无负压供水设备选型及节能对比分析

无负压供水设备选型及节能对比分析

韦喆

广西玉林市自来水公司广西玉林537000

摘要：随着社会的发展，城镇化建设中人们节能意识不断提高。高层房屋建筑供水方式也在不断变化，供水设备的能耗越来越被使用者所重视，寻求在节能方面有所突破。接下来本文将对无负压供水设备选型及节能对比分析，本文首先分析了无负压供水设备，接下来详细阐述了无负压设备补偿罐的计算与选型，最后对无负压供水设备招标技术要求以及使用无负压设备的经济进行分析，希望给行业内人士以借鉴和启发。同时希望为我国无负压供水设备选型及节能对比分析研究做出贡献。

关键词：变频供水；无负压供水；设备选型；节能

引言

随着中国经济的飞速发展，大量人口涌入城市，加快了中国城市化进程。为了满足城市居民的居住需求，中国的城市建筑像大多国际化大都市一样由多层向高层，甚至超高层建筑进阶。建筑的向上发展增大了建筑的容积率，同时也增大了建筑的能耗。据统计，建筑总能耗约占社会终端能耗的28%，与工业能耗、交通能耗并列，成为我国三个“耗能大户”。尽管我国的建筑能耗，特别是住宅建筑能耗相对于发达国家较低，但随着人们生活水平的提高，其加速增长的趋势不容忽视。在公共建筑的建筑能耗中给排水所占重较小，其大部分能耗用于供暖和照明；住宅建筑能耗约占公共建筑能耗的5%～10%，但给排水所占比例在住宅较大，其节能意义较公共建筑也更加明显。因此尽管建筑给水在建筑节能中没有成为热点话题，但在可持续发展的国策和未来自动化发展的趋势下，研究无负压供水设备的技术问题是必要的。

1无负压供水设备简介

1.1原理及构成

无负压供水设备可直接从市政给水管网吸水,具备防负压和稳流装置,使其不会对给水管网产生负压,并可在原有给水管网压力基础上实现压力叠加、压力稳定、节能节水的目的。目前市场上无负压供水设备生产厂家众多,采用规范和专利各有不同,总体来说该类型设备由以下部件构成:防负压装置、稳流罐、压力传感装置、水泵机组、自动控制柜(箱)等。

1.2优点

(1)卫生、无二次污染。无负压供水设备直接从给水管网吸水,可维持管网中的余氯,同时采用全密封方式运行,有效防止污染物进入给水系统。(2)节约能源、节约水资源。无负压供水设备充分利用给水管网余压,可减少水泵设备的能源浪费。同时,避免了水池或水箱的渗水、漏水及清洗用水等问题,减少了水资源的浪费。(3)节约用地、布置灵活。无需修建水池或水箱,整套供水设备占地面积小,有利于布置在地库边角或不规则处,有利于停车区域的完整或增加停车位。

2无负压设备补偿罐的计算与选型

2.1计算方式

为达到无负压设备的核心要求，保护市政管网压力不能低于最低服务压力值，高层用水不间断，不仅需要技术逻辑和功能的保证，更需要精确计算来验证无负压罐体能够补压补流量。现行的无负压补偿罐的计算方式分析如下：稳压补偿罐调蓄容积选用时，应按流入量和供出量的变化曲线经计算确定。按下式计算：

VR=(QD-Qmax)*ΔT

式中VR稳压补偿罐调蓄容积（m3）;QD为设计流量(m3/h)即计算出用户的用水需求量;Qmax为供水管网在最低服务压力时，所能供给的最大供水量，为市政供水量，可查《管径流速流量对照表》得出DN100的管径在流速1.5m/s的情况下流量为42m3/h;ΔT为用水高峰持续时间,一般ΔT为5-15min。

2.2计算结果分析

(1)当用户的用水量小于市政供水量时，得出的是负数。用户用水量为40m3/h；计算为（40m3/h-42m3/h）*15min=-0.5m3.(2)当用户的用水量等于市政供水量时，得出的是0。用户用水量为42m3/h，计算为（42m3/h-42m3/h）*15min=0m3.(3)当用户的用水量大于市政供水量时，得出的有以下两种：用户用水量为45m3/h，计算为（45m3/h-42m3/h）*15min=0.75m3.用户用水量为50m3/h，计算为（50m3/h-42m3/h）*15min=2m3.综上所述，得出使用罐式无负压需具备的安全条件为：用户用水量最好小于等于市政用水量。如果用户的用水量比市政的用水量大，且结果大于2时，通常建议选用带水箱的无负压来保证安全。水箱的容积的取值为用户用水量与市政来水的差量。

3无负压供水设备招标技术要求

通过理论计算的无负压供水设备,仍需在招标中要明确各部分要求,以进行对比选择。

3.1供货及服务范围

成套无负压供水设备及服务范围应包含进、出水口法兰之间的所有设备、管道、阀门、配件的材料供应、加工制作、安装、调试、验收、保修及售后服务等。应明确设备供应商与机电安装承包商之间的分界,避免双方施工和责任交叉。设备供应商还应出具项目当地卫生局认可的无负压供水设备准入资质及设备安装后出口水质检验报告以及办理项目二次供水卫生许可证相关事宜的承诺,保证设备安装后能够通过卫生检查,具备通水条件。

3.2主要部件要求

(1)水泵。根据项目规模及档次选择合资或国产优质品牌的立式多级离心水泵,注意设置备用泵,一般按同型号的备用泵选取,泵座、泵头采用铸钢部件,表面采用无铝水基环氧树脂黑色涂层浸涂,确保表面物理及化学性质长期稳定。叶轮、轴、腔体、外套筒等均应采用不锈钢材质,腔体及外套筒应密封保证不泄漏。电机为全封闭风扇冷却形式,内置热保护,能够在高温下连续运行。(2)稳流罐。也有称之为稳压补偿罐,均采用不锈钢材质,其设计压力不应低于直接串联的给水管网最大给水压力。罐体厚度应按相关规范进行计算且不得小于4mm。罐体承压焊缝应采用氩弧焊和自动电弧焊并进行无损检测,确保罐体在长期承压状况下保持稳固。(3)其他。防负压装置应符合现行国家及行业规范要求。管材及阀门均应采用不锈钢。控制柜中电气元器件建议选用合资品牌,保证长期稳定运行。

4使用无负压设备的经济分析

原水泵功率为30KW（两用一备），而选用无负压设备后，功率为11KW（两用一备）平时正常供水时段时间约为16h一台水泵在运行，高峰期2台同时运行约4h，夜间有4h的休眠状态。计算过程按实际1KWh电0.5元，（非照明用电）计算为：频供水设备：（15KW*16h+30K*16h）*365=131400KWh131400KWh*0.5=65700元。无负压设备：（5.5KW*16h+11K*4h）*365=48180KWh48180KWh*0.5=24090元。使用无负压比变频节省41610元。

结语

随着人们生活品质的提高,对供水质量的要求也越来越高,无负压变频恒压供水设备必将广泛应用于二次加压供水的诸多领域。我们要从自身做起、实事求是,充分发挥人的作用,结合实际、对正管理、热情待人、从我做起,把每一位工作人员的主观能动性和责任心调动起来就可以利用一切可以利用的条件,把工作进行的更加完善就可以在安全上有保障的挖掘潜能。

参考文献

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