无负压供水系统

【摘 要】随着城市的发展与建设,供水系统也进行了相应的变革与改造.一种新型的城市供给水加压系统――无负压供水系统产生并应用到城市的供水系统中.通过微机进行变频调速,有效保持水压恒定,保证城市用水的稳定与平衡.这种新型的无负压供水系统比起传统的供水系统更加节能,减少水资源的浪费；更加高效,供水排水更加及时；更加卫生,去掉了容易污染的屋顶水池模式；更加安全,智能化操作,人为安全隐患大大降低.本文主要针对这种新型的无负压供水系统展开分析,探寻该供水系统的优势与技术支撑,希望对以后无负压供水系统的升级与改造提供必要参考与借鉴.

【关 键 词】供水系统；无负压；技术支撑；系统分析

近年来,经济增长迅速,城市化进程不断加快,由此引发的供水矛盾也日渐突出,原有的供水系统与城市建设始终存在着较大的差距,再加上不断增长的人口,水资源的浪费与污染,这使得供水系统面临着巨大的压力与挑战.为了解决突出的供需矛盾,缓解城市供水系统的现有压力,新型的无负压供水系统应运而生,既节能又环保,并且卫生、供水稳定,切实保障了供水系统的平衡与稳定,对于提高供水安全有着极为重要的意义.

1无负压供水系统供水原理分析

我们现在的水源一般是来自自来水管道,水压大多保持在0.15Mpa以上.传统的供水流程是首先对无压水进行自动加压处理,使其达到标准的流程和水的扬程,然后把带压水排放到水池中,在这一过程后我们得到需要的无压水,通过一定的运输管道将解压获得的无压水送到城市供水用户中.整个供水过程比较繁琐,周期比较长,消耗大量的时间,而且自来水管中部分水压力被白白浪费掉,也就造成压力很低,管网直接开口,造成水源的二次污染.而我们采用新型的无负压供水系统,可以进行水电压力的检测,当压力达不到用户所需要的水的压力时,无负压供水系统通过微机进行自动加压,达到符合的标准后自动输出给城市用户.新型无负压供水系统是对传统供水系统过程的简化,供水效果十分明显.

2无负压供水系统存在的优势

无负压供水系统简化了供水流程,相应的降低了成本,也使得资源得到了充分利用.不需要修建大的工程,不需要额外施压,设备消耗低,相应的就投资低.无负压供水系统供水能有效避免水源的二次污染.因为整个供水过程中都是在全封闭的条件下进行,加上水流运输管道都是先进的不锈钢制作,水源安全得到了保障.无负压供水系统安装比较简单,比起传统的供水系统施工难度低,施工周期短.无负压供水系统市场上都是成套销售,整体安装更加统一,安装更加简单.无负压供水系统不仅安装简单,即使出现故障,维修难度也较之传统供水系统大大降低,微机自动控制,在变频调速下运行,管理完全不需要人为干预,十分智能.无负压供水系统是对传统供水系统的极大程度上的革新与改良,在保留传统供水系统优点基础上进行了关键难题的,是供水系统中最先进的供水设备.

3无负压供水系统的技术性分析

无负压供水系统在研制的过程中突破了很多技术性的难题,使得供水系统优良性大大提高,无负压供水系统具有无负压技术、变频调速技术、节能技术等几大技术优势,针对这些技术设计我们具体进行分析.

3.1无负压供水系统之无负压技术

所谓的无负压并不是物理学意义上的负压,而是压力低于正常大气压的压力状态.这个压力状态是市政供水系统中的水压力怎么写作值的最低限度.实现无负压功能的主要设备是真空抑制器,其主要与稳流补偿器联合进行压力的消除.具体技术原理是真空抑制器根据稳流补偿器显示的数据进行水量、水压、真空程度的判断,当水源不足时自动打开阀门进行供水,当水满时阀门自动关闭,保证水量充足的同时消除容器内的负压力,实现无负压.真空抑制器既有水力机械式也有比较好操作的电动式,供水部门可以自由选择.此外,无负压供水系统采用了最先进的双重举措产生负压,一方面,通过负压消除器来控制水泵的出水量,另一方面,通过压力传感器来进行微机控制下的实时监测与负压控制.可以说无负压技术是无负压供水系统中最为核心的技术.

