稳压补偿式无负压供水设备选型方案.docx

1、稳压补偿式无负压供水设备选型方案选型计算方案1、设计依据1、本工程设计任务书；2、已批准的方案设计文件；3、国家现行设计规范、规程；A、建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）；B、室外给水设计规范（GBJ13-86）97版；C、室外排水设计规范（GBJ14-87）97版；D、GB50555-2010民用建筑节水设计标准；E、GB17051-1997二次供水设施卫生规范；F、给水排水设计手册第二册；G、其他相关规范；4、建设单位提供的建筑周围市政条件资料；5、建筑及有关工种提供的条件图集设计资料；2、工程概况1、水源： 本项目供水水源为城市自来水，根据项目提供的给水管网现状，拟从市政给

2、水管上接出一根DN150给水管进入泵房，接管距离为200米，市政供水水压为0.28Mpa。1、根据建筑高度、水源条件、防二次污染、节能和供水安全原则，供水系统设计如下： 管网系统竖向分区的压力控制参数为：各区最不利点的出水压力不小 于0.1Mpa，最低用水点最大静水压不大于0.45Mpa。管网竖向分四个压力区。4层及以下为市政直供区，生产给水由城市自来水水压直接供水，5层至12层为加压低区，最不利供水点高度为：35.5m，13层至18层为加压中区，最不利供水点高度为：54.2m，19层至26层为加压高区，最不利供水点高度为：80m,由二次供水设备供水。低、中、高区各用一套罐式无负压设备。各供水

3、区域服务范围、供水量、设备设置如表1-2。住在楼加压户数统计表1-2各分区户型及户 数统计户型总当量Ng一厨一卫二厨二卫一厨三卫户当量：4户当量：6.45户当量：9直供区加压户数8032由市政直接供水低区加压户数157641041中区加压户数9542651高区加压户数6416360三方案选型计算1、设计给水流量根据建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）第3.6.4条款的规定确定住宅楼生活给水设计流量。计算公式如下： U0=% U0生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量户均出流概率（%） q0最高用水日的用水定额，按表3.1.9取用 m每户用水人数 Kh小时变化系数，按表3.1.9取

4、用 Ng每户设置的卫生器具给水当量数 T用水时数（h) 0.2一个卫生器具给水当量的额定流量（L/S） 给水当量计算： 该楼为普通住宅II型 1.1、当每户一卫一厨时，每户的卫生器具及当量为：洗涤盆1套(N=1.0)；坐便器1具（N=0.5）；洗脸盆1个（N=0.75）；淋浴盆（N=0.75）；洗衣机水嘴1个（N=1.0）小计：户当量=Ng=4 用水定额：160L/(1.d)；户均人数：3.5人 用水时数：24h；时变化系数Kh=2.8 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为： U0= =0.020，取U0=2.0%1.2、当每户二卫一厨时，每户的卫生器具及当量为：洗涤盆1套（N=1.0）；

5、坐便器1具（N=0.5）；蹲便器1具（N=0.5）；洗脸盆2个（N=0.75*2=1.5）；沐浴器2具（N=0.75*2=1.5）；洗衣机水嘴1个（N=1.0）；其他N=0.45 小计：户当量Ng=6.45 用水定额：160L/(1.d)；户均人数：4人 用水时数：24h；时变化系数Kh=2.5 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率为： U0= =0.0150，取U0=1.5%其中U取平均数为U01.8%根据表1-3与建筑给排水设计规范中要求，为了计算快速、方便，在计算出U0后，可根据计算管段的Ng值从附录E的计算表中直接查得给水设计秒流量qg0(该表可用内插法；)计算低区管段卫生器具给水总

6、当量Ng总=1041 低区部分小时用水Q230m3/h计算中区管段卫生器具给水总当量Ng总=651 中区部分小时用水Q223m3/h计算高区管段卫生器具给水总当量Ng总=360 高区部分小时用水Q316m3/h得计算管段卫生器具给水小时用水量：Q低30m3/h；Q中23m3/h；Q高16m3/h；2、水泵扬程计算：按照建筑给水排水设计规范的规定，水泵直接供水时所需扬程进行计算，（以满足最不利用水点要求时水泵所需扬程为计算依据）：Hb1.1(Hy+Hc+h)-Ho其实：Hb水泵满足最不利点所需水压；Hy最不利配水点与引入管的标高差（从室外地坪算起）；Hc最不利配水点所需流出水头；Ho市政最小水压

