管網(wǎng)供水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)p

1、PAGE PAGE 3管網(wǎng)供水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要：從原理、特點(diǎn)等方面分析了直接式管網(wǎng)疊壓供水和無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水這兩種新型管網(wǎng)供水優(yōu)化系統(tǒng)，解決了二次加壓水泵的工作能耗和蓄水池水質(zhì)二次污染問題，滿足人們在消防、生產(chǎn)和生活方面的供水要求。關(guān)鍵詞：直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù) 無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備 市政管網(wǎng) 二次加壓 二次污染隨著科技的不斷發(fā)展，建筑物的高度不斷增加，由市政管網(wǎng)直接供水到用戶的一次供水方式已無法滿足現(xiàn)代建筑供水壓力的要求。從節(jié)約能源的角度出發(fā)，二次加壓供水應(yīng)盡量利用市政給水管網(wǎng)的水壓。但我國城市供水條例規(guī)定：禁止在城市公共供水管道上裝泵直接吸水。其主要原因是如果水泵對室外給水管網(wǎng)

2、抽吸過度，容易引起管網(wǎng)水壓局部下降，不僅損壞管網(wǎng)，還影響附近用戶的用水。目前，二次加壓供水方式通常設(shè)置調(diào)蓄清水池，先將市政供水管網(wǎng)的水存到蓄水池，再由變頻調(diào)速水泵組供水到用戶。但這種供水方式存在著嚴(yán)重的蓄水池水質(zhì)二次污染問題，已不利于人們生活質(zhì)量的提高。因此，本文就新提出的兩種管網(wǎng)供水優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行介紹比較。一、直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)是對傳統(tǒng)二次供水技術(shù)的革新,在市政管網(wǎng)壓力允許的情況下,管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備可取消貯水池,直接從市政管網(wǎng)中取水增壓。直接式管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)主要由水泵、穩(wěn)壓平衡器和變頻數(shù)控柜組成,取消了貯水池和屋頂水箱。水泵直接從與自來水管網(wǎng)連接的穩(wěn)壓平衡器吸水加壓

3、,然后送至各用水點(diǎn),其系統(tǒng)組成如圖1所示。 直接式管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)的工作原理分以下幾種情況:在自來水管網(wǎng)的水壓能滿足用水要求的情況下,即管網(wǎng)壓力大于或等于設(shè)定壓力時(shí),加壓水泵停止工作,自來水可通過旁通管直接到達(dá)用水點(diǎn)；當(dāng)自來水管網(wǎng)水壓不能滿足用水要求時(shí),電接點(diǎn)壓力表向變頻數(shù)控柜發(fā)出信號,變頻軟起動水泵機(jī)組加壓供水,直至實(shí)際供水壓力等于設(shè)定壓力時(shí),變頻數(shù)控柜控制水泵機(jī)組以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)；在用水高峰期間,用戶管網(wǎng)壓力下降,當(dāng)降到低于設(shè)定壓力時(shí)遠(yuǎn)傳壓力表發(fā)出信號給變頻數(shù)控柜,使變頻器頻率升高,水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速增加,出水量和壓力都隨之上升,直至用戶實(shí)際壓力值等于設(shè)定壓力值；在用水低谷期間,用戶管網(wǎng)壓力上升,當(dāng)

4、高于設(shè)定壓力值時(shí)遠(yuǎn)傳壓力表發(fā)出信號給變頻數(shù)控柜,變頻器頻率降低,水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速降低,使用戶管網(wǎng)實(shí)際壓力值等于設(shè)定壓力值。二、無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備 無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備主要由微機(jī)變頻控制系統(tǒng)、負(fù)壓檢測及處理系統(tǒng)、水泵機(jī)組、穩(wěn)流補(bǔ)償器、真空抑制器、各種管件、閥門等組成。設(shè)備工作原理圖如下： 圖2 無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水系統(tǒng)首先根據(jù)用戶實(shí)際情況設(shè)定用水點(diǎn)工作壓力。設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)檢測實(shí)際供水壓力，并與設(shè)定壓力進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)變頻器頻率，使管網(wǎng)壓力始終保持在設(shè)定數(shù)值上。負(fù)壓檢測裝置實(shí)時(shí)檢測穩(wěn)流補(bǔ)償器中的用水量變化情況，當(dāng)檢測到實(shí)際用水量小于管網(wǎng)的給水流量時(shí)，此時(shí)管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓，穩(wěn)流補(bǔ)償器進(jìn)入

