二次加压供水设备 :加大水压节约土建投资的机器

更新时间:2024-09-20 17:14

二次加压供水是在重力作用之外,利用空气压力等方法提高水压,以达到更高水位的供水方式。这种供水方式打破了传统高水塔模式,实现了从低处直接为高处供水。常见的二次加压供水设备包括无负压供水设备和变频恒压供水设备。

历史沿革

二次加压供水技术的发展使得二次加压供水设备能够解决一系列问题。根据“供水设备推广中心”提供的资料,这些设备无需建造水塔,具有投资小、占地面积少的特点。它们采用水气自动调节、自动运行、节能并与自来水自动并网,即使停电也能继续供水,且调试后多年不需要人工管理。相比建造水塔,使用二次加压供水设备可以节约约70%的投资,而相对于建造高位水箱,可以节约约60%的投资。

二次供水是指通过储存、加压等设备,将城市公共供水或自建设备供水经过储存、加压后再供应给用户的供水方式。二次供水设备主要用于弥补市政供水管网压力不足的情况,如高层建筑中的水箱和高压水井。首次供水来自自来水厂,第二次供水则是从自来水厂出来的水到达另一个设备后,再向居民提供水。因此,二次供水是高层供水的唯一选择方式。然而,过去全国并没有完整的针对二次供水工程的技术标准,仅在《建筑给水排水设计规范》的相关章节中提到了一些需求。

二次供水设备的主要目的是为了补充市政供水管线压力不足,确保居住在高层的人群用水。与原始水供水相比,二次供水的水质更容易受到污染,因此其安全性和可靠性一直备受关注。未来所有应建设二次供水项目的建设项目,二次供水设备必须单独设置,与主体工程同时设计、同时施工、同时交付使用。

运行模式

二次供水是一种在原有管网水压力基础上再次加压的变频供水装置,该装置是一种理想的节能供水装置。它可以与自来水管网直接相连,对自来水管网不会造成任何负面影响。在市政管网压力的基础上直接叠压无负压供水,节约能源,且设备采用了全自动智能叠压分配技术、欠压分配技术、恒压无塔供水设备全封闭带压稳流补偿技术、无污染、占地小、安装迅速、运行可靠、维护方便等多种优点。此外,出水压力波动小,且不影响相邻管网的压力。

二次供水设备,可广泛应用于各种形式的建筑供水,该设备技术先进,管理合理,水源适用范围广,可用于地面或地下贮水池、深井等水源。可利用管网的直接增压,具有极大的节能、卫生、科学的综合效益。采用自动化程度高的设备,可根据需要设定恒压值,由PID调节器与可编程控制器指令变频调速;设有多个水泵,依次软启停,切换精确,水压稳定,运行可靠,减少了电网冲击,延长了电气与机械的使用寿命。由于泵组在高效工况下运行,节能效果显著。

稳流补偿器和真空抑制器控制模式

当市政管网供水不足或用户用水量超过市政管网供给能力时,真空抑制器开启,空气进入稳流补偿器中,使原本封闭的补偿器变成断流水箱,防止负压产生。另外,在稳流补偿器中设置了液位控制,当低于低位时,水泵会停止工作。

自控限流模式

当市政管网供水不足或用户用水量超过市政管网供给能力时,通过压力传感信号的反馈,采取限制变频器的方式,使水泵不过量取水,而当市政管网供水满足要求时,系统会恢复正常。

压力控制点方式

当市政管网供水不足或用户用水量超过市政管网供给能力时,直起变流量恒压供水泵,直到供水满足要求后,系统才会恢复正常。

设备原理

二次供水设备通常设置在地面上或地下室。对于有自来水的单位,使用该设备可以调整高峰期用水量,增加水压,能够在高峰期满足大面积用水和高楼层用水的需求。而对于没有自来水的单位、工厂或农村地区,只需要将该设备接入水源电源,就可以获得稳定的水量水压,满足用水需求。二次供水设备由气压罐、水泵及电控系统三部分组成,其突出的优点是,不需要建造水塔,投资小、占地面积少,布局灵活,建成投产速度快。适用于企业单位、住宅区及乡村的生产、生活、工作供水。适用于供水户在5000户以内,日供水量在3000立方米以内场所,供水高度可达100米以上。

二次供水设备采用气压式供水。使用密闭罐体,通过罐内高压气水压力实现供水目标。具体的工作顺序是,由水泵将水通过逆止阀压入罐体,使罐内气体受到压缩,压力逐渐增大。当压力达到指定上限时,电接点压力表通过控制柜使泵机自动连续工作。设备中的水压高于外部管网压力,自动送水至供水管网。当罐内水位下降,罐内气体膨胀压力减小时,气压给水设备电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。如此循环往复,使设备持续供水。当罐内气体不足时,补气阀可自动补气。

工作过程

当供水管道压力大于用户所需供水压力时,此时调节水池蓄水,至设计水位则浮球阀关闭。在供水管网压力的作用下,止回阀关闭,从而形成了供水管网压力通过水泵直接供水的状态,此时水泵能有效借用供水管网自身的水压。

当供水管道压力小于用户所需供水压力时,因水泵的进水口直接与供水管道相连,若止回阀未打开,则水泵的进水口处就会产生负压。由于止回阀的底部压力小而上部压力大,故止回阀打开时,调节水池里的水在重力的作用下流向水泵进水口。此时交合点的压力为:

P=ρg(H-Hr)

其中,H表示水箱水面到止回阀上部的高度,Hr表示止回阀在额定流量下的局部阻力水头高度,ρ表示水的体积质量,g表示重力加速度。

由于止回阀的正向阻力水头一般小于5千帕,因此只要Hmin(水箱水面到止回阀上部的最低高度,这可以在设计时得以保证)>5千帕,就能使交汇点的最小压力始终保持正值,也就能保证供水管网在水泵对接处始终不会出现负压。

当用户需水量等于供水管网供给水量时,这是暂时的平衡点,它保持了系统的原有状态。

参考资料

二次加压供水一般都有啥设备.百家号.2024-08-20

什么是二次加压供水设备 二次加压供水设备噪音大吗.百家号.2024-08-20

二次供水增压设备工作原理.百家号.2024-08-20

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