動浮球的垂直上下移動控制閥門的開和關,從而達到調節罐吸氣和排氣,同時實現了罐內真空(罐內水未滿的時候)的消除。

真空消除器是乙個新名詞,所以很多廠家在它的身上大做文章,做得有一點的神秘(包裝得很好)。 其實它只是乙個能自動進出空氣的閥門,而且造價也不高。

三、無負壓變頻恆壓供水與變頻恆壓供水的比較(見下表):

四、無負壓變頻恆壓供水的應用與缺陷

無負壓變頻恆壓供水本身是一種供水裝置,根據它自身的特點應用如下:

適用於任何自來水壓力不足地區的加壓給水。

新建改建擴建的住宅小區、寫字樓、綜合樓生活用水。

自來水廠的給水中間加壓幫浦站。

工礦企業的生活、生產用水等。

各種迴圈水系統。

儘管無負壓變頻恆壓供水有它自身的優點(節能、衛生等)但有它明顯不足的一面。首先,它的供水可靠性不高。由於它缺少畜水池,市政供水一有故障,整個裝置癱瘓,使用者沒水用。

因此對用水要求高的建築物和消防用水是不適應。其次,由於它一種新型的裝置,技術不是很成熟,技術引數並不很規範,如選型水幫浦(h、q),調節罐(v)的確定等等。第三,由於它是從市政管網中直接抽水,儘管可以解決負壓問題,但還得取得主管部門批准。

(《城市供水條例》規定:禁止在城市公共管道上直接裝幫浦抽水)最後是該裝置技術還有待進一步完善。如技術應用的前提是什麼?

城市給水管供水量與二次供水使用者最大用水量的匹配關係;無負壓變頻供水設計流量如何取值,幫浦要否備用;穩流罐起何作用?是密閉的嗎?容積如何取值;如何保證空氣不汙染二次供水水質?

還有待大家共同去**。

總之,一種新的產品不可能解決所有問題,能解決一些問題就是一種進步,我們應該去支援它,發展它。

執行原理

無負壓(無吸塵)給水裝置的應用,是以市政管網為水源,形成密閉的連續接力增壓供水方式,其應用與通常的經水池(水箱)中轉二次增壓供水裝置相比大為不同。

為了減小直接抽吸對市政供水的影響,一般應在裝置入口管道上串接乙個承壓貯水容器。主要起緩衝作用(動態補償作用)的水罐稱為緩衝罐;平時無動態緩衝作用僅在市政管無水壓時才起備用水源作用的水罐稱為水源罐。大容積的承壓水池也是水源罐的一種形式(一般採用鋼筋混凝土現場施工建造。

配套緩衝罐的接力增壓裝置與配套水源罐的接力增壓裝置執行原理有一定差異,下面分別予以說明。

1、配套緩衝罐的裝置

裝置說明

成套裝置一般由緩衝罐、水幫浦機組、氣壓罐控制櫃及控制儀表組成,各部分說明如下:

a、緩衝罐:是接在裝置入口處的氣壓罐,簡稱緩衝罐,給水執行時罐內部分容積為壓縮空氣,靠壓縮空氣的貯能,對各種突變衝擊具有很好的減緩消除作用,同時對市政供水具有一定動態補償作用。

有2種不同結構的緩衝罐,隔膜緩衝罐採用天然橡膠隔膜材料,因完全密閉更有利於保持水質標準,普通鋼製緩衝罐內壁塗有符合衛生標準的防腐塗料,但補氣時會與外界空氣接觸。

緩衝罐即可串接使用 (如圖2-1所示),也可並接使用(進出水為同一管道,作為分支與市政管路相接,如圖2-2所示)

b、水幫浦機組:選用本公司具有非過載特性的水幫浦,其工作特性可以適應水源的較大範圍內的壓力變化,不會產生過載現象。

c、氣壓罐:其作用與通常2次增壓供水裝置中的氣壓罐相同,本系列標準產品採用的隔膜式微型氣壓罐,主要利用其保壓功能,有利於裝置的智慧型化自動節能控制。

d、變頻控制櫃:可採用全變頻控制系統,即所有水幫浦均採用變頻調速拖動,也可採用部分變頻控制系統(樣本標準產品只有1臺幫浦為變頻調速拖動)。

e、旁通管路:如果市政供水平時能夠滿足水壓要求,僅在供水高峰時壓力不足,可載入旁通管路,可使市政下拉供水與增壓供水實現自動切換執行。

圖2-1,2-2所示的應用系統管路圖

(1)當市政管網高壓時,裝置處於停機狀態,市政水源過緩衝罐、旁通管路直接向使用者管網供水。

(2)當市政管網欠壓時,裝置自動啟動,在原不水壓基礎上變頻調速增壓(恆壓)供水,由於是按「差多少,補多少」的原則增壓,所以在全流量範圍即滿足了使用者恆壓供水的需求,同時又實現了高效節能執行。執行過程中密閉的緩衝罐相當一段管路,新鮮衛生的自來淼不斷流過水源罐,不會遭受外界汙染。