5、儲能狀態(tài)；當(dāng)檢測到實(shí)際用水量大于管網(wǎng)的給水流量時(shí)，設(shè)備通過真空抑制器及穩(wěn)流補(bǔ)償器中的檢測裝置采集穩(wěn)流補(bǔ)償器內(nèi)的真空度及水位信號，通過微機(jī)控制真空抑制器及穩(wěn)流補(bǔ)償器中的特殊裝置動作，將穩(wěn)流補(bǔ)償器中原來儲備的能量進(jìn)行釋放，以補(bǔ)償此時(shí)能量的不足，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)壓力的自動平衡狀態(tài)，抑制負(fù)壓的產(chǎn)生，完成不間斷的持續(xù)供水。全密閉結(jié)構(gòu)及負(fù)壓反饋抑制系統(tǒng)使設(shè)備可以直接與市政供水管網(wǎng)串接，充分利用市政管網(wǎng)原來的壓力。多變量模糊控制與智能管理系統(tǒng)技術(shù)，在運(yùn)行過程中，針對需要控制的對象具有的多樣性、隨機(jī)性、連續(xù)性及高度不穩(wěn)定等特性達(dá)到多層次、多目標(biāo)的綜合效果來實(shí)現(xiàn)無負(fù)壓的過程。三、兩種系統(tǒng)的綜合分析兩種供水系統(tǒng)的適

6、用范圍可相互補(bǔ)充。當(dāng)市政供水管網(wǎng)水量應(yīng)充分，供水壓力相對穩(wěn)定時(shí)可采用無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備。由于其直接與市政給水管網(wǎng)串聯(lián)供水，沒有了水池的蓄水功能，因此對市政供水管網(wǎng)提出了更高的要求。但在一些用水非常集中、瞬時(shí)用水量過大的地方，則應(yīng)使用直接式管網(wǎng)疊壓供水，以減少峰值流量對管網(wǎng)造成的影響，保證無負(fù)壓設(shè)備的正常工作。這兩種系統(tǒng)均是根據(jù)水泵工作的壓力疊加原理，直接串聯(lián)的供水方式充分利用了市政給水管網(wǎng)的水壓，減小了二次加壓水泵的工作能耗。當(dāng)用水低峰期，室外市政給水管網(wǎng)的壓力能滿足供水要求時(shí)，水泵停止工作，通過設(shè)備直接由市政給水管網(wǎng)供水，節(jié)能效果明顯。而且無需修建蓄水池或水箱，避免了自來水在池中滯留

7、，造成雜質(zhì)進(jìn)入池水、微生物滋生、余氯減少等現(xiàn)象，徹底杜絕了水池、水箱內(nèi)水資源及定期清洗水池等對水資源的浪費(fèi)。同時(shí)還節(jié)約建筑面積、節(jié)省土建工程投資、簡化加壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。并且抽水設(shè)備直接與室外市政給水管網(wǎng)串接，實(shí)現(xiàn)了從水廠供水到用戶的連續(xù)流過程。而且無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備采用了全密閉的負(fù)壓抑制系統(tǒng)，自來水不與空氣直接接觸，徹底杜絕了水質(zhì)的二次污染。但由于這兩種系統(tǒng)提出的時(shí)間比較短，在一些方面仍有不足?，F(xiàn)今很多生產(chǎn)廠家只在傳統(tǒng)的變頻供水設(shè)備的基礎(chǔ)上，用儲水罐加上一個(gè)自動進(jìn)排氣閥，聲稱無負(fù)壓設(shè)備。使用這樣的無負(fù)壓設(shè)備，當(dāng)市政給水管網(wǎng)供水不足時(shí)，設(shè)備會出現(xiàn)停機(jī)保護(hù)現(xiàn)象，人為增加了不正常的供水時(shí)間，而且機(jī)組頻繁啟動會造成管網(wǎng)壓力波動過大等問題。其次，在無負(fù)壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設(shè)備運(yùn)行時(shí)，水泵機(jī)組的工作揚(yáng)程范圍變大，對水泵機(jī)組的性能提出了更高的要求。而采用直接式管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)，如果將疊壓供水設(shè)備設(shè)置在地下室，不僅可能影響周圍用戶的水壓,還可能導(dǎo)致回流污染或地下水侵入。但如果設(shè)置高程過高，則可能出現(xiàn)斷水現(xiàn)象。同時(shí)，市政管網(wǎng)水壓波動范圍較大時(shí)其應(yīng)配置特性曲線較陡，高效區(qū)揚(yáng)程范圍較大的水泵，這就要求有更多的資金投入。旁通管的止回閥應(yīng)具有可靠的密閉性能，并應(yīng)當(dāng)設(shè)置倒流監(jiān)測裝置，在有可能較長時(shí)間停用的旁通管應(yīng)采取