無負(fù)壓變頻供水設(shè)備

變頻供水設(shè)備是一種直接與市政管網(wǎng)相連，而不會(huì)對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生影響的成套供水設(shè)備。該設(shè)備在變頻恒壓的基礎(chǔ)上，將市政管網(wǎng)壓力和提升水泵的壓力進(jìn)行疊加，使生活供水更加節(jié)能和環(huán)保，是傳統(tǒng)二次供水理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。該設(shè)備由變頻控制柜、無負(fù)壓裝置，自動(dòng)化控制系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、水泵機(jī)組、穩(wěn)壓補(bǔ)償器、負(fù)壓消除器、壓力傳感器、閥門、儀表和管路系統(tǒng)等組成。

  變頻供水設(shè)備

給水體系是由相互聯(lián)絡(luò)的一系列構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成。給水體系的使命是從水源取水，無負(fù)壓供水設(shè)備按用戶對(duì)水質(zhì)的需求進(jìn)行處置，然后將水運(yùn)送到用水區(qū)，井向用戶配水，以滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓的需求。依照各有些的功用將其分紅以下幾有些。

(1)取水構(gòu)筑物。開封無負(fù)壓供水設(shè)備用以從水泥(地表水和地下水)取水，并送往水廠。它包含取水頭部和一級(jí)泵站。取水構(gòu)筑物通常坐落給水體系的首部。

(2)水處置構(gòu)筑物。無塔供水器用以處置從取水構(gòu)筑物運(yùn)送來的原水，以滿意用戶對(duì)水質(zhì)的需求。它包含水處置廠、管網(wǎng)二次消毒設(shè)備。這些構(gòu)筑物常會(huì)集安排在水廠計(jì)劃內(nèi)。

(3)泵站。用以將所需水量提升到需求的高度．可分抽取原水的一級(jí)泵站、運(yùn)送清水的二級(jí)泵站和設(shè)于管網(wǎng)中的增壓泵站等。

(4)輸水管渠和配水管網(wǎng)。用以聯(lián)接取水構(gòu)筑物、立式無塔供水、水處置構(gòu)筑物、用戶，運(yùn)送和分配水。它包含從一級(jí)泵站到水廠的原水輸水管渠、二級(jí)泵站、從二級(jí)泵站到用水區(qū)的清水輸水管和用水區(qū)配水管網(wǎng)。

(5)調(diào)度構(gòu)筑物。用以貯存和調(diào)度供水量與用水量在時(shí)刻上的散布不均，當(dāng)供水量大于用水量時(shí)貯存剩余的水，當(dāng)用水量大于供水量時(shí)抵償供水量的短少。它包含清水池、高地水他、水塔。高地水池、水塔還有包管水壓的效果。

標(biāo)明以地表水為水源的給水體系。相應(yīng)的無塔供水工程設(shè)備為：取水構(gòu)筑物從江河取水，經(jīng)一級(jí)泵站2送往水處置構(gòu)筑，處置后的清水貯存在清水池中。二級(jí)泵站5從清水池取水，經(jīng)揚(yáng)水管送往管網(wǎng)供應(yīng)用戶。有時(shí)，為了調(diào)度水量和堅(jiān)持管網(wǎng)的水壓，可依據(jù)需求締造水庫泵站、高地水池或水塔。通常情況下，從取水構(gòu)筑物到二級(jí)泵站都同于水廠的計(jì)劃。

給水管網(wǎng)遍布整個(gè)給水區(qū)內(nèi)，變頻供水設(shè)備依據(jù)管道的功用，可劃分為干管和分配管。前者首要用以輸水，管徑較大，后者用于配水到用戶，管徑較小。

地下水為水泥的給水體系。地下水經(jīng)過管井群集水至儲(chǔ)水池，變頻無塔供水由泵站經(jīng)輸水管、水塔和配水管網(wǎng)供應(yīng)用戶。因地下水水質(zhì)超卓，通常可省去水處置構(gòu)筑物而只帶在儲(chǔ)水池加氯消毒。^[1]