7、h泵房与最远建筑物间管线的水力损失，含沿程水头损失hf和局部水对损失hd。给水管道的沿程水头损失可按下式计算： i=105Ch-1.85dj-4.87qg1.85 (3.6.10)式中：i管道单位长度水头损失（kpa/m）； dj管道计算内径（m）； qg给水设计流量（m3/s）； Ch海澄-威廉系数。各种塑料管、内衬（涂）塑管Ch=140； 铜管、不锈钢管Ch=130；内衬水泥、树脂的铸铁管Ch=130；普通钢管、 铸铁管Ch=100。给水流量计算图谱，是我公司在多年给水方案设计实践中总结出的一张高浓缩、大信息量表图。表的制件也以建筑给排水设计规范为依据，把住宅不同户型给水当量、流量计算、配

8、水点管径的选择、管损数值、经济流速等标准有机汇总。上表中横坐标代表着用户的总当量，A、B、C1、C2分别代表着一厨一卫、一厨二卫、一厨三卫、一厨四卫等四种户型。左纵坐标代表着当量一定时，对应户型的流量，右纵坐标代表着相应左纵坐标流量下所对应的经济管径，以及在此管径与流量下的管损。由上表所示，建筑物内管道在不同当量下对应的管径应有所变化，但应以平均每10m管路不大于0.4-0.6m管损为宜。在沿程管损已知的情况下，根据GB50015中3.6.11生活给水管道的配水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管（配）件当量长度法计算。当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可按下列管件的连接状况，按管

9、网的沿程水头损失的百分数取值：A、管（配）件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取25%30%；采用分水器分水时，取15%20%；B、管（配）件内径略大于管道内径，采用三通分水时，取50%60%；采用分水器分水时，取30%35%；C、管（配）件内径略小于管道内径，管（配）件的插口插入管口内连接，采用三通分水时，取70%80%；采用分水器分水时，取35%40%。根据以上规范局部水头损失按管网的沿程水头损失的30%取值，经计算沿程管损与局部管损之和为7m。1.1给水管网在最不利点流量分配情况下，克服水泵出口至最不利点用水间的水头损失而考虑的系数。通过上述计算：用水高峰时水泵满足最利点所需的水压：低

10、区H43m；中区H64m；高区H92m4、设备选型低区系统流量：Q=30m3/h 水泵扬程：H=43m推荐设备型号为：100ZWG2/APV32-30设备具有无负压流量控制器，高低压腔双向裣功能，符合国家行业GJ-T303-2008规定水泵的型号为：APV32-30 N=5.5KW单泵流量：Q=30m3/h 扬程：H=43m（一用一备）推荐无负压罐型号为：GW600-100中区系统流量：Q=23m3/h 水泵扬程：64m推荐设备型号为：80ZWG2/APV20-60设备具有无负压流量控制器，高低压腔双向补偿功能，符合国家行业标准CG/T303-2008规定水泵的型号为APV20-60 N=7.

11、5kw单泵流量：Q=23m3/h 水泵扬程：H=64m（一用一备）推荐无负压罐型号为：GW600-80高区系统流量：Q=16m3/h 水泵扬程：H=92m推荐无负压罐型号为：80ZWG2/APV16-80设备具有无负压流量控制器，高低压腔双向补偿功能，符合国家行业标准CJ/T303-2008规定水泵型号为：APVI16-80 N=7.5kw单泵流量：Q=16m3/h 水泵扬程：H=92m （一用一备）推荐无负压罐型号为：GW600-80ZWG稳压补偿式给水设备产品特点及配置说明设备由格兰富水泵、稳压补偿罐、双向补装置、能量储存装置（专利证书）、无负压流量控制器、水泵、控制系统、成套附件等部件组

