箱式無負壓供水設備在大型公共建筑中的應用

潘 軍 剛

(中國石油大學(華東)后勤管理處，山東 青島 266580)

箱式無負壓供水設備在大型公共建筑中的應用

潘 軍 剛

(中國石油大學(華東)后勤管理處，山東 青島 266580)

分析了傳統供水設備的不足，闡述了箱式無負壓供水設備的優點及運行原理，通過在工程實際中的應用，發現箱式無負壓供水設備能夠滿足大型公共建筑的用水需求，且節電效果非常顯著，可為同類工程提供借鑒。

箱式無負壓，供水設備，公共建筑，生活用水

0 引言

傳統的二次供水設備由儲水箱和加壓泵等設備組成，若儲水箱清洗、消毒不及時，或儲水時間過長，會造成水質二次污染，從而影響末端用戶的飲水安全，且水泵不停運轉，既浪費電能又縮短了水泵的使用壽命。此外，從建設投資、運行管理、供水的可靠性等方面來考慮，傳統的供水方式不夠經濟、不夠智能、不夠穩定[1-3]。一般的罐式無負壓設備雖然能夠解決部分問題，但是在用水時間比較集中、供水保證率要求高的大型辦公樓建筑中，也無法滿足用戶的用水安全穩定供給。近年來，箱式無負壓供水設備的廣泛應用，可以很好的解決以上問題。

1 箱式無負壓供水設備簡介

箱式無負壓供水設備，也稱雙模式供水設備，是一種采用輔助水箱進行補償的智能供水設備，是傳統中轉增壓與新興的無負壓供水雙模式的組合。其特色是采用兩路水源進行分時補償，補償容積更大，補償功能更完善，易于精確調控補償流量，提高了補償能力。設備可配備先進的獨立可控的穩流罐補償技術措施和增壓水箱補償裝置。既保留了罐式無負壓良好的緩沖功能，又進一步擴大了設備的調蓄補償功能，補償時間能力達到小時級，有效補償容積是通常穩流罐的數十倍，有效解決了一般罐式無負壓設備補償能力弱的問題。再結合無負壓智能控制程序，有效控制對市政管網的超量取水，對市政管網流量不足部分實現動態超量補償及確保設備工作時對供水市政主管網不產生負壓影響，同時，又能100%滿足后續用戶的供水需求。箱式無負壓設備具有以下優點：1)動態緩沖。響應及時，無閥門等機構延遲，直接與水源進口管路相連，無閥門等機構過渡，能夠及時對進口壓力的波動產生緩沖補償，動態緩沖性能優越。2)雙向緩沖。既防超壓爆管，又防負壓破壞，水源罐既能夠消除進口的負壓影響，保證進口管網及設備的可靠運行，又能夠通過內部氣體的壓縮吸收出口端的極端高壓，防止超壓爆管的發生。3)補償能力。輔助水箱注水，水箱增壓裝置能夠根據用戶流量動態補償市政管網流量的不足，補償水箱中的水量100%補償到管網，補償最徹底，補償時間最長。4)可控補償。補償時間，補償流量可調控，進行水箱增壓補償時，能夠根據管網壓力，控制系統可對補償時間、補償流量進行調控。5)可靠供水。兩路水源以罐式無負壓供水為主，以水箱增壓為輔，提供補償流量與水量，用于彌補高峰期市政供水不足部分，供水更可靠。6)水質保證。在罐式無負壓對水質保護的措施的基礎上，對輔助水箱進行了獨立的三防設計、防死水設計及定時換水設計，消除了外界對水質的污染，保證了供水的安全可靠。

