二次加壓供水是在重力作用之外,利用空氣壓力等方法提高水壓,以達到更高水位的供水方式。這種供水方式打破了傳統高水塔模式,實現了從低處直接為高處供水。常見的二次加壓供水設備包括無負壓供水設備和變頻恒壓供水設備。
歷史沿革
二次加壓供水技術的發展使得二次加壓供水設備能夠解決一系列問題。根據“供水設備推廣中心”提供的資料,這些設備無需建造水塔,具有投資小、占地面積少的特點。它們采用水氣自動調度、自動作業、節能并與自來水自動并網,即使停電也能繼續供水,且調試后多年不需要人工管理。相比建造水塔,使用二次加壓供水設備可以節約約70%的投資,而相對于建造高位水箱,可以節約約60%的投資,大大節約土建投資。
二次供水是指通過儲存、加壓等設備,將城市公共供水或自建設備供水經過儲存、加壓后再供應給用戶的供水方式。二次供水設備主要用于彌補市政供水管網壓力不足的情況,如高層建筑中的水箱和高壓水井。首次供水來自自來水廠,第二次供水則是從自來水廠出來的水到達另一個設備后,再向居民提供水。因此,二次供水是高層供水的唯一選擇方式。然而,過去全國并沒有完整的針對二次供水工程的技術標準,僅在《建筑給水排水設計規范》的相關章節中提到了一些需求。
二次供水設備的主要目的是為了補充市政供水管線壓力不足,確保居住在高層的人群用水。與原水供水相比,二次供水的水質更容易受到污染,因此其安全性和可靠性一直受到市民的廣泛重視。未來所有應建設二次供水項目的建設項目,二次供水設備必須單獨設置,與主體工程同時設計、同時施工、同時交付使用。
運行模式
二次供水是一種在原有管網水壓力基礎上再次加壓的變頻供水裝置,該裝置是一種理想的節能供水裝置。它可以與自來水管網直接相連,對自來水管網不會造成任何負面影響。在市政管網壓力的基礎上直接疊壓無負壓供水,節約能源,且設備采用了全自動智能疊壓分配技術、欠壓分配技術、恒壓無塔供水設備全封閉帶壓穩流補償技術、無污染、占地小、安裝迅速、運行可靠、維護方便等多種優點。此外,出水壓力波動小,且不影響相鄰管網的壓力。
二次供水設備,可廣泛應用于各種形式的建筑供水,該設備技術先進,管理合理,水源適用范圍廣,可用于地面或地下貯水池、深井等水源??衫霉芫W的直接增壓,具有極大的節能、衛生、科學的綜合效益。采用自動化程度高的設備,可根據需要設定恒壓值,由PID調節器與可編程控制器指令變頻調速;設有多個水泵,依次軟啟停,切換精確,水壓穩定,運行可靠,減少了電網沖擊,延長了電氣與機械的使用壽命。由于泵組在高效工況下運行,節能效果顯著。
穩流補償器和真空抑制器控制模式
當市政管網供水不足或用戶用水量超過市政管網供給能力時,真空抑制器開啟,空氣進入穩流補償器中,使原本封閉的補償器變成斷流水箱,防止負壓產生。另外,在穩流補償器中設置了液位控制,當低于低位時,水泵會停止工作。
自控限流模式
當市政管網供水不足或用戶用水量超過市政管網供給能力時,通過壓力傳感信號的反饋,采取限制變頻器的方式,使水泵不過量取水,而當市政管網供水滿足要求時,系統會恢復正常。
壓力控制點方式
當市政管網供水不足或用戶用水量超過市政管網供給能力時,直起變流量恒壓供水泵,直到供水滿足要求后,系統才會恢復正常。
設備原理
二次供水設備通常設置在地面上或地下室。對于有自來水的單位,使用該設備可以調整高峰期用水量,增加水壓,能夠在高峰期滿足大面積用水和高樓層用水的需求。而對于沒有自來水的單位、工廠或農村地區,只需要將該設備接入水源電源,就可以獲得穩定的水量水壓,滿足用水需求。二次供水設備由氣壓罐、水泵及電控系統三部分組成,其突出的優點是,不需要建造水塔,投資小、占地面積少,布局靈活,建成投產速度快。適用于企業單位、住宅區及鄉村的生產、生活、工作供水。適用于供水戶在5000戶以內,日供水量在3000立方米以內場所,供水高度可達100米以上。
二次供水設備采用氣壓式供水。使用密閉罐體,通過罐內高壓氣水壓力實現供水目標。具體的工作順序是,由水泵將水通過逆止閥壓入罐體,使罐內氣體受到壓縮,壓力逐漸增大。當壓力達到指定上限時,電接點壓力表通過控制柜使泵機自動停止。設備中的水壓高于外部管網壓力,自動送水至供水管網。當罐內水位下降,罐內氣體膨脹壓力減小時,氣壓給水設備電接點壓力表通過控制柜使水泵重新啟動。如此循環往復,使設備持續供水。當罐內氣體不足時,補氣閥可自動補氣。
工作過程
當供水管道壓力大于用戶所需供水壓力時,此時調節水池蓄水,至設計水位則浮球閥關閉。在供水管網壓力的作用下,止回閥關閉,從而形成了供水管網壓力通過水泵直接供水的狀態,此時水泵能有效借用供水管網自身的水壓。
當供水管道壓力小于用戶所需供水壓力時,因水泵的進水口直接與供水管道相連,若止回閥未打開,則水泵的進水口處就會產生負壓。由于止回閥的底部壓力小而上部壓力大,故止回閥打開時,調節水池里的水在重力的作用下流向水泵進水口。此時交合點的壓力為:
P=ρg(H-Hr)
其中,H表示水箱水面到止回閥上部的高度,Hr表示止回閥在額定流量下的局部阻力水頭高度,ρ表示水的體積質量,g表示重力加速度。
由于止回閥的正向阻力水頭一般小于5千帕,因此只要Hmin(水箱水面到止回閥上部的最低高度,這可以在設計時得以保證)>5千帕,就能使交匯點的最小壓力始終保持正值,也就能保證供水管網在水泵對接處始終不會出現負壓。
當用戶需水量等于供水管網供給水量時,這是暫時的平衡點,它保持了系統的原有狀態。
參考資料 >
二次供水增壓設備的工作原理與流程是什么?.二次供水增壓設備的工作原理與流程是什么?.2024-09-23
二次加壓供水一般都有啥設備.二次加壓供水一般都有啥設備.2024-09-23
建筑給水排水設計標準 [附條文說明] GB50015.建標庫.2024-09-23