發展歷程
疊壓供水技術最早從由日本發展起來的,20世紀80年代中期,日本就已經開始了關於這方面的研究,研究內容不僅限於技術層面,也在市場需求,行政管理和法律,城市高層建築的供水模式等層面的討論也陸續展開。直接給水系統被日本厚生省列入國家施策方針性檔案“面向2l世紀的供水系統改造和再構築的長期目標”中,且對給水設計規範作出了相應的修訂,把供水管網末梢的服務水壓從原來的0.15Mpa提高到了0.2MPa,由國家提供相應的基金在千葉縣建成了具有一定規模的實驗室,並且組織了一批由科研機構、供水企業、學者以及產品製造廠商構成的隊伍,在把資金籌備好以後,進行了關於“直接給水”方面的研究,計畫用3年的時問將“推進直接給水系統”的研究完成,做了很多相應的課題研究。日本札幌市水道局從1992年開始實行新的二次供水計畫,僅在那一年內有68棟樓房採用了疊壓供水設備供水,將其原有的水箱取消,改造效果評價頗佳。美國的專業化水務公司DAREYET水務集團一直致力於二次供水新型技術的開發研究,成功地在美國及世界各地推廣使用了疊壓供水系列設備。到了20世紀90年代末期,管網疊壓供水技術已在日本、美國、西歐等國家得到普遍套用。
設備組成
整套設備由穩流罐、真空抑制器、變頻調速水泵機組、壓力感測器、變頻控制櫃、倒流防止器(可選)、消毒裝置(可選)、小流量保壓罐(可選)等組成。從市政管網引來的進水管直接連線到穩流罐的進水口,穩流罐的出水口通過消毒裝置後連線到加壓泵組的進水管,加壓機組的出水管與用戶用水管連線,直接向用戶管網供水。
設備簡介
具“供水設備推廣中心”的資料顯示採用的樓宇給水增壓系統無負壓供水設備大致經歷了四個階段:
第一階段是採用“儲水池+水泵+高位水箱”的方法,市政來水進入儲水池,然後由水泵加壓後送至高位水箱,由高位水箱向用戶供水,蓄水池起到高峰用水時調節作用;
第二階段是採用“儲水池+水泵+壓力罐”的方法,市政來水進入儲水池,然後由水泵加壓後送至壓力罐,由壓力罐向用戶供水,蓄水池起到高峰用水時調節作用;
第三階段採用“儲水池+恆壓阿拉善盟無負壓供水系統”的方法,設定了系統的供水壓力後,在系統的控制下,水泵的轉速和投入運行的水泵數量隨供水量的變化而改變,輸出壓力的恆定,一定程度上節省了電耗。
第四階段管網疊壓(無負壓)供水時代,設備直接連線在市政來水管網上,不需要修儲水池,充分利用了市政來水管網的壓力,設備具有高效節能、環保無二次污染、自動化程度高、易維修等特性,逐步成為現代建築的理性的供水方式。
通常我們所說的無負壓供水設備,一般指的是無負壓變頻供水設備,也叫變頻無負壓供水設備。傳統的供水方式離不開蓄水池,蓄水池中的水一般自來水管供給,這樣有壓力的水進入水池後變成零,造成大量的能源白白浪費。
隨著二次供水加壓技術的發展,無負壓供水設備從根本上解決了這些問題。據“供水設備推廣中心”的資料顯示,無負壓供水設備不需建造水塔,投資小、占地少,採用水氣自動調節、自動運轉、節能與自來水自動併網,停電後仍可供水,調試後數年不需看管。比建造水塔節約投資70%,比建造高位水箱節約投資60%,大大節約土建投資。
