无负压给水设备的工程应用__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论

所属栏目：机械论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:237

副标题#e#摘要：在新建、扩建或改建的居住区、民用建筑、公共建筑高层给水方式为生活水箱、气压罐、变频水泵组合对高层进行供水。但这种供水方式需有很大的水泵房、前期投资大、运行维护费用高、水质已被污染等诸多弊端。而采用无负压供水设备供水方式，它是直接串接到市政给水管网或有压管网上加压，有效利用管网压力达到节能的目的，而对市政给水管网或有压管网不产生负压，能稳定和调节流量的给水设备。即其是利用市政管网直接增补压，并通过一定的控制功能，实现泵组的全自动运行。无负压供水设备主要解决的问题是：实现无负压、杜绝水质污染、节能，同时它还必须具备：高峰期用水的稳流调节作用、智能化控制、可靠供水。它具有全封闭、无污染、节能、占地少、安装快捷、运行可靠、维护方便等优点，并具有极大的经济效益和社会效益。
　　关键词：无负压；节能；效益
　　序言
　　无负压给水设备自1997年研制成功并投入市场已有十年，目前越来越被关注和认可，并广泛应用于新建、扩建或改建的居住区、民用建筑、公共建筑等的二次加压给水系统。但市场上的无负压给水设备生产厂家很多、产品定位相差很大、产品在技术、材料、工艺、质量、可靠性等方面参差不齐，市场上在使用过程中，出现了安全隐患、发生了安全事故，故选用一个符合技术要求、质量过关来保障供水安全、水质达标及规范无负压给水设备技术、功能、材料、工艺和质量标准使用可靠的产品尤为重要。由于无负压给水设备全封闭、无污染、节能环保、占地少、安装快捷、运行可靠、维护方便等优点，广泛应用具有极大的经济效益和社会效益。
　　一、无负压给水设备
　　无负压给水设备自1997年研制成功并投入市场已有十年，目前越来越被关注和认可，并广泛应用于新建、扩建或改建的居住区、民用建筑、公共建筑等的二次加压给水系统。但市场上的无负压给水设备生产厂家很多、产品定位相差很大、产品在技术、材料、工艺、质量、可靠性等方面鱼目混珠、参差不齐，市场上在使用过程中，出现了安全隐患、发生了安全事故，故选用一个符合技术要求、质量过关来保障供水安全、水质达标的合格产品尤为重要。
　　（一）无负压给水设备的基本原理
　　无负压供水设备就是直接串接到市政给水管网或有压管网上加压，有效利用管网压力达到节能的目的，而对市政给水管网或有压管网不产生负压，能稳定和调节流量的给水设备[]。即其是利用市政管网直接增补压，并通过一定的控制功能，实现泵组的全自动运行。无负压供水设备主要解决的问题是：实现无负压、杜绝水质污染、节能，同时它还必须具备：高峰期用水的稳流调节作用、智能化控制、可靠供水。
　　（二）稳流补偿器
　　稳流补偿器应全封闭式内部水不与大气相通，实现流量调节和稳流功能。稳流补偿器调节容积的计算与市政管网供水量、高峰用水量（设计流量）、用水高峰时持续时间等因素有关。当市政管网供水量足够，即市政管网供水量大于设计流量时，稳流补偿器不需起到调节流量的作用；当市政管网供水量小于设计流量时，稳流补偿器应能起到调节流量差额的作用。
　　稳流补偿器调节容积[2]计算如下：
　　Vt=(Qq-Qo)*ΔT
　　Vt-----稳流补偿器调节容积，单位为立方米（m3）
　　Qq-----设计流量，单位为立方米每小时(m3/h)
　　Qo-----市政管网给水量，单位为立方米每小时(m3/h)
　　ΔT-----用水高峰时持续时间（h)，其大小与用水设计规模、当地用水习惯、用户性质和季节等因素有关，一般取T=3min-30min,特殊情况不大于45min.
