無負壓給水設備原理及應用

【摘要】介紹了無負壓給水設備的工作原理，分析了它的特點及其應用范圍，并指出了存在的缺陷。用工程應用實例介紹了無負壓給水設備的選型應用。

【關鍵詞】無負壓供水；設備；二次加壓；恒壓變頻 一、無負壓給水設備概述：

隨著我國社會主義現代化建設的快速發展，給水設備也在不斷提高，無負壓給水設備是近年來出現的新型供水設備，它是連接到城市供水管網上，向供水壓力不足的建筑物（群）直接增壓供水設備.可以消除傳統二次加壓方式由于水池、水箱等產生的二次污染，保障水質衛生安全。同時，可將管網疊加為揚升水頭而有效的利用，充分利用自來水管網水壓，節能效果顯著。它具有全面滿足管網要求，維護管網安全和運行穩定，不會超量取水，不對管網造成沖擊的保障性能。是城市供水系統（一次供水）和建筑物供水系統（二次供水）緊密結合為一個“直接供水系統”后可保證安全，連續，協調運行的加壓供水

設備。無負壓給水設備工作原理：在管網上串接水泵，一直是供水系統的禁區。國家城鎮供水條例規定“禁止在城市公共供水系統上直接裝泵抽水”，其主要原因是，水泵直接抽水會在管路中產生負壓，從而出現個體超量取水，使管網壓力陡降，波及相鄰用戶正常用水，還會產生管道回流，積氣，震蕩等影響管網安全運行的副作用。 無負壓給水設備的核心技術是變頻調速泵的自動控制系統，該系統采用智能化控制技術，自動控制水泵工況和水體流態，自動智能控制，使自來水進水壓力不產生負壓，從而確保自來水管網的正常供水。當自來水壓力Pz低于用戶所需的設定壓力Py時，變頻泵的轉速就越低；相反，當自來水壓力Pz越低時，

變頻泵的轉速就越高；當自來水壓力Pz=Py時，變頻泵就停止工作。這樣，即充分利用了自來水的原有壓力。又能確保用戶所需的水壓恒定。當自來水停水時，設備自動停機，來水時，自動開機啟動。停電時，自動恢復自來水的常壓供水。

二、無負壓給水設備特點：

與傳統的水池、水箱式供水方式相比，無負壓供水具有以下特點：

1、通過智能化控制手段，在與城市供水管道連接中不產生負壓，不影響周圍用戶的正常用水；

2、節水：該設備為全密封結構，徹底防止了傳統的水池、水箱存在的跑、冒、滴、漏現象，同時也節省了定期清洗水池而浪費的水。

3、節能：管網壓力被疊加利用，二次加壓水頭小，節省能源，與傳統的供水設備相比，節電效果顯著。

4、不用修建蓄水池，水箱，節省了占地面積和投資費用。

5、智能化程度高，全自動運行，無人值守，無水停機，來水自動開機，停電時有管網壓力供應而不至于全區無水。工作泵和備用泵定時切換運行，保障了供水的安全性和連續性。

6、該供水設備和供水管網組成全封閉系統，確保了供水水質不被污染。

7、安裝簡單，對泵房基礎無特殊要求，成套出廠，現場安裝，只需將設備組裝起來，連接進出水管法蘭即可。快捷方便，施工周期短。

三、無負壓給水設備應用范圍：

根據設備自身的特點，適用于自來水壓力不足的地區的二次加壓供水。可以應用如下：

1、新建的住宅小區、辦公樓、賓館、學校等民用建筑的生活用水；

2、工礦企業的生活生產用水；

3、各種循環用水系統；

4、原有水池、水箱式供水設備的改造工程；

5、低層自來水壓力不能滿足要求的消防用水。

四、工程應用實例：

鄭州健康家園居民小區須二次加壓供水，范圍由4棟11.5層高和1棟16.5層高建筑組成。此次供水方案采取一套設備分區供水的方式.其中，1～6層為低區，由市政管網直接供水；7～12層中區，采用無負壓給水設備進行二次加壓供水，設計流量為24m3/h；13～16.5層為高區，設計流量為9 m3/h；此次供水最不利配水點引入管的標高差為56 m；市政管網進水管直徑為DN200；

揚程計算：根據<<建筑給水排水設計規范>>的規定，水泵直接供水時所需揚程按下式進行計算：Hb≥1.20Hy+Hc+∑h-H0

其中： Hb----水泵滿足要求最不利點所需水壓；

Hy----最不利配水點引入管的標高差， 中區取40米，高區取56米；

Hc----最不利配水點所需流出水頭，取6米；

H0----市政自來水管網的最小供水壓力，取0.10Mpa，即便10米，（已考慮經過設備時的阻力損耗）；

∑h----泵房與建筑物室外管線的水力損失，含沿程水頭損失和局部水頭損失，取4米；

1.2----給水管網在最不利點流量分配情況下，克服水泵出口至最不利點用水時間的水頭損失而考慮的系數；

通過上述計算，用水高峰期時水泵滿足最不利點所需的水壓，中區：H=48米； 高區：H=67.2米；

根據以上數據， 無負壓給水設備選型設計：

（1）：設計最大供水流量用戶選用水泵：中區：24m3/h，高區： 9 m3/h；

（2）：依據最不利配水點所需壓力選取水泵：中區48米，高區68米；

事實證明，按照以上計算的選型參數來采購安裝的無負壓供水設備是合適的，水壓和水量都能夠滿足使用要求。

結束語：

盡管無負壓變頻恒壓供水有它許多優點，但也有它不足的一面。首先，它的供水可靠性不高。由于沒有蓄水池，市政供水一有故障，設備就停止運行，用戶就沒水用。因此對用水要求較高的建筑物就不適應。其次，由于它是近幾年來剛出現的新型供水設備，在技術方面還不十分成熟，還有待進一步去完善，如城市給水管供水量與二次供水用戶用水量的匹配關系，設備設計供水流量如何取值等，還需要大家去探討，研究，需要完善它，發展它。