无负压设备供水原理.docx

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无负压设备供水原理

无负压设备供水原理

一、无负压供水设备的工作原理

自来水进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。

当自来水能够满足用水压力及水量要求时，供水设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器（或压力控制器、电接点压表）给出起泵信号起动水泵运行。

水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水，用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。

若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位控制器给出水泵停机信号以保护水泵机组。

夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水，防止水泵频繁启动。

用变频恒（变）压控制，也可采用压力（BZG气压型）直接控制。

三、无负压供水设备应用范围：

1、新建的住宅小区、办公楼、宾馆、学校等民用建筑的生活用水。

2、工矿企业的生活、生产用水。

3、各种循环用水系统。

4、自来水厂的大型供水中间加压泵站。

5、原有气压式及变频调速供水设备的改造工程。

6、低层自来水压力不能满足要求的消防用水。

7、其它一切以自来水为水源，需要增高水压供水的场合。

8、高层建筑的中、高区加压供水。

9、供水流量及供水压力可根据用户要求设计。

10、如总进水经常停水或供水不足，或用水时间过于集中，进水量小于供水量，则不宜采用无负压供水，防止水泵过于频繁启动，损坏设备，而应建贮水池采用变频供水。

四、无负压供水设备的运行环境

1、环境温度：

5~50℃；相对湿度：

≤90%，无凝露。

2、周围空气无腐蚀性气体、水蒸汽、粉尘等明显污染。

3、安装场所的最大海拔高度1000m。

五、无负压供水设备的功能特点

1、两种工作方式：

自动工作方式：

自动方式是作为正常供水状态下的一种工作方式。

一般来讲，当客户正常供水后即选定该种方式，在自动方式工作时，一切管网的不同供水要求，都将在无负压供水设备有效的控制之下，进行多种功能的适应工作。

手动工作方式：

该操作方式是为自动工作方式发生故障时，为用户应急设置的一种工作方式，该工作方式完全采用最简单的启动方式，这种方式在操作面板上直接启停任何一台水泵电机，一般只有在自动失灵或调试的情况下才采用。

2、容易并入智能化管理系统，主要部件采用优质元件，整套系统具有很高的可靠性和抗干扰性，其自带的标准串行通讯口（RS485），使得系统与计算机的通信十分方便。

3、水位保护功能，当水罐水位低于设定水位，系统自动保护停机。

液位控制器性能稳定可靠。

4、自动复位功能，停电后复电时或水位恢复时系统自动启动。

5、故障泵屏蔽功能，故障泵屏蔽后直接退出运作程序，由备用泵接替工作。

6、自动保护功能：

有过载、过流、短路、缺相、超压、欠压及缺水停机等自动保护功能。

无负压供水设备是水源都是从蓄水池中来，这样自来水的压力就被卸掉了，而且蓄水池需要二次消毒设备。

无负压给水设备系直接利用自来水管网压力的一种叠压式供水方式，卫生、节能、综合投资小。

安装调试后，自来水管网的水首先进入稳流罐，并通过真空消除器将罐内的空气自动排除。

当安装在设备出口的压力传感器检测到自来水管网压力满足供水要求时，系统不经过加压泵直接供给；当自来水管网压力不能满足供水要求时，检测压力差额，由加压泵差多少、补多少；当自来水管网水量不足时，空气由真空消除器进入稳流罐破坏罐内真空，即可自动抽取稳流罐内的水供给，并且管网内不产生负压。