主要套用於住宅區及農村的生產、生活、辦公用水。供水戶在20-2000戶。日供水量在20-50000m3,供水高度達150米,即50層樓房。無負壓供水設備是我廠立異研製開發的無負壓管網增壓設備。該設備全封閉描繪,可直接與自來水管網銜接,經過主動補氣設備和流量調理器維護自來水管網不構成負壓,包管了自來水管網穩壓(無負壓)、安全、清潔的向用戶供水,避免了建築混凝土蓄水池或設水箱的費事。無負壓供水設備充分利用了自來水管網的原有壓力,在原有壓力的基礎上完成壓力疊加,完成差多少,補多少,使二次加壓設備的選型減小,節約出資,一起在運用過程中也可大大節能,是當前最領先最新型的二次供水方法。核心技術
據【供水設備推廣中心】介紹,隨著高層二次供水技術的不斷發展,當前供水行業有很多的新技術產生,下面是當前比較最新的核心供水技術。
核心技術之一:全自動智慧型疊壓調配技術
全自動智慧型疊壓調配技術屬於無吸程強制疊壓供水設備專有的核心技術之一,該系統由資料庫存儲模組、數據分析模組、數據採集模組、數據通訊模組、增壓模組、調配模組等六大模組有機結合而成,其結構和作用完全區別於自然疊壓無負壓設備的真空抑制器和負壓消除器,真空抑制器僅僅是對市政管網自來水進行穩流和予壓補償處理,既不能實現真正意義上借用管網壓力進行疊壓的作用,又不具有帶壓調配功能,而全自動智慧型增壓調配系統除了具有穩流、予壓補償處理功能外,還採用了獨有的工藝設計對管網水進行增壓調配,可以100%借用管網壓力,實現真正意義砂鍋內的三重增壓疊壓作用,達到了節能降耗的目的,同時還具有信息處理能力,這些數據均經社實時收集和分析系統運所和處理,傳送到相應的執行單元。
核心技術二:全自動智慧型欠壓調配技術
全自動智慧型欠壓調配系統的作用是在自來水管網壓力不足的情況下,可以通過調配系統(包括壓力、水位反饋、流量、壓力調節等運行狀態)實現設備正常供水,滿足管網壓力最不利點的用水要求,完全區別於自然疊壓供水設備。自然疊壓供水設備在管網缺水時,管網壓力波動稍大時,設備就會出現頻繁啟停現象。不僅嚴重影響用戶的都有欠壓預測、欠壓欠水運行功能,可根據管網工況情況隨時調節設備運行狀態,實現設備在管網欠壓欠水狀況下平穩供水。
核心技術之三:全封閉帶壓穩流補償技術
全封閉帶壓穩流補償系統與自然疊壓得予壓形式或大氣平衡式根本不同。自然疊壓是通過與大氣接觸來消除負壓,而本系統是採用符合飲用水要求的全封閉部件,飲用水既不與大氣接觸,又不與任何成份的氣體接觸,嚴格保證了飲用水的衛生安全,同時其本身又是承壓設備,以保證任何情況下始終是帶壓運行,從根本上杜絕了管網出現負壓的可能性。
技術要求
技術規範
序號 | 標準號 | 標準名稱 | 備註 |
1 | GB/T3214 | 水泵流量的測定方法 | 質量標準 |
2 | GB/T ,12771 | 流體輸送用不鏽鋼焊接鋼管 | |
3 | GB/T ,3797-2005 | 電氣控制設備 | |
4 | GB/T ,5657 | 離心泵技術條件(III類) | |
5 | GB ,4208 | 外殼防護等級 | |
6 | GB ,150 | 鋼製壓力容器 | |
7 | GB/T ,191 | 包裝儲運圖示標誌 | |
8 | GB ,755 | 旋轉電機定額和性能 | |
9 | GB/T ,13306 | 標牌 | |
10 | GB/T ,17219 | 生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準 | |
11 | GB ,50236 | 現場設備 ,工業排水管道工程施工及驗收規範 | |
12 | JB/T,3085 | 電力傳動控制裝置的產品包裝與運輸規範 | |
13 | JB/T,4711 | 壓力容器塗敷與運輸包裝 | |
