邱洪偉

【摘要】新型一體化無負(fù)壓變頻供水設(shè)備是由無負(fù)壓裝置和恒壓變頻水泵組成的供水設(shè)備。系統(tǒng)直接串接到市政給水管網(wǎng)或有壓管網(wǎng)上加壓，有效利用原有管網(wǎng)壓力達(dá)到節(jié)能的目的面對(duì)市政給水管網(wǎng)或有壓管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓。設(shè)備通過壓力傳感器檢測(cè)出水口壓力，將檢測(cè)值和設(shè)定值進(jìn)行比較，運(yùn)算出在市政給水管網(wǎng)的原有壓力基礎(chǔ)上需要增加的壓力值，確定水泵投入運(yùn)行臺(tái)數(shù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定壓力和調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)恒壓輸出。

【關(guān)鍵詞】一體化 無負(fù)壓 變頻供水設(shè)備

一、概述

無負(fù)壓變頻供水設(shè)備是由無負(fù)壓裝置和恒壓變頻水泵組成的供水設(shè)備。系統(tǒng)直接串接到市政給水管網(wǎng)或有壓管網(wǎng)上加壓，有效利用原有管網(wǎng)壓力達(dá)到節(jié)能的目的面對(duì)市政給水管網(wǎng)或有壓管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓。設(shè)備通過壓力傳感器檢測(cè)出水口壓力，將檢測(cè)值和設(shè)定值進(jìn)行比較，運(yùn)算出在市政給水管網(wǎng)的原有壓力基礎(chǔ)上需要增加的壓力值，確定水泵投入運(yùn)行臺(tái)數(shù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定壓力和調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)恒壓輸出。本項(xiàng)目無負(fù)壓變頻供水設(shè)備采用智能一體化變頻水泵，無需切換，每臺(tái)立式多級(jí)泵軟啟動(dòng)，無沖擊，是新一代節(jié)能供水設(shè)備。適用于具有管網(wǎng)需要增高水壓，調(diào)節(jié)流量的給水系統(tǒng)。

二、工作原理

新型一體化無負(fù)壓變頻供水設(shè)備工作原理為：市政管網(wǎng)供水進(jìn)入不銹鋼穩(wěn)流器調(diào)節(jié)罐，罐內(nèi)的空氣從真空抑制器逐步排出，待水充滿后，真空抑制器自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)市政管網(wǎng)供水能夠滿足用水壓力及流量要求時(shí)，設(shè)備通過傍通管向用戶管網(wǎng)直接供水；當(dāng)市政管網(wǎng)供水壓力不能夠滿足用水要求時(shí)，系統(tǒng)通過壓力傳感器（或選傳壓力表）傳送信號(hào)啟動(dòng)水泵。若市政管網(wǎng)供水的水量大于水泵的流量，系統(tǒng)保持正常供水；用水高峰期時(shí)，若市政管網(wǎng)供水的水量不足時(shí)，穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐內(nèi)的水作為補(bǔ)充水源仍能正常供水，此時(shí)，空氣由真空抑制器進(jìn)入調(diào)節(jié)罐，消除了調(diào)節(jié)罐內(nèi)的負(fù)壓。若市政管網(wǎng)供水不足或管網(wǎng)停水導(dǎo)致調(diào)節(jié)罐內(nèi)水位不斷下降，水位探測(cè)器給出停機(jī)信號(hào)以保護(hù)水泵機(jī)組，當(dāng)調(diào)節(jié)罐內(nèi)水位上升到設(shè)定的水位，水泵自動(dòng)啟動(dòng)。夜間及小流量供水時(shí)可通過儲(chǔ)壓罐和主泵供水，無需增力穩(wěn)壓泵。

三、技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)

（1）無負(fù)壓設(shè)計(jì)，系統(tǒng)與直聯(lián)市政管網(wǎng)直聯(lián)取水加壓運(yùn)行，不會(huì)造成負(fù)壓影響閉式疊壓設(shè)計(jì)，在市政管網(wǎng)的壓力上增壓，節(jié)能效果顯著；一體化變頻調(diào)速水泵設(shè)計(jì)，軟啟動(dòng)、低噪聲、防水錘、綠色環(huán)保。

（2）出水口壓力檢測(cè)PID運(yùn)算控制，保持供水壓力恒定，運(yùn)行可靠；操作運(yùn)行自動(dòng)化，停電后復(fù)電時(shí)或水位恢復(fù)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)；自動(dòng)保護(hù)功能齊全，過載、過流、短路、缺相、起壓、欠壓及缺水保護(hù)；故障泵屏蔽功能，維護(hù)及保養(yǎng)方便快捷。

（3）過流部件全采用不銹鋼材料制造，符合涉水衛(wèi)生規(guī)范；罐式無負(fù)壓裝置實(shí)時(shí)置換，確保用水衛(wèi)生；系統(tǒng)沒有蓄水池等土建設(shè)施，因而大大節(jié)省投資

四、選型實(shí)例

某居住小區(qū)生活用水，用戶700套，樓高15層。自來水壓力0.15MPa-0.35MPa， 市政供水主管DN150。

（1）根據(jù)用戶數(shù)確定供水設(shè)備額定流量：每戶用水人數(shù)取 m=4；每人每日平用水量取q=260（升/人*日）；每天用水時(shí)間取 t=12（小時(shí)/日）；小時(shí)變化系數(shù)K=1.6。

Qn=（m*q/t*1000）*k=（700×4×260/12X1000）×1.6

=97（m3/h）

（2）確定供水水泵額定揚(yáng)程Hn（m）：建筑物所需的有效揚(yáng)程 15+（13×4）=67（m）；供水進(jìn)水管網(wǎng)的最低水 0.15MPa=15（m）

Hn=67-15=52（m）

（3）市政給水管網(wǎng)流量計(jì)算：給水管網(wǎng)管徑 DN150；按表3取 V=1.8 m/s。

Q=πR2V *3600=π×0.075 2×3600=114（m3/h）。

114>97（m3/h）市政供水網(wǎng)管的流量大于供水設(shè)備的設(shè)計(jì)流量。

選型參數(shù)匯總表

五、結(jié)論

無負(fù)壓變頻供水設(shè)備采用智能一體化變頻水泵，無需切換，每臺(tái)立式多級(jí)泵軟啟動(dòng)，無沖擊，是新一代節(jié)能供水設(shè)備。適用于具有管網(wǎng)需要增高水壓，調(diào)節(jié)流量的給水系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)醒凡.現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)[M].北京：宇航出版社，1995.

[2]韓喆、程婧璠.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2014.

[3]張啟華.葉輪機(jī)械流體力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

[4]牟介剛，李必祥.離心泵設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2016.endprint