概述
無負壓供水設備又被稱之為管網疊壓供水設備,是一種加壓供水機組直接與市政供水管網聯(lián)接、在市政管網剩余壓力基礎上串聯(lián)疊壓供水而確保市政管網壓力不小于設定保護壓力的二次加壓供水設備。
無負壓供水設備的核心是在二次加壓供水系統(tǒng)運行過程中如何防止負壓產生,消除機組運行對市政管網的影響,在保證不影響附近用戶用水的前提下實現安全、可靠、平穩(wěn)、持續(xù)供水。
發(fā)展歷史
疊壓供水技術最早從由日本發(fā)展起來的,20世紀80年代中期,日本就已經開始了關于這方面的研究,研究內容不僅限于技術層面,也在市場需求,行政管理和法律,城市高層建筑的供水模式等層面的討論也陸續(xù)展開。日本札幌市水道局從1992年開始實行新的二次供水計劃,僅在那一年內有68棟樓房采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,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應用。
系統(tǒng)構成
整套設備主要由由穩(wěn)流罐、真空抑制器、水泵機組、壓力傳感器、變頻控制柜等組成。從市政管網引來的進水管直接連接到穩(wěn)流罐的進水口,穩(wěn)流罐的出水口通過消毒裝置后連接到加壓泵組的進水管,加壓機組的出水管與用戶用水管連接,直接向用戶管網供水。
工作原理
穩(wěn)流罐式無負壓供水設備與市政管網直接連接,在市政管網剩余壓力的基礎上串聯(lián)疊壓供水。
1、變頻恒壓供水:當市政管網供水量大于用戶用水量時,穩(wěn)流罐式無負壓供水設備變頻恒壓供水,此時穩(wěn)流罐中存儲一定量的承壓水。
2、消除負壓:當用戶用水量增加導致市政管網與穩(wěn)流罐連接處壓力下降,當壓力降低到相對壓力0以下時,在穩(wěn)流罐中形成負壓,真空抑制器的進氣閥門打開,大氣進入穩(wěn)流罐。此時,穩(wěn)流罐相當于一個具有自由液面的開口水箱,壓力與大氣相同,負壓被消除。水位下降到設定值時,液位控制器將控制信號傳遞給變頻控制柜中的控制系統(tǒng),控制加壓機組停止工作,用戶停水;當用戶用水量減小時,穩(wěn)流罐中水位上升,氣體從真空抑制器排氣閥門排除,壓力恢復正常后,加壓機組重新自動啟動,恢復供水。
3、停水停機功能:當市政管網停水時,加壓機組在液位控制器控制下自動停止運行,市政管網供水恢復后,自動啟動重新恢復正常供水。
4、小流量休眠功能:用戶不用水或用水量很小時設備自動進入休眠狀態(tài)(停機)并保持供水壓力,用戶恢復用水時系統(tǒng)自動喚醒,恢復正常供水。
5、停電繼續(xù)供水:當小區(qū)停電時,由市政管網繼續(xù)向低區(qū)用戶供水,停電不停水。設備恢復供電后,自動啟動,恢復正常供水。
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(wěn)流罐式、調節(jié)水箱式。
穩(wěn)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(wěn)流補償器(又稱“真空消除器”),水泵通過穩(wěn)流罐吸水,加壓后供至用戶,靠穩(wěn)流補償器的調節(jié)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(jié)水箱式
該方式設有不承壓的調節(jié)水箱,內部加設有穩(wěn)流補償器,通過電控裝置,使調節(jié)水箱內的水每天至少循環(huán)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(jié)水箱取水。此方式具備一定的儲備水量,可用于供水管網不穩(wěn)定的區(qū)域,但是由于存在水箱和檢修入孔,仍要按規(guī)定定期進行清洗消毒。
系統(tǒng)優(yōu)點
1、節(jié)約設備成本投資,占地面積相對較小
2、干凈無污染,供水設備系統(tǒng)的設置都屬于全密封結構
3、節(jié)能效果明顯
4、安裝簡單便捷,施工周期短
5、較低的運行成本
6、停電現象發(fā)生時不會對供水的狀態(tài)造成影響
7、后期管理提供便利
系統(tǒng)缺點
1、高峰時段可能會增加市政管網的負擔
2、自動化要求高,設備元器件復雜
3、技術指標尚無統(tǒng)一標準,不同廠家的設備規(guī)范不一。(松洋電氣的無負壓供水系統(tǒng)經過多年改進,已擁有自己的生產標準)
應用范圍
1、高層建筑、居民小區(qū)、別墅等居民生活用水
2、企事業(yè)單位、賓館、寫字樓、百貨商場,大型桑拿浴、醫(yī)院、學校,體育館,高爾夫球場,機場等場所的日常用水
3、生產制造、洗滌裝置、食品工業(yè)、工廠、工礦的生產用水
3、已建好的水池,可以采用無負壓供水設備與水池共用的供水方式,進一步節(jié)能
4、對原有氣壓供水設備進行改造,可以充分利用原有的氣壓罐
5、各種循環(huán)系統(tǒng),自來水廠的中間加壓泵站
6、其他:老舊水池供水及其它形式供水的改造
7、農田灌溉系統(tǒng)