箱式无负压供水设备在大型公共建筑中的应用

潘 军 刚

(中国石油大学(华东)后勤管理处，山东 青岛 266580)

箱式无负压供水设备在大型公共建筑中的应用

潘 军 刚

(中国石油大学(华东)后勤管理处，山东 青岛 266580)

分析了传统供水设备的不足，阐述了箱式无负压供水设备的优点及运行原理，通过在工程实际中的应用，发现箱式无负压供水设备能够满足大型公共建筑的用水需求，且节电效果非常显著，可为同类工程提供借鉴。

箱式无负压，供水设备，公共建筑，生活用水

0 引言

传统的二次供水设备由储水箱和加压泵等设备组成，若储水箱清洗、消毒不及时，或储水时间过长，会造成水质二次污染，从而影响末端用户的饮水安全，且水泵不停运转，既浪费电能又缩短了水泵的使用寿命。此外，从建设投资、运行管理、供水的可靠性等方面来考虑，传统的供水方式不够经济、不够智能、不够稳定[1-3]。一般的罐式无负压设备虽然能够解决部分问题，但是在用水时间比较集中、供水保证率要求高的大型办公楼建筑中，也无法满足用户的用水安全稳定供给。近年来，箱式无负压供水设备的广泛应用，可以很好的解决以上问题。

1 箱式无负压供水设备简介

箱式无负压供水设备，也称双模式供水设备，是一种采用辅助水箱进行补偿的智能供水设备，是传统中转增压与新兴的无负压供水双模式的组合。其特色是采用两路水源进行分时补偿，补偿容积更大，补偿功能更完善，易于精确调控补偿流量，提高了补偿能力。设备可配备先进的独立可控的稳流罐补偿技术措施和增压水箱补偿装置。既保留了罐式无负压良好的缓冲功能，又进一步扩大了设备的调蓄补偿功能，补偿时间能力达到小时级，有效补偿容积是通常稳流罐的数十倍，有效解决了一般罐式无负压设备补偿能力弱的问题。再结合无负压智能控制程序，有效控制对市政管网的超量取水，对市政管网流量不足部分实现动态超量补偿及确保设备工作时对供水市政主管网不产生负压影响，同时，又能100%满足后续用户的供水需求。箱式无负压设备具有以下优点：1)动态缓冲。响应及时，无阀门等机构延迟，直接与水源进口管路相连，无阀门等机构过渡，能够及时对进口压力的波动产生缓冲补偿，动态缓冲性能优越。2)双向缓冲。既防超压爆管，又防负压破坏，水源罐既能够消除进口的负压影响，保证进口管网及设备的可靠运行，又能够通过内部气体的压缩吸收出口端的极端高压，防止超压爆管的发生。3)补偿能力。辅助水箱注水，水箱增压装置能够根据用户流量动态补偿市政管网流量的不足，补偿水箱中的水量100%补偿到管网，补偿最彻底，补偿时间最长。4)可控补偿。补偿时间，补偿流量可调控，进行水箱增压补偿时，能够根据管网压力，控制系统可对补偿时间、补偿流量进行调控。5)可靠供水。两路水源以罐式无负压供水为主，以水箱增压为辅，提供补偿流量与水量，用于弥补高峰期市政供水不足部分，供水更可靠。6)水质保证。在罐式无负压对水质保护的措施的基础上，对辅助水箱进行了独立的三防设计、防死水设计及定时换水设计，消除了外界对水质的污染，保证了供水的安全可靠。

2 箱式无负压供水设备运行原理

1)市政管网流量充足。正常供水期间，中小流量设备变频增压，差多少补多少，保持出口压力稳定，入口水源罐动态缓冲，响应及时，对于启停泵等造成的流量突变能很好的进行缓冲，能有效防止冲击压力产生的累计效应，同时控制系统根据系统的运行时间自动对辅助水箱里的补偿水定时换水，保证辅助水箱水质安全。2)市政流量不足需要补偿时。当大流量供水时，设备检测到管网压力下降，启动水箱增压补偿功能，按补偿泵设定的补偿流量，补偿市政管网流量的不足，以保证出口用户充足，由于补偿泵的补偿流量和补偿时间可以调节，因此补偿能力更强，彻底消除了设备因补偿弱导致设备停机的出现。3)市政流量再次达到充足时。当压力检测系统检测到市政管网压力恢复正常时，该设备退出补偿状态，进入动态缓冲功能状态。4)辅助水箱定时换水功能。为防止辅助水箱长期不用导致水质的变化，智能控制系统会根据预先设定好的时间对水箱内的存水进行定时换水，同时对水箱的吸水装置进行特殊设计防止底部死水的产生，保证水质的安全卫生。5)智能控制系统。该监控系统能够满足多站点，大数据量的采集与并发功能，数据采集模块DTU实现数据的及时可靠正确采集，上传到服务器，监控平台软件对上传的数据进行处理并存储，数据存储服务器完成对数据的存储，并与软件配合实现各种数据的调用及报表的绘制，平台可以保证原始数据保存10年以上，10年内数据可以随时用于查询。平台能提供随时查询指定终端指定时间段内数据的功能。

3 工程应用

青岛某高校图文信息中心楼共17层，建筑面积为5.3万余平方米，主要用途为日常行政办公和学生图书借阅，用能人数约3 800人，日均用水量为230 m3，用水高峰主要集中在上午8:00～9:00和下午14:00～15:00两个时段。前期主要采用储水箱和加压泵等二次供水设备供给，无法满足安全、稳定、经济等多方面的要求。经认真考察论证，决定采用上海凯泉泵业有限公司生产的箱式无负压供水设备，泵房设备布置如图1所示。经过近半年的运行，基本满足了该楼的用水需求。

4 节能效益分析

变频控制技术的采用，可以使泵在大部分时间内以较高的能效运行。箱式无负压通过充分利用管网压力，可以减少泵组能耗。通过对改造前后供水设备的耗电量进行对比分析，发现改造后的箱式无负压供水设备比原有供水设备耗电量减少31.5%，年节电量为24 090 kW，节能效果十分显著。

5 结语

1)箱式无负压供水设备可以克服传统的二次供水设备和一般罐式无负压设备存在的不足，提高供水设备的安全性和可靠性，减少运行管理费用，能够满足用水时间比较集中、供水保证率要求高的大型办公建筑供水需要。

2)箱式无负压供水设备通过采用变频控制技术和充分利用市政自来水管网的压力，可以减少泵组能耗，收到较好的节能效果。

[1] 齐金生,杨 菲,罗 丹.新型城镇二次供水设备研制[J].中国给水排水,2009,25(8):104-108.

[2] 刘 建,华明九.叠压(无负压)供水设备应用探讨[J].给水排水,2014,40(3):84-86.

[3] 肖 丹.无负压供水系统在佛山供水管网中的应用[J].中国给水排水,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

潘军刚(1979- )，男，硕士，工程师

1009-6825(2015)16-0137-02

TU731.5

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