12、成。威派格ZWG全自动变频调速无负压供水设备引进国际上最先进的技术，彩用国际著名品牌ABB变频器，通过可编程序控制器对单台或多台水泵进行变频调速程序控制，以实现无负压变量供水的目的，是一种智能化的高科技产品，产品结构紧凑、功能齐全，取代了传统的水塔、高位水箱、变频水箱等供水装置，节约了工程投资、缩短了工程周期，避免了水质二次污染，节能效果显著。无负压供水设备是利用无负压补偿罐分腔式供水装置与能量储存器，结合双向补偿装置在市政管网压力下降及高峰期供水时给用户补水。设备及管路均彩用食品级不锈钢材质，封闭运行不与外界空气接触，在保证长期安全、稳定运行措施上有所突破，设备可以任意组全，而且实现自动操作

13、，管理简单、安全可靠，节能环保无二次污染。设备具体说明：1、设备工作原理及技术特点说明工作原理：该设备通过智能控制技术与稳压补偿技术实现设备对市政管网不产生负压，保证向用户管网不间断供水，该设备采用的流量控制器在维持最低服务压力的基础上能够自动调节市政管网向设备的输入水量，确保市政管网不产生负压，用一定压力补偿到恒压腔中，在一定时间内可补充市政管网来水量的不足，通过双向补偿器，在用水低谷时对稳压补偿罐进行蓄能，对用户管道起稳压补偿作用，充分利用了市政管网的压力，节能效果显著。系统图1、无负压流量控制器采用专利技术的无负压控制器（专利号：200720149205）时刻监测控制市政管网及补偿罐中的

14、压力，当自来水压力不足时，无负压控制器开始工作，保证市政管网的水压不受影响，自来水公司135号文件规定市政秒能低于2KG，我司独家设计无负压流量控制器，不仅保证了用户用水的安全稳定，同时确保了市政管网稳定。2、双向补偿装置采用发明专利技术储能与释放调节装置双向补偿（专利号ZL200710099417.8）可自动对自来水管网进行持续水量补偿，还可以对用户管网起到稳压补偿的作用，确保该设备对自来水管网不产生负压，供水低峰时，双向裣器开始工作，将水泵出口端的高压水引向高压腔继续补水，当液面逐渐上升，带压的惰性气体被挤压回能量储存装置内。这样就完成了低峰期给拉萨市人补水的过程，当高峰期供水或市政管网压

15、力下降时，能量存储释放能量，挤压高压腔水向恒压腔补充，汇同恒压腔的市政水一同给用户补水，这样就完成了高峰期向用户补水的过程。3、能量储存器彩用专利技术的能量储存器（专利号：200720149204.7）内置预压不浮于水的惰性气体，当高峰期供水时，释放能量挤压高压腔水向恒压腔管网补水，充分利用能量守恒定律的原理，实现高峰期给用户补水，保证罐中的水能够最大程度的补偿到用户管网中，抑制负压产生，保证不对市政管网产生影响。4、格兰富不锈钢 采用立式多级同轴管道泵设计，管道直接安装，运行平稳，工作点效率不低于70%。承压最你工为16bar，耐温-10140度，水泵应方便安装，无需特殊的地基和减震垫，也无

16、需特殊工具，生活水泵应符合国际饮用水标准，通过相关认证如欧洲的WRC，消防水泵应通过中国消防检测中心认证。1）泵座：采用铸钢部伯GB-AG230-450，表面采用环氧树脂黑色涂层学浸涂，进出口DIN标准的圆法兰应有装压力表的螺口。叶轮：采用ZGOC推荐无负压罐型号为：GW600-80r18Ni12M02Ti,叶轮叶片与轮盖采用激光焊接，并需保证叶轮表面光滑，无洞眼，所有各级叶轮串联在轴上，每级叶轮与轴之间应有碳/碳化钨滑动轴承、保证受力均匀转动平稳，叶轮之间应有激光焊接的不锈钢间隔和0圈密封，保证叶轮在轴上的精确定位，不会与腔体发生摩擦。3）轴封：采用不锈钢2Cr13,数控车床加工一体轴。4）