变频恒压供水设备，既能利用自来水管道的原有压力，又能利用足够的储存水量缓解高峰用水，且不会对自来水管道产生吸力。

二次加压供水设备广泛应用在自来水管网压力不足的场合。

按水泵（离心式水泵，下同）与管道连接方式的不同，供水方式可分为2种：

①水箱—水泵加压供水；②管道泵加压供水。

供水方式①由于水箱能有效地进行水量的吞吐，即在非用水高峰时储存水量（此时自来水管道所能提供的流量Q自大于用户所需要的水量Q用，即Q自＞Q用），而在用水高峰（Q自＜Q用＝时释放所储存的水量，因此能有效地保障用户用水的可靠性，同时由于自来水管是通过水箱与水泵相接的，故水泵始终不会对自来水管网产生负压，但自来水管网中的原有压力无法被水泵利用，势必造成能量的浪费；供水方式②虽然在Q自＞Q用时能利用管网原有的压力，但因没有蓄水装置而不能满足高峰期用水量，故无法确保用户用水的可靠性，并且在用水高峰时对自来水管网产生吸力（这是由水泵本身的性质所决定的），因而无法被广泛应用。

变频供水设备在城市高层建筑供水用得比较广泛。

能有效控制压力的设定，采用静水专用变频器，缓启动，缓停止，无启动电流，无水锤振动小。

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无负压供水设备原理介绍

无负压供水设备是集微电子技术、自动控制技术及多项现代建筑为一体的新技术，是在绿色环保、节能的时代潮流中出现的一颗新星，此产品已被列入国家十一五规划推广项目，经过了几年的实践，该产品正朝着集约化、系统化、标准化方向发展。

   一、我国采用的楼宇给水增压系统大致经历了四个阶段：

   第一阶段是采用“储水池＋水泵＋高位水箱”的方法，市政来水进入储水池，然后由水泵加压后送至高位水箱，由高位水箱向用户供水，蓄水池起到高峰用水时调节作用；

   第二阶段是采用“储水池＋水泵＋压力罐”的方法，市政来水进入储水池，然后由水泵加压后送至压力罐，由压力罐向用户供水，蓄水池起到高峰用水时调节作用；

   第三阶段采用“储水池＋恒压变频供水系统”的方法，设定了系统的供水压力后，在控制的作用下，水泵的转速和投入运行的水泵数量随供水量的变化而改变，输出压力的恒定，一定程度上节省了电耗。

   第四阶段管网叠压（无负压）供水时代，设备直接连接在市政来水管网上，不需要修储水池，充分利用了市政来水管网的压力，设备具有高效节能、环保无二次污染、自动化程度高、易维修等特性，逐步成为现代建筑的理性的供水方式。

   二、无负压供水设备图及工作流程

   1、无负压供水设备系统框图

标注说明：

1、自来水管网2、进水口3、负压消除器4、流量调节器5、电接点压力表6、蝶阀7、变径短接

              8、软接头9、水泵10、止回阀11、远传压力表12、电接点压力表13、控制柜智能型管网接力升压供水

   设备系统如图所示，系统设定一恒定压力值，如果管网压力高于设定压力值时，电接点压力表6将管网压力反馈给变频控制柜16，使水泵机组11处于停机状态，自来水可通过直供管路直接到达用户管网17对用户进行供水。

当市政管网压力变化或用户管网用水量变化使管网压力下降时，远传压力表14将管网压力反馈给变频控制柜16中的PID控制器，通过PID控制器调整变频器的输出频率，启动水泵机组11并调节水泵转速保持恒压供水；如果不能满足供水要求时，则变频器将控制多台工频泵和变频泵的启停而达到恒压变量供水的要求。

   当主管网压力在设定保护压力以上运行时,则负压抑制系统采用智能化控制技术，根据管网要求，自动控制设备运行工况，当主管网压力在设定保护压力以下运行时，供水设备停止运行。

