无负压给水设备原理及应用

【摘要】介绍了无负压给水设备的工作原理，分析了它的特点及其应用范围，并指出了存在的缺陷。用工程应用实例介绍了无负压给水设备的选型应用。

【关键词】无负压供水；设备；二次加压；恒压变频 一、无负压给水设备概述：

随着我国社会主义现代化建设的快速发展，给水设备也在不断提高，无负压给水设备是近年来出现的新型供水设备，它是连接到城市供水管网上，向供水压力不足的建筑物（群）直接增压供水设备.可以消除传统二次加压方式由于水池、水箱等产生的二次污染，保障水质卫生安全。同时，可将管网叠加为扬升水头而有效的利用，充分利用自来水管网水压，节能效果显著。它具有全面满足管网要求，维护管网安全和运行稳定，不会超量取水，不对管网造成冲击的保障性能。是城市供水系统（一次供水）和建筑物供水系统（二次供水）紧密结合为一个“直接供水系统”后可保证安全，连续，协调运行的加压供水

设备。无负压给水设备工作原理：在管网上串接水泵，一直是供水系统的禁区。国家城镇供水条例规定“禁止在城市公共供水系统上直接装泵抽水”，其主要原因是，水泵直接抽水会在管路中产生负压，从而出现个体超量取水，使管网压力陡降，波及相邻用户正常用水，还会产生管道回流，积气，震荡等影响管网安全运行的副作用。 无负压给水设备的核心技术是变频调速泵的自动控制系统，该系统采用智能化控制技术，自动控制水泵工况和水体流态，自动智能控制，使自来水进水压力不产生负压，从而确保自来水管网的正常供水。当自来水压力Pz低于用户所需的设定压力Py时，变频泵的转速就越低；相反，当自来水压力Pz越低时，

变频泵的转速就越高；当自来水压力Pz=Py时，变频泵就停止工作。这样，即充分利用了自来水的原有压力。又能确保用户所需的水压恒定。当自来水停水时，设备自动停机，来水时，自动开机启动。停电时，自动恢复自来水的常压供水。

二、无负压给水设备特点：

与传统的水池、水箱式供水方式相比，无负压供水具有以下特点：

1、通过智能化控制手段，在与城市供水管道连接中不产生负压，不影响周围用户的正常用水；

2、节水：该设备为全密封结构，彻底防止了传统的水池、水箱存在的跑、冒、滴、漏现象，同时也节省了定期清洗水池而浪费的水。

3、节能：管网压力被叠加利用，二次加压水头小，节省能源，与传统的供水设备相比，节电效果显著。

4、不用修建蓄水池，水箱，节省了占地面积和投资费用。

5、智能化程度高，全自动运行，无人值守，无水停机，来水自动开机，停电时有管网压力供应而不至于全区无水。工作泵和备用泵定时切换运行，保障了供水的安全性和连续性。

6、该供水设备和供水管网组成全封闭系统，确保了供水水质不被污染。

7、安装简单，对泵房基础无特殊要求，成套出厂，现场安装，只需将设备组装起来，连接进出水管法兰即可。快捷方便，施工周期短。

三、无负压给水设备应用范围：

根据设备自身的特点，适用于自来水压力不足的地区的二次加压供水。可以应用如下：

1、新建的住宅小区、办公楼、宾馆、学校等民用建筑的生活用水；

2、工矿企业的生活生产用水；

3、各种循环用水系统；

4、原有水池、水箱式供水设备的改造工程；

5、低层自来水压力不能满足要求的消防用水。

四、工程应用实例：

郑州健康家园居民小区须二次加压供水，范围由4栋11.5层高和1栋16.5层高建筑组成。此次供水方案采取一套设备分区供水的方式.其中，1～6层为低区，由市政管网直接供水；7～12层中区，采用无负压给水设备进行二次加压供水，设计流量为24m3/h；13～16.5层为高区，设计流量为9 m3/h；此次供水最不利配水点引入管的标高差为56 m；市政管网进水管直径为DN200；

扬程计算：根据<<建筑给水排水设计规范>>的规定，水泵直接供水时所需扬程按下式进行计算：Hb≥1.20Hy+Hc+∑h-H0

其中： Hb----水泵满足要求最不利点所需水压；

Hy----最不利配水点引入管的标高差， 中区取40米，高区取56米；

Hc----最不利配水点所需流出水头，取6米；

H0----市政自来水管网的最小供水压力，取0.10Mpa，即便10米，（已考虑经过设备时的阻力损耗）；

∑h----泵房与建筑物室外管线的水力损失，含沿程水头损失和局部水头损失，取4米；

1.2----给水管网在最不利点流量分配情况下，克服水泵出口至最不利点用水时间的水头损失而考虑的系数；

通过上述计算，用水高峰期时水泵满足最不利点所需的水压，中区：H=48米； 高区：H=67.2米；

根据以上数据， 无负压给水设备选型设计：

（1）：设计最大供水流量用户选用水泵：中区：24m3/h，高区： 9 m3/h；

（2）：依据最不利配水点所需压力选取水泵：中区48米，高区68米；

事实证明，按照以上计算的选型参数来采购安装的无负压供水设备是合适的，水压和水量都能够满足使用要求。

结束语：

尽管无负压变频恒压供水有它许多优点，但也有它不足的一面。首先，它的供水可靠性不高。由于没有蓄水池，市政供水一有故障，设备就停止运行，用户就没水用。因此对用水要求较高的建筑物就不适应。其次，由于它是近几年来刚出现的新型供水设备，在技术方面还不十分成熟，还有待进一步去完善，如城市给水管供水量与二次供水用户用水量的匹配关系，设备设计供水流量如何取值等，还需要大家去探讨，研究，需要完善它，发展它。