17、腔体和外套筒：采用不锈钢AISI304，需有密封，保证水不泄漏。5）轴封：采用集装式免维护机械轴封，材质为碳化钨或碳化硅，次级密封为EPDM或氟橡胶，符合DIN24900标准，对于5.5KW以上水泵有轴封端盖，以同封时无需折卸泵头和电机。6）泵头：采用铸铁部件，为防止对水质，表面应采用无铝水基环氧树脂黑色涂层浸涂。不是普通电镀及喷漆处理，安有注水塞及排气螺塞。7）联轴器：采用对开式联轴器，与轴之间有定位销，安装后无需重新定位，联轴器外应有不锈钢的联轴器套保护，对于5.5kw以上泵联轴器应为间隔联轴器，以便维修轴封时无需折卸泵头和电机。8）电机：符合IEC和国际标准的通用可变频电机，电机为TEF

18、C全封闭风扇冷却形式，电机功率应保证水泵在其整个运行曲线范围内不会过载，2.2kw电机应可实现星/三角运行，3kw以上电机内置热保护，电机防护为IP55，防尘，防潮，防水；地缘等级为F，转速2900转。9）三项鼠笼电机（节能型）所有的电动设备、变频器的电源均为380V.AC.50HZ.泵和电机的轴承运行寿命不少于21600小时。5、无负压补偿罐设备特点：1）不生锈：由于该产品选用进口食品级SUS不锈钢板标，彻底遮断太阳光射，滋生藻类，能确保清洁。2）不渗透：该产品独特的结构设计，氩弧焊接单面焊接双面成型，具有超卓的强度，不会出现漏水及密封不严的现现象。3）重量轻、质量高：本公司特有的板型，高难

19、度的冲压成型工艺达到了高强度的使用要求；补偿罐的重量只有普通钢材水罐的三分之一。4）外形美观、可任意组合：不锈钢补偿罐外型线条流畅、美观、造型应用户要求安排，窖可满足设计要求，安装现场并无特殊要求，并可提供管路保温服务。、6、智能控制柜1）概述WPK系列智能无负压供水系统电气控制柜，是直接对供水管统网的水机组进行智能调节的电气设备。该柜采用国际最先进的电气工程集团之一ABB公司的变频器，具有优秀的传动特性；可编程控制器实现了一台变频泵和多台定量泵同时调节达到用户所需稳定压力在变频器故障时自动工频起停来保证压力，改变了以往靠人工来起停；还可选用双系统控制进一步增加系统运行可靠性性，远程监视及时为

20、客户反馈故障信息为整个用水供水安全保驾护航。2）技术指标及性能环境温度：040相对湿度：90%（不凝露）海拔高度：2000m以下环境气氛：环境大气中含灰尘要少，无腐蚀性或易燃性气体，无活性离子。过载能力：150%最小60秒振动：不大于0.5g大气压力：80kpa-110kpa输出频率：0-50Hz输出电压“0-380V.AC电源电压：380V.AC+10%电源频率：50HZ+2HZ功率因数：cos1三相电压不平衡率：不大于3%控制方式：正弦波PWM控制3）工作原理水泵准备进行时，合上空气开关（QF）。转换开关SAC旋至“手动”时，为手运控制，分别用旋钮开关控制各泵的运行和停止。转换开关SAC旋

21、至“自动”时，为自动控制，若进口压力传感器检测市政无负压和真空时，变频器开始运转起动主泵，随输出频率及电压升高，主泵电机转速也随即升高。当出口压力传感器检测到的信号达到系统设定压力（参数预先设定），电机转速稳定，系统达到平衡。当系统的用水量增大时，上述电机转速不能保护设定的系统参数而平衡被破坏，产生偏差，这时柜内的自动闭环调速控制系统发出信号，使变频器增大其出频率和电压，使电压机转速迅速升高到响应系统设定压力值而达到新的平衡。这 种过程是连续的动态平衡过程（由于控制器精度很高，其偏差是感觉不到的的）。用水量进一步增大，当变频器输出达到50HZ，380V时，电机转速随之响应到其额定转速，无法响应