当进水管来水量不足,负压抑制系统出现故障，此时负压消除系统开始工作，使得流量调节器内部由负压变为常压，从而避免了设备因来水不足而对市政管网的影响。

   当市政管网停水时，水泵机组11仍可工作，直到流量调节器5中的压力下降至电接点6所设定的下限压力后自动停机，来水后自动开机。

停电时，水泵机组停止工作，自来水可通过连通管路进入用户管网，来电时机组自动开机恢复正常供水。

应用范围

·新建的住宅小区或办公楼等生活用水。

·低层自来水压力不能满足要求的消防用水。

·改造原有的气压供水设备，可以充分利用原有的气压罐。

·已经建好水池的，可以采用智能型管网接力升压（无负压）设备与水池共用的供水方式。

·自来水厂的大型供水中间加压泵站。

·工矿企业的生产、生活用水等。

·各种循环水系统

系统原理

    智能型管网接力升压（无负压）设备可根据用户需求设定用户供水压力，如果管网供水压力高于设定压力时，水泵机组处于停机状态，自来水可通过连通管路直接对用户供水。

当市政管网供水压力低于设定压力时，设备自动进人接力升压工作状态，机组通过压力传感器，水泵及恒压变频控制柜组成闭环控制系统，随着用水量的变化，不断调整水泵转速及投入运行的水泵台数，以保持供水压力恒定。

    流量调节器是密封容器，在供水管网能满足供水要求时，此设备作为供水管网与供水设备之间的缓冲装置，以消除水泵机组对管网的脉动影响。

在供水管网供水量不足时，作为流量调节装置，以缓解管网用水高峰时的流量不足。

    管网保护器安装在流量调节器上，当罐内压力较外界压力高时，管网保护器关闭，水泵机组叠加市政管网原有压力进行恒压供水；当罐内压力与外界平衡时，管网保护器打开与外界相通，避免了负压的形成，保证市政管网安全及其它用户正常供水。

    供水管网停水时，设备自动停止运行，管网恢复供水自动开机。

停电时，水泵机组停止工作，自来水可通过连通管直接进人用户管网，来电时机组自动开机恢复正常供水。

我公司（长沙中崛供水设备有限公司）还有下列改进型产品：

    在设备出口处安装一只气压罐，可实现设备夜间小流量时进人休眠状态，靠压力罐维持管网压力，可进一步节能。

此装置可在变频器故障时，设备自动转人由气压罐供水的方式，进一步提高设备可靠性。

    可将潜水泵装人流量调节器内，这样不但可为用户节省安装空问，而且降低了设备运行时的噪声。

    我公司自主开发的适用于大中型供水设备的变频，软启动控制系统，此系统真正实现了水泵无冲击软启、软停，克服了变频控制系统中水泵由变频到工频转换过程中的电器，机械冲击，避免了启停过程中的”水锤”现象。

具有变频，软启控制系统的接力升压供水设备，运行平稳、节能率高、设备初投资少等优点，特别适合于城市供水系统大中型加压站。

    采用触摸屏组成的控制系统，外型更加美观，元器件减少，进一步提高了可靠性

系统优点

    我公司（长沙中崛供水设备有限公司）多年来从事于管网叠压供水设备的研制生产，我们的产品具有可靠性高、性能稳定、外观美观等特点。

    从整体设计上，我们本着务实、求新的原则，本着为社会负责、为用户负责的精神，根据各地自来水公司的要求，设计生产供水设备。

    智能型管网接力升压供水设备直接连接在自来水管网上，首先要保证供水管网的安全，尽量减少干扰周围用户。

供水设备是直接为居民供水，投入运行以后，常年工作，在运行期间内基本没有维修周期，所以对可靠性要求很高。

管网叠压供水设备基本上都是无人职守，要求控制系统性能好，不但能自动正常运行时，在出现可恢复故障状态时应能及时保护并在故障消除后自动恢复运行，在系统出现不可恢复故障时应能及时报警，并尽量减少停机保证设备的连续供水性。

    我们（长沙中崛）的设备具有一下特点：

    一、控制系统性能优越、功能齐全、可靠性高：

变频控制系统的主要电器元器件配件都是进口品牌产品，我们产品的基本配置是：

    1、可编程控制器（PLC）采用德国西门子产品。

    2、接触器、热保护是德国西门子或者是法国施耐德产品，接触器的容量比配用电机容量提高两个档次，例如7.5KW电机额定电流15A，我们配用32A的接触器，保证控制系统长期稳定运行。

    3、变频器选用日本三垦品牌产品或者是瑞士ABB品牌变频器。

    4、中间继电器选用法