2 箱式無負壓供水設備運行原理

1)市政管網流量充足。正常供水期間，中小流量設備變頻增壓，差多少補多少，保持出口壓力穩定，入口水源罐動態緩沖，響應及時，對于啟停泵等造成的流量突變能很好的進行緩沖，能有效防止沖擊壓力產生的累計效應，同時控制系統根據系統的運行時間自動對輔助水箱里的補償水定時換水，保證輔助水箱水質安全。2)市政流量不足需要補償時。當大流量供水時，設備檢測到管網壓力下降，啟動水箱增壓補償功能，按補償泵設定的補償流量，補償市政管網流量的不足，以保證出口用戶充足，由于補償泵的補償流量和補償時間可以調節，因此補償能力更強，徹底消除了設備因補償弱導致設備停機的出現。3)市政流量再次達到充足時。當壓力檢測系統檢測到市政管網壓力恢復正常時，該設備退出補償狀態，進入動態緩沖功能狀態。4)輔助水箱定時換水功能。為防止輔助水箱長期不用導致水質的變化，智能控制系統會根據預先設定好的時間對水箱內的存水進行定時換水，同時對水箱的吸水裝置進行特殊設計防止底部死水的產生，保證水質的安全衛生。5)智能控制系統。該監控系統能夠滿足多站點，大數據量的采集與并發功能，數據采集模塊DTU實現數據的及時可靠正確采集，上傳到服務器，監控平臺軟件對上傳的數據進行處理并存儲，數據存儲服務器完成對數據的存儲，并與軟件配合實現各種數據的調用及報表的繪制，平臺可以保證原始數據保存10年以上，10年內數據可以隨時用于查詢。平臺能提供隨時查詢指定終端指定時間段內數據的功能。

3 工程應用

青島某高校圖文信息中心樓共17層，建筑面積為5.3萬余平方米，主要用途為日常行政辦公和學生圖書借閱，用能人數約3 800人，日均用水量為230 m3，用水高峰主要集中在上午8:00～9:00和下午14:00～15:00兩個時段。前期主要采用儲水箱和加壓泵等二次供水設備供給，無法滿足安全、穩定、經濟等多方面的要求。經認真考察論證，決定采用上海凱泉泵業有限公司生產的箱式無負壓供水設備，泵房設備布置如圖1所示。經過近半年的運行，基本滿足了該樓的用水需求。

4 節能效益分析

變頻控制技術的采用，可以使泵在大部分時間內以較高的能效運行。箱式無負壓通過充分利用管網壓力，可以減少泵組能耗。通過對改造前后供水設備的耗電量進行對比分析，發現改造后的箱式無負壓供水設備比原有供水設備耗電量減少31.5%，年節電量為24 090 kW，節能效果十分顯著。

5 結語

1)箱式無負壓供水設備可以克服傳統的二次供水設備和一般罐式無負壓設備存在的不足，提高供水設備的安全性和可靠性，減少運行管理費用，能夠滿足用水時間比較集中、供水保證率要求高的大型辦公建筑供水需要。

2)箱式無負壓供水設備通過采用變頻控制技術和充分利用市政自來水管網的壓力，可以減少泵組能耗，收到較好的節能效果。

[1] 齊金生,楊 菲,羅 丹.新型城鎮二次供水設備研制[J].中國給水排水,2009,25(8):104-108.

[2] 劉 建,華明九.疊壓(無負壓)供水設備應用探討[J].給水排水,2014,40(3):84-86.

[3] 肖 丹.無負壓供水系統在佛山供水管網中的應用[J].中國給水排水,2010,26(15)：45- 47.

The application of the box-type non-negative pressure of water supply devices in large public buildings

Pan Jungang

(DepartmentofLogistics，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，Qingdao266580，China)

This paper analyzes the disadvantages of the traditional water supply equipment, expounds the advantages and operation principle of the box-type non-negative pressure of water supply devices. Through the application in engineering practice, found the box-type non-negative pressure of water supply devices can meet the demand of large public buildings, and energy-saving effect is very significant, which can provide reference for similar projects.

box-type non-negative pressure， water supply devices， public building， water for life

2015-03-29

潘軍剛(1979- )，男，碩士，工程師

1009-6825(2015)16-0137-02

TU731.5

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