14 | ZJWG5,3 | 設備外觀要求 | 檢測標準 |
15 | ZJWG5,4 | 設備結構要求 | |
16 | ZJWG5,5 | 組件質量 | |
17 | ZJWG5,6 | 設備功能及性能要求 | |
18 | ZJWG5,7 | 設備供水能力試驗 | |
19 | ZJWG5,8 | 設備連續運行試驗 | |
20 | ZJWG5,9 | 設備衛生指標要求 |
設備工作環境
水處理設備運行在工作高效區,並在較大的工作參數波動範圍內保持高效率,降低能耗,節約客觀運行費用。
備有足夠的強度和剛度,還能承受各種正常操作和異常狀況,諸如閥門關閉時的正常啟動和停機;壓力水倒流引起的倒轉;由於斷電及緊急停車而引起的水力瞬變等。
產品參數
功率範圍:1.8-3000kW 電源電壓:380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%; 電源頻率:35-50Hz 控制連線:2個可程式的模擬輸入(AI);1個可程式的模擬輸出(AO);5個可程式的數字輸入(DI);2個可程式的數字輸出(DO)。 連續負載能力:150% In,每10分鐘允許1分鐘 串列通訊能力:標準的RS—485接口可使變頻器方便地與計算機連線。 保護特性:過流保護、I2t、過壓保護、欠壓保護、過熱保護、短路保護、接地保護、欠壓緩衝、電機欠/過載保護、堵轉保護、串列通訊故障保護、AI信號丟失保護等。
性能要求
1、無負壓功用
設備應具有無負壓功用。
2、全封閉、穩流抵償功用
整套設備全封閉無污染,而且無塔供水器在全封閉的基礎上,穩流抵償器中的儲藏水在來水量小於用水量時應能及時補充到用戶。
3、設備供水才能
額外狀況下,設備每台作業泵的揚程和流量不該低於水泵標定的額外值的5%,設備的供水才能契合設備參數需求。
4、無水主動停機、有水主動開機功用
設備在水源無水時應能主動停機維護,並具有報警功用;水源水壓康復後應能主動發動。即設備應具有無水主動停機和有水主動開機功用。
5、小流量停機保壓功用
設備在用水低峰或夜間小流量時應能主動切換為小流量停機保壓的作業狀況,即設備應具有小流量停機保壓功用。
6、壓力操控差錯
設備應具有主動恆壓給水功用。恆壓給水時,壓力操控差錯不該超越0.01MPa。
7、水泵主動交流功用
設備裝備二台或二台以上的水泵時,水泵應能主動交流作業,且切換設定的時間差錯不該超越±30s。
8、接連作業功用
設備在額外供水流量及壓力的條件下,接連作業不少於12h後,各部件不該產生影響正常作業的毛病,且水泵作業無雜音和其它異常表象。
9、設備啟、停操控功用
設備應具有手動、主動和長途操作的發動、中止功用。
10、備用泵主動投入作業功用
設備的作業泵呈現毛病時,備用泵應能主動投入作業。
11、長途監測、監控、監督功用
設備應能完成長途監測、監控功用,高層供水設有長途監督功用的設備應能在監控中間完成監督功用。
12、主動維護功用
設備應具有過壓、欠壓、缺相、短路、過流等毛病報警及主動維護功用,對可康復的毛病應能主動或手動消除,康復正常作業。
13、超壓維護功用
無負壓供水設備應設有超壓維護功用,無塔供水器應能包管設備在作業過程中呈現超壓時主動中止作業並報警,超壓消除後能主動康復正常作業。
14、設備的密封性
“供水設備推廣中心”所涉及的無負壓供水設備各密封銜接處在描繪壓力的1.1倍壓力下保壓30min無滲漏。
15、噪聲
