1、变频无负压二次供水技术探究摘要：鉴于传统供水的种种弊端，采用变频无负压二次供水方式已成为社会发展的必然趋势。变频无负压二次供水是以变频恒压供水设备作为基础的，在进行供水的时候，要经过无负压调节罐、水泵、气压罐和智能控制系统的共同操作才能实现无负压二次供水。本文探讨了变频无负压二次供水技术的相关内容，具有一定的参考价值。 关键词：变频；无负压；二次供水 中图分类号：U223 文献标识码：A 由于传统给水加压设备存在着弊病，研制、推广和应用一种新型的无水质污染、高效节能、智能化程度高且经济实用的二次加压设备就成为社会发展的迫切需求。其改善饮用水质量，保障水质安全，是关系到广大人民身体健康和生命安全
2、的大事。无负压给水技术的成功引入弥补了传统给水方式的不足，它与市政管网直接串接而不会影响周围用户的用水，从而不再需要修建水池、水箱，改变了传统的供水方式。真正实现节能、节水、节省占地、绿色、无二次污染，达到了国内领先水平。 1 传统二次供水方式的形式及问题 传统二次供水形式主要有：水泵与水池联合供水形式：指既设高位水池，又设低位水池的供水形式；变频调速供水形式：指只设低位水池，采用变频调速设备的供水形式；压力罐供水形式：指只设低位水池，采用压力罐及变频调速设备的供水形式。 常规二次供水方式在市政供水管网水压不足需要增压时，首先将市政管网供水流入水池，再进行二次加压，这种方式存在的问题有：无法充
3、分利用市政供水管网原有的压力；存在着水质二次污染的严重问题；水池 / 箱需要定期清洗维护，增加了二次供水管理难度；水池不仅占地面积较大又增加了设施的总投资等等。 2 变频无负压给水设备产生的背景 我国采用的给水增压方式大致经历了三个阶段： 第一阶段是采用“储水池水泵高位水箱”的方法，需要增压的市政自来水全部进入储水池（箱） ，然后由定速泵加压后送至用户，高位水箱起到高低峰用水时的调节作用。 第二阶段采用“储水池变频调速水泵”的方法，设定了水泵的供水压力后，在变频器的控制下，水泵的转速是随供水量的变化而改变，降低转速的结果是减小了电功率，一定程度上节省了电耗。贮水设施（如水池、水箱）的作用：一是
4、贮存水量，以利高低峰用水时的调节作用；二是贮水设施能避免水泵直接从市政自来水管网的串接，若水泵在市政自来水管网上直接串接加压，由于水泵本身的吸水性能，在其进水口串接处必然会产生一定的真空度，也就是我们所说的负压（吸程） ，产生负压影响，这时于市政供水部门来说是不容许的，因为市政自来水管网一旦产生仙压，将会影响到周边用户的正常用水，并且还会造成回流污染。为消除水泵直抽对市政自来水管网的负压影响，在水泵进口前必须设置开放式的贮水设施（水池、水箱等） 。此时，市政自来水管网的原有水压在贮水池中被全部泄压至为零，再由水泵从零开始重新加压供水，存在巨大的能量浪费，贮水设施在某种程度上起到一个泄水池的作用
5、。 水质污染虽然可通过有关的防护措施进行一定程度的改善，包括严格采用防污染的卫生材料、调整设计结构，以防止产生“死水区” ，减少贮水设施的调节容积，加设二次消毒器等设施，但水池、水箱、水塔均为敞开式结构，与外界环境直接接触，无法做到系统的全封闭、无空气污染、无外界杂质进入、无人破坏等措施；同时贮水设备还存在自来水原有水压的浪费，且占地面积大、安装维护麻烦、复杂，易发生跑、滴、漏、渗等缺陷。 第三阶段给水增压设备无负压给水设备能被人们看好，且得到迅速发展。 由于给水加压设备存在着弊病，研制、推广和应用一种新型的无水质污染、高效节能、智能化程度高且经济实用的二次加压设备就成为社会发展的迫切需求。以