　　稳流补偿器总容积[3]计算如下：
　　Vo=Vt/β
　　Vo----稳流补偿器总容积，单位为立方米（m3）
　　β-----稳流补偿器可利用容积系数，一般取0.75-0.85。
　　（三）水泵机组
　　无负压给水设备是直接与市#p#副标题#e#政供水管网串接加压，与其他供水设备中的水泵是从水池（或水箱）中抽水，其进口压力几乎为零，只要供水高度（扬程）和供水流量确定，水泵型号就确定。无负压给水设备是利用市政管网压力采用能量叠加原理，维持水泵的扬程和流量有一个合适的对比关系，采用闭环压力反馈使泵组进行全自动运行，利用了市政供水管网的可资压力，故无负压给水设备扬程的选择有其独特性。由于水处于一个封闭流道内，相邻管网的压力不受影响。
　　（四）过滤器、倒流防止器
　　过滤器、倒流防止器作为无负压给水设备的配件之一。其中，过滤器安装在设备进口前，用于过滤输送介质中的机械杂质，以保护设备免受磨损和堵塞，保证各类阀门的启闭精度。
　　（五）材质要求
　　无负压给水设备主要用于生活饮用水加压给水系统，故其稳流补偿器、真空抑制器、水泵、管道、阀门等过水部件所选用材质化学成分不低于奥氏体不锈钢OCr18Ni9(SUS304)的要求，且应符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB/T17219）。
　　（六）使用性能
　　无负压给水设备的性能分成主要功能、辅助功能、扩展功能。
　　主要功能包括：无负压功能
　　全封闭功能
　　自动恒压功能
　　稳流补偿功能
　　无水自动停机功能
　　有水自动开机功能
　　辅助功能包括：小流量停泵保压功能
　　水泵自动交换功能
　　超压保护功能
　　扩展功能功能：远程检测功能
　　远程监控功能
　　定时供水功能
　　综上所述，市场上的无负压给水设备生产厂家很多、产品定位相差很大、产品在技术、材料、工艺、质量、可靠性等方面参差不齐，规范无负压给水设备技术、功能、材料、工艺和质量标准使用可靠的产品尤为重要。2007-12-21建设部发布了《无负压给水设备》行业标准，规范了无负压给水设备技术、功能、材料、工艺和质量标准，保护了使用者利益。二、二、无负压给水设备的工程应用
　　由中工房地产开发建设的天怡家园位于北五环红军营南路，总建筑面积365000㎡，共7栋楼，4164户，最高建筑物18层。对其高层用户的供水方式采用以下两种方式进行技术、经济上的方案比较。
　　（一）供水方式的比较
　　1.采用生活水箱、水泵、紫外线消毒器（方案一）
　　水箱130m3两个，紫外线消毒器4台，中区设备18.5KW水泵四台，高区设备11KW水泵四台，需生活水泵房建筑面积285m2。
　　2.采用无负压给水设备（方案二）
　　设计两套WWG型无负压供水设备。4层以下为低区由市政自来水直接供给，5-15层中区选设备型号WWG250-60-4，16-18层为高区选设备型号WWG114-70-3，取消了水箱、消毒器等，需生活水泵房面积30m2。设备运行时间2006年10月。
　　（二）技术经济比较
　　1.前期投资
　　方案一：水箱130m3两个，投资50万元；
　　紫外线消毒器4台，投资8000元；
　　中区变频设备，18.5KW水泵四台，投资18万元（包含电器控制）；
　　高区变频设备，11KW水泵四台，投资15万元（包含电器控制）；
　　设备需要地下泵房面积285m2，投资40万元；
　　前期总投资：130万元
　　方案二：中区选用设备型号WWG250-60-4，投资40万元
　　高区选用设备型号WWG114-70-3，投资35万元
　　前期总投资：75万元
　　使用无负压给水设备前期投资节省55万元
　　2.运行维护费用
　　方案一：自来水全部放入水箱中，从零压力再二次加压供水。设备运行功率约90KW，如果按每天运行6小时，普通变频节能30%计算，90×6h×70%=378度，按0.6元/度计算，每年运行费用0.6×378×30×12=8.16万元。
　　需定期清洗（扫）和处理，按城市供水条例规定，每半年清洗一次，每年清洗费用约3.23万元，而且还要停水1天。
　　方案二：只对自来水的进水压力和出水压力的差进行补压，高档工控微机模糊智能控制，不做无用#p#副标题#e#功，综合节能可到70%以上。设备运行功率约60KW，如果按每天运行6小时，节能按70%计算，60×6h×30%=108度，按0.6元/度计算，每年运行费用0.6×108×30×12=2.33万元。
　　应用该套无负压给水设备取消了水箱这个环节，也相应的节省了清洗费、检疫检验费、安全措施费及人工费等3.23万元/年。
　　采用WWG无负压设备，运行管理经济，每年可节约运行维护费用约8.16+3.23-2.33=9.06万元，按使用寿命20年计算，可节约运行费用约181.2万元；并且供水质量可靠、卫生、安全、维护管理方便。
　　由以上分析可知：无负压给水设备与传统供水设备相比，前期投资与运行维护费用节省资金是相当可观，采用无负压给水设备在高层公用的应用节能环保，其经济效益和社会效益是十分显著。
　　三、结论
　　无负压给水设备是直接串接到市政给水管网或有压管网上加压的技术，有效利用管网压力达到节能的目的，对市政给水管网或有压管网不产生负压，能稳定和调节流量的给水设备。无负压给水设备其运行稳定，出水压力波动较小，并且不影响相邻管网的压力。其特点是全封闭、无污染、其使用有利于保障供水安全可靠和饮用水质的卫生、合理利用市政管网原有的压力节能环保，占地小、节省投资、运行维护费用低等，它在新建、扩建或改建的居住区、民用建筑、公共建筑等高层建筑供水的广泛应用，具有极大的经济效益和社会效益。
　　参考文献：
　　[1]《无负压给水设备》中华人民共和国城镇建设行业标准，第2页
　　[2]《无负压给水设备》中华人民共和国城镇建设行业标准，第7页
　　[3]《无负压给水设备》中华人民共和国城镇建设行业标准，第7页