設備正常作業時的噪聲不該超越75dB(A)。
16、設備抗攪擾才能
設備應具有較強的抗攪擾才能,在必定負荷的用電設備攪擾下應能安穩正常作業,不該呈現壓力震動或停機維護表象。
工作條件
1.機械式無負壓供水設備輸送介質:冷熱清潔、非易燃易爆並不含固體顆粒或纖維的液體。
2.液體溫度:常溫型-15 o C至+70 o C熱水型+70 o C至+120 o C
3.周圍環境:無水滴、蒸汽,無漂浮性塵埃及金屬微粒場所。無日光照射,高溫及嚴重落塵場所。無腐蝕、易燃性氣體及液體場所。
4.無震動、保養檢查容易之場所。
5.環境溫度:最高+45 o C且通風良好。
設備分類
目前,市場上所用的無負壓供水設備主要有2種:穩流罐式、調節水箱式。
穩流罐式
罐式無負壓供水設備在水泵前裝設壓力密封罐,罐內部或外部加設穩流補償器(又稱“真空消除器”),水泵通過穩流罐吸水,加壓後供至用戶,靠穩流補償器的調節作用,降低對公共供水管網的影響。此方式無儲備水量,城市公共供水管網停水時,易出現斷水現象。
調節水箱式
該方式設有不承壓的調節水箱,內部加設有穩流補償器,通過電控裝置,使調節水箱內的水每天至少循環兩次,確保水質不變。當市政管網的水量、水壓條件能滿足無負壓供水要求時,直接從市政管網取水;否則,從調節水箱取水。此方式具備一定的儲備水量,可用於供水管網不穩定的區域,但是由於存在水箱和檢修人孔,仍要按規定定期進行清洗消毒(據)。
安裝說明
1、無負壓供水設備應安裝在強度不低於C20的基礎上且四周留有排水設施和檢修通道;
2、無負壓供水設備安裝地點應選在較為乾燥的環境,避免在露天環境,以免電氣元件損壞;
3、安裝前應仔細檢查泵體流產內有無硬質物,以免運行時損壞葉輪和泵體;
4、安裝時管路不允許加在泵上,以免使泵變形,影響正常運行;
5、根據安裝圖紙先後順序連線,連線處密封,不得強行安裝,總管口徑較大時需加支撐,以免產生應力;
6、擰緊地腳螺栓,以免起動時振動對泵性能產生影響;
7、在泵的進、出口管路上安裝調節閥,在泵出口附近安裝壓力表,以控制泵在額定工況內運行,確保泵的正常使用;
8、管路系統實驗壓力為額定壓力的1.5倍,並持續保持5分鐘以上。在試壓過程中,管路系統不得有出現裂縫以及滴、漏、滲現象;
9、排出管路如裝止回閥應裝在閘閥的外面;
10、泵的安裝方式分為硬性聯接安裝和柔性聯接安裝。
套用範圍
1、新建的住宅小區、辦公樓、賓館、學校等民用建築的生活用水。
2、工礦企業的生活、生產用水。
3、各種循環用水系統。
4、自來水廠的大型供水中間加壓泵站。
5、原有氣壓式及變頻調速供水設備的改造工程。
6、低層自來水壓力不能滿足要求的消防用水。
7、其它一切以自來水為水源,需要增高水壓供水的場合。
8、高層建築的中、高區加壓供水。
9、供水流量及供水壓力可根據用戶要求設計。
10、如總進水經常停水或供水不足,或用水時間過於集中,進水量小於供水量,則不宜採用無負壓供水,防止水泵過於頻繁啟動,損壞設備,而應建貯水池採用變頻供水。
11、企事業單位、賓館、寫字樓、百貨商場,大型桑拿浴、醫院、學校,體育館,高爾夫球場,機場等場所的日常用水。
12、生產製造、洗滌裝置、食品工業、工廠、工礦的生產用水。
13、其他:老舊水池供水及其它形式供水的改造。
14、自來水廠、加壓泵房
15、無負壓供水設備居民生活區、賓館及其它建築
16、企業生產用水
17、鍋爐循環水系統
18、無負壓供水設備農田灌溉系統