22、参量变化时，变频泵切换到工频，发动另一台泵变频，从而继续保持系统压力稳定。当长时间由一台泵变频供水时，PLC会定时转换到下一台泵变频运行。当系统内用水量减少时，压力升高到压力上限，变频泵随即减速；工频延时停止，变频泵随即加速。当用水量进一步减少变频泵频率已降至低于休眠频率时（参数预先设定），延时休眠时间（参数预先庙宇，变频器休眠。变频泵随即停转，进入休眠状态，控制器随时监视压力传感器变化，当低于系统所设定唤醒压力值时（参数预先设定），变频器将重新起动运行。当自来水压力低于负压解除值，按设定的降低倍数降低给定压力值，启动流量控制器调节市政进口压力缓解产生负压；同时双向补偿器工作把稳压补罐高压腔中

23、的水补给到进水总管。当市政压力恢复双向补器为稳压补罐补充能量，给定压力恢复到设定值。当负压裣能力耗尽，在2分钟内如果负压仍没有解除，水泵停止；并发出负压声光报警。负压解除后，系统自动恢复正常运行。4）功能介绍采用标准的变频循环软启工作模式，减小对电网冲击；各泵互为备用，交替运行，均匀磨损延长电机的使用寿命。保护功能：过压，欠压，过流，过载，缺相，短路，过热瓣自动保护功能，并对可复的应进行消除、恢复正常运行。恒压原理：PID将反馈值与给定值进行比较，当反馈值小于给定值，变频器输出频率增磊，当反馈值大于或等于给定仁政一，变频器输出频率降低。定时倒泵：变频泵连续进行庙宇的倒泵时间，自动切换到下一台泵

24、变频运行，轮换交替行。高峰加泵：变频泵在30秒内打不出压力下限，变频泵顺势转工频，启动罡一台泵变频运行，到压力上限延时切断工频泵。休眠功能：当控制系统根据预先庙宇的判断逻辑确认系统能够保持压力，即进入体眠。稳压：当变频器体眠系统少量用水可通过稳压装置补偿稳压。补压功能：当稳压装置的补偿功能砂尽，启动压泵给系统补压。经过合理设置，利用休眠、稳压和补压功能，可能最大限度节省能源消耗（选用功能）。降低给定：当自来水供水出现波动，首行按庙宇的降低倍数降低给定压力运行.负压补：当自来水压力低于设定值，启动双向补器和流量控制器补偿。负压处理当负压补偿能力砂尽，在2分钟内如果负压仍没有解除，水泵停止；并发出

25、负压声光报警。负压解除：负压解除后，系统自动恢复正常运行。功能扩展：除了实现以上标准功能，控制系统提供丰富的功能扩展接口，如RS485接口，及楼宇接口以提供远程监视、远程控制、远程报警等功能。远程监视：对设备实时远程监视及时为客户反馈故障信息为系统运行保驾护航。双系统：根据客户需要配置双变频双系统控制。技术优势1、通过相关设备始终将市政管网压力维持在最低服务压力上根据自来水公司相关文件规定市政压力不低于相应的最低服务压力，我公司独家设计的专利技术无负压流量控制器，时刻监测控制市政管网及补罐中的压力，当自来水秒路时，无负压流量控制器开始工作，保证市政管网的水压不爱影响，不仅保证了用户用水的安全稳

26、定，同时确保了市政管网压力的稳定。2、当市政管网压力下降至最低服务压力时，保证用户正常用水的需求。当市政管网压力下降至最低服务压力时，时刻监测市政管网压力与补偿罐压力的远负压流量控制器，会控制市政管网的流量，对市政管网里的水进行微调，使其不产生负压的同时由市政客网里面的水自然流入用户管网，如用户用量为5吨水，此时只给4.6吨，这时，无负压分腔补罐和能量补器启动，能量储存装置能量抗日 压高压腔水向恒压腔补水，汇同恒压腔的市政水一同给用户补水，保证补罐中的水能够最大程度的补到用户管网中，保证用户的正常用水需求。3、补偿罐具有差量调节作用无负压补罐具有差量调节作用。当市政客网压力正常时，市政的水通过