6、上两个通病均被无负压给水设备克服了，由于无负压给水设备不设储水池，整套设备是密封的不与大气接触，彻底避免了水质二次污染的可能，不仅保证了水量还保证了水质。正因为是密闭系统，在设定了供水需要水压的情况下，市政水流至水泵进水口时余压可叠加为扬程利用，水泵只是补充设定水压与余压不足部分，是很节能的。另外，储水池一般储存数小时的用水量，体积大占地也较大，无负压给水设备不设储水池，也就节省了占地，这一点尤其在将给水设备放在室内或地下室时，经济效益尤为明显。这正是第三阶段给水增压设备- - 无负压给水设备能被人们看好，且得到迅速发展的主要原因。1997 年我国第一套无负压给水设备-WXG 无负压(无吸程)
7、管网增压设备开始应用。3 变频无负压二次供水设备技术特点及功能 3.1 技术特点 3.1.1 节能：该无负压供水系统能够充分利用市政管网的压力叠加增压，差多少补多少； 3.1.2 无负压供水系统环保：增压水箱结构采用全封闭设计，通气孔采用往复式吸排气过滤装置，有效过滤灰尘和杂物，水箱底部设引水装置，有效增大取水面积，保证水质鲜活度，解决了水箱滞留层，死水层的问题； 3.1.3 无负压供水系统配置独特：水箱内部装有智能化增压装置，保证水泵在切换后，用户管网的压力稳定，水泵处于高效区运行，在控制系统中增加时间控制器，定时对水箱水源循环使用，保证水箱中的水质新鲜； 3.1.4 变频无负压供水系统安全
8、性高：当市政管网停断水或用户用水高峰持续较长，由增压水箱保证供水，极大提高了用水可靠性； 3.1.5 变频无负压供水系统控制先进：建立远程监控系统，随时动态掌握设备运行。 3.2 产品功能 无负压给水设备具有手动、自动、近控、远控、监控、网络控制、中心控制。具有多路备用控制，采用变频技术，保证不间断供水。实现无人职守，网络控制，全自动运行。 设备在工控微机专利软件控制下，模拟人工智能控制，具有过流、过载、过压、欠压、缺相、错相保护，良好接地保护等各种安全防护措施。 3.3 适用范围 变频无负压供水系统供水压力 0.15- 2.0MP，供水高度 10200 米，单套系统每小时供水量 10- 50
9、000m3/h，可适用于：任何自来水压力不足地区的加压给水；新建改建扩建的住宅小区、写字楼、综合楼生活用水；自来水厂的给水中间加压泵站；工矿企业的生活、生产用水等；各种循环水系统。 4 变频无负压二次供水中的注意事项 变频无负压二次供水技术须与实际供水条件相结合，市政管网的供水条件不同，系统设计方案也各有特点，才能将系统高效节能的特点充分发挥出来。由于水泵的效率与转速三次方成正比，如果电机频率过低会影响到水泵的效率。应用管网无负压给水设备时，要制定规划，如果要在市政管网直接取水，必须征得自来水公司的同意。由于市政供水配水管网是根据时最高用水量、日最高供水量进行配置的，流量校核过程中则以消防、最
10、大传输以及发生事故时的用水量为参照。在这些给水支管、给水干管采用变频无负压供水设备时，要保证规划的合理性。所选择的水泵在自身的高效区工作，因为市政管网或小区供水流到水泵进口的尚存余压始终处于动态的变化过程，对其产生影响的主要因素包括管网供水的水压、用水量变化而导致吸水管的水流阻力等，所以要针对不同的情况对水泵高效区进行核算，尽可能保证水泵处于高效区的工作状态，从而将变频无负压供水设备的节能优势充分发挥出来。 5 结束语 变频无负压供水技术是一种针对二次供水出现的新型供水技术。其在供水的时候，具有节能、卫生安全、节约投资、管理方便等优点。无负压二次供水技术的推广前景可谓非常广阔，正确用好无负压二次供水技术对提高系统安全可靠性、节能等都有非常重要的作用。 参考文献 1侯海俊，朱雷.变频技术在二次供水系统中的应用J.数字技术与应用，2012（5）：102. 2 李军.变频技术在空分设备供水系统的应用及节能分析J .深冷技术, 2011(5):63-65.