3.2无负压供水系统中的变频调速技术

首先我们要了解一下什么是变频调速技术,这项技术也是无负压供水系统中比较特别的技术突破.变频调速技术是自动控制技术与变频调速技术的合成,主要作用为对电机拖动系统进行运动控制与运行管理.在这项技术中综合运用了电子信息技术,科技化含量高.变频调速装置由三部分组成,分别是传感器、控制器与执行器,三者各司其职,共同协作,完成无负压供水系统的变频调速.工作原理可以根据电机学中的转递公式来说明：n等于60f（1-s）/p等于n0（1-s）,在这个公式中n指的是电动机的转速,f指的是供电频率,p是磁极对数,n0是同步转速,我们供水系统的电机转速是取决于n0的,当p一定,n0取决于f,所以我们通过改变f来改变同步转速.

3.3无负压供水系统节能技术的实际运用

除了上面提到的两项技术,无负压供水系统还具有新型的节能技术.节约资源,避免浪费是构建节约型社会的必然要求,无负压供水系统中节能技术的存在就很好的解决了能源浪费的问题.我们通过具体实例看一看无负压供水系统的节能效果.

某小区以高层建筑为主,生活用水量一般为每小时三十立方米,需要的供水水压是0.65Mpa,选用GHG36-45无负压供水设备,花费为118000元,不需要建设水池,只在地上建立泵房,此项造价花费为6800元.不需要进行消毒处理,占地面积比较小,只需要支出安装费用大约为3600,这样总共报价在128400元左右.而相比之下,采用传统的供水系统前期花费总价为203000元,花费对比明显,无负压供水系统大大节约了资金.

我们再从运行方面算一笔账,GHG36-45供水设备共六台,全年的运行费用估算为：1.5×6×50%×24×365×0.75等于29565.而同样的运行条件下传统的供水系统的造价是65043元,在运行费用上无负压供水系统也占有明显的优势.通过实例我们发现,无负压供水系统的节能技术效果非常明显,通过采用无负压供水系统我们大大减少了不必要的资金开支.

4无负压供水系统目前存在的问题

虽然我们也通过实例分析论证了无负压供水系统存在的诸多优点,但是无负压供水系统作为一种新型的供水系统难免也在使用中暴露出部分问题,主要存在问题有供水不够可靠；因为没有传统的贮水池,而稳流补偿器的容器又比较小,所以容易造成供水的意外中断,供水不够稳定,水量不足.此外无负压供水系统设计之初并没有对管网进行全面的细致分析,如果系统设置出现偏差,那么外管网压力就不能保证达到最低压力限度,这就会影响到其他用户的用水问题.无负压供水系统并不是完美无缺的,仍然有改造提升的空间.

5结束语

目前来说,无负压供水系统是比较先进的供水系统,能有效地解决我们在日常生活中比较头疼的供水问题,而且高效、节能、环保.虽然我们提到无负压供水系统依然存在着部分问题,但是不可否认的是这些问题都会随着技术的革新,研究的深入迎刃而解,届时我国的供水系统将更加科学与先进.

【参考文献】

[1]庞连红.无负压（叠压）供水设备在高层建筑中的应用[J].科学之友（B版）,2009.

[2]曲锴.水厂供水系统变压变量供水方式的应用研究[D].中南大学,2011.

[3]吴迷芳.城市二次供水系统的优化改造[D].天津大学,2006.

[4]刘汪龙.基于变频调速的高楼供水系统变压运行机理及控制策略研究[D].中南大学,2012.

[责任编辑：丁艳]