27、恒压腔经过泵组加压送至用户管网，当用水高峰期时，能量储装置释放能量挤压高压腔水向恒压腔补水，汇同恒 压腔的市 政水一同给用户补水，保证补罐中的水能够最大程度的补到用户管网中，保证用户的正常用水需求。1、从罐体的造型计算得出该供水量所需补罐的体积：2、稳压补罐调蓄容积设计时，应按流入量和供水量的变化曲线计算确定。资料不足时，按下列公式计算。V调=（Qq-Qmax)*TV调：稳压补罐调蓄容积（V高）（m3)Qq:设计流量Qmax:市政管网在最低服务压力时，所能供给的最大供水量T：用水高峰持续时间，一向T为5-8分钟。2.稳压补罐身段部高压腔窖不能低于总容积的80%。4、在小流量用水时，在不启动主泵

28、的情况下保证用户正常用水由于双向补偿调节装置（专利技术）的应用，保证具有双向补的功能。一路补偿为用户管网与补罐连通，用水低谷期利用用户管网的高在坟水补满稳压补罐，一路补偿为高压区的水通过尝试通管的电控阀门，在市政管网压力下降至服务最低压力临界值时，对恒压区进行持续水量的补充，确保市政管网的压力不低于最服务压力。正是因为用水低谷期利用用户管网的高压能够满足用户管网最不利点的用水。在小流量用水时，市压区与用户管网处于连通状态，高压区能够对用户管网起到稳压补偿的作用。此时水泵处于休眠状态，减少了变频水尜 和控制系统频繁启动的现象，延长了水泵使用寿命。5、所有水泵、管路、阀门、配件及设备过流部分必须采

29、用食品级不锈钢材质部件材质美国滨特尔原装进口水泵过流面为食品级不锈钢（SUS304）管路系统（管材、管件、阀门）食品级不锈钢（SUS304）无负压补罐食品级不锈钢（SUS304）能量储存器食品级不锈钢（SUS304）双向补偿器食品级不锈钢（SUS304）6、无负压节能特点，市政管网出现断水，用水高峰出现压力下降的保护措施和方案无负压供水设备直接对接市政管网，充分利用市政管网原有压力叠加增压并多少补多少，降低了水泵的扬程和功率，节约电能。设备成套出厂占地面积小节约店地空间。水泵运行过程中，有恒速和变速两种方式，均可按供水用户的要求进行流量调节。恒速运行时，一般采用节流调节。变速运行是在运行过程中

30、改变水泵的转速，从而调节输出流量以适合水量的变化，并可保证管网压力的恒定，使水泵始终在高首席的工况下工作。由于水泵的轴效率与转速的三次方成正比，转速下降时，轴功率下降极大，故变速调节流量在提高机械效率和减少能源消耗方面，是最为经济合理的。当市政管网出现断水，用水高峰出现压力下降时，控制系统会自动调节水泵机组与市政管网连接处的无负压流量控制器，从无负压补取水向用户管网变频增压供水。当用水高峰过去市政管网压力恢复到常态水平，控制系统会自动调节水机组与市政管网连接处的无负压流量控制器，恢复到管网无负压供水状态。行业内的优势1、公司简介：我司的生产基地坐落在首都北京市亦庄开发区，不但交通便利，而且与全

31、国顶级的给排水科研机构共同开展研发工作，此优势没有任何一家公司能与我司相比。公司注册资金2000万人民，现有员工620人，高级技术人员60多名，全国有38家分公司，资质手续齐全，实力雄厚，是目前该行业中规模最大的生产厂家，与其他厂家有无可比拟的优势。2007年，我司全国销售业绩达4.2亿元，公北京市场的销售额就已经突破了1.7亿元，市场占有率达60%以上，亦庄开发区的市场占有率更是高达80%。2、标准化生产：在无负压这个行业里，我司是第一个引进标准化配件生产的厂家，成套设备全部自己加工生产，无外包项目，成套附件按规格型号成标准化储备型生产，即能何证供货及时，又能在日后维修需要更换时方便快捷。3、监控措施：我司在这个领域里，是具有中央监控能力的厂家，时刻监测用户设备的使用情况，并及时与用户联系。4、焊接工艺：我司厂区配有大型自动焊接机、自动折弯机、自动卷板机，生产采用不锈钢全自动焊接工艺，罐体及汇总管焊接采用鱼鳞道无缝焊接以及冷拔技