(3)裝置執行中,緩衝罐部分容積為壓縮空氣(其壓力與市政水壓相同),因而貯存了一定壓力勢能,靠此貯能可大大減緩各種衝擊對市政水源的影響,同時對市政供水具有動態的削峰補償作用。當市政服務壓力從p2降至p1時,緩衝罐提供的最大補償水量與緩衝罐總容積關係為:

v#=(1-p1/p2) v總=kv總

v#-供水高峰市政壓力從p2降至p1期間水源罐給出的補償水量(m3)

p1-市政供水高峰期最低壓力(絕對壓力)

p2-市政供水高峰期前的壓力(絕對壓力)

v總-水源罐的總容積(m3)

例:供水高峰期,市政水源壓力從20mh2o降至mh2o,則在該期間水源罐給出的補償水量為

v#=(1-15/30) v總=0.5v總(m3),佔總容積的50%。顯然這是一種切實有效的動態補償作用,如果所有使用者的增壓裝置均具有這種補償作用,則總體上對市政供水可起到一定削峰填谷的效果,高峰期間管網服務壓力不至於下降得太低。

(4)緩衝罐上配有控制儀表,當市政管網壓力低於設定下限值時可自動停機(禁止執行),防止過度抽吸市政水源及防止抽水執行。

2、配套水源罐的裝置

裝置說明

成套裝置一般由自動隔離閥(選購件)、水源罐(或承壓水池)、水幫浦機組、氣壓罐、變頻控制櫃(含控制儀表)組成。各部分說明如下:

a、自動隔離閥或節流裝置(選購件):用於隔離市政水源,可任意設定動作壓力,當市政水源壓力低於該值時,隔離裝置動作,切換到水源罐或承壓水池供水。也可考慮使用廉價的節流裝置代替隔離閥,限制最大進水流量,供水不足部分靠水源罐補償。

b、水源罐:給水執行時罐內全部容積充滿了水,由於無壓縮空氣貯能,對各種衝擊的緩衝作用和對市政水源的動態補償效果不如緩衝罐。但當市政水源壓力太低,水源罐出水(供水)大於進水量時,罐內貯水容積可全部用來補償市政水源的不足。

水源罐提供補償水量期間,靠真空抑制器使空氣自動進入罐體,可避免對高下管網造成負壓抽吸作用(即所謂無負壓無吸程)。

水源罐只能串接在進水管路中使用。

c、承壓水池:一般為鋼筋混凝土結構,與水源罐工作原理相同,因其容積大,對市政供水具有很好的削峰填谷作用,適用於全國各地各種市政水源情況。當市政供水管網因故停水期間可由承壓水池提供一定時間的供水水源,適用於客戶要求高可靠供水的場合。

d、水幫浦機組:選用本公司具有非過載特性的水幫浦,其工作特性可適應市政水源的較大範圍內的壓力變化,不會產生過載現象。

e、氣壓罐:其作用與通常2次增壓供水裝置中的氣壓罐相同,標準產品設計中採用隔膜微型氣壓罐,主要利用其保壓功能,有利於裝置的智慧型化自動節能控制。

f、變頻控制櫃:可選擇採用全變頻技術方案,即所有水幫浦均採用變頻拖動,也可採用部分變頻技術方案(只有一台幫浦為變頻調速拖動)。

g、旁通管路:如果市政供水平時滿足水氣要求,僅在供水高峰時壓力不足,可載入旁通管路,使市政直接供水與增壓供水自動切換執行。

執行說明

圖示的應用系統管路圖

(1)當市政管網高壓時,裝置處於停機狀態,市政水源通過水源罐、旁通管路直接向使用者管網供水。

(2)當市政管網欠壓時,裝置自動啟動,在原有水壓基礎上變頻調速增壓(恆壓)供水,由於按「差多少,補多少」原則增壓,所以在全流量範圍即滿足了使用者恆壓供水的需求,同時又實現了高效節能執行。執行過程中密閉的海洋法罐只相當於一段管路,新鮮衛生的自來水不斷流過水源罐(或承壓水池),不會遭受外界汙染。

(3)當市政水源壓力太低,自來水進水小於裝置供水(水源罐出水)時,靠水源罐貯水容積來補償市政水源的不足。水源罐提供的最大補償水量與水源罐總容積相同v補=v總。

水源罐提供補償水量期間,靠真空抑制(自動進、排氣閥),使空氣自動進入罐體,可避免對市政管網造成負面抽吸作用(即所謂無負壓無吸程),並可保證水源罐容積全部被有效利用。

(4)為進一步減小直接抽吸對市政水源的影響,可選購乙隻水源隔離閥及控制儀表,從而可任意設定允許抽吸的最低壓力,當市政水源入口壓力降到允許抽吸的最低壓力時,水源隔離裝軒會自動啟動,裝置將切換到以補償罐為水源自動供水。也可考慮選購廉價的節流裝置代替隔離閥,限制自來水進水流量,供水不足部分靠水源罐補償。

(5)市政水源因故停水且水源罐貯水也己消耗完,裝置會自動停機(禁止執行)。水源正常後自動恢復執行。

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