變頻無塔供水設(shè)備是將交流變頻調(diào)速技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于水泵自動(dòng)控制設(shè)備之中，并與水泵機(jī)組相結(jié)合的機(jī)電一體化供水裝置。其核心設(shè)備交流變頻調(diào)速控制柜融合了*的微機(jī)控制變頻調(diào)速技術(shù)，*的微機(jī)控制PID調(diào)節(jié)技術(shù)和*的微機(jī)可編程控制器等國際上*技術(shù)。本設(shè)備依據(jù)供水管網(wǎng)中瞬時(shí)變化的壓力和流量參數(shù)，自動(dòng)改變水泵的臺(tái)數(shù)和運(yùn)行轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水的閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而達(dá)到提高公司質(zhì)量和高效節(jié)能的目的。

隨著二次供水加壓技術(shù)的發(fā)展，變頻供水設(shè)備從根本上解決了這些問題。變頻供水設(shè)備不需建造水塔，投資小、占地少，采用水氣自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)能與自來水自動(dòng)并網(wǎng)，停電后仍可供水，調(diào)試后不需看管。比建造水塔節(jié)約投資70%，比建造高位水箱節(jié)約投資60%，大大節(jié)約土建投資。

變頻供水設(shè)備廣泛用于企事業(yè)單位、住宅區(qū)及農(nóng)村的銷售、生活、辦公用水。供水戶在20－2000戶。日供水量在20－50000m3，供水高度達(dá)150米，即50層樓房。

選擇變頻供水設(shè)備的四大依據(jù)：

1、水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際供水量；
　　2、變頻控制柜選型；
　　3、蓄水池容量應(yīng)大于每小時(shí)供水量；
　　4、水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。

變頻供水設(shè)備是指管網(wǎng)直接串聯(lián)水泵增壓供水的供水方式所采用之設(shè)備。在城鎮(zhèn)公用管網(wǎng)上直接裝泵抽水一直是供水系統(tǒng)的。其理由：首先是在管網(wǎng)供應(yīng)能力不足時(shí)，個(gè)體的超量取水會(huì)使管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或管段壓力下降而影響其它用戶的用水安定性。另外，允許用戶自由地裝泵“入網(wǎng)"有可能帶來管網(wǎng)運(yùn)行安全和水質(zhì)安全的隱患。

（一）變頻供水設(shè)備代（始于80年代初）

名稱：重力式上下水位控制供水

特點(diǎn)：系統(tǒng)由水泵、上水池（或水塔）、下水池（或水井）和控制柜組成的供水系統(tǒng)。

（二）變頻供水設(shè)備第二代（始于80年代末）

名稱：氣壓式供水方式

特點(diǎn)：系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、低位水池（或水井）和自動(dòng)控制柜組成的供水系統(tǒng)。

（三）變頻供水設(shè)備第三代（始于90年代中期）

名稱：變頻恒壓供水方式

特點(diǎn)：系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、全自動(dòng)數(shù)控供水控制柜組成的供水系統(tǒng)。

（四）變頻供水設(shè)備第四代(始于2000年)

前三代產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是：需要建水池或水箱，自來水放入水池或水箱，再從零壓力啟動(dòng)。

名稱：無負(fù)壓疊壓供水方式

特點(diǎn)：由湖南中建供水設(shè)備研發(fā)出來的變頻恒壓供水設(shè)備無需水池或水箱，與市政管網(wǎng)直連，充分利用市政管網(wǎng)余壓，自動(dòng)增壓供水。系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、無負(fù)壓消除器、變頻控制柜組成的新一代供水系統(tǒng)。

（五）變頻供水設(shè)備第五代（始于2005年）

名稱：補(bǔ)水式無負(fù)壓疊壓供水方式

特點(diǎn)：有備用保壓水箱，與市政管網(wǎng)直連，充分利用市政管網(wǎng)余壓，自動(dòng)增壓供水，即能蓄水也能保壓。系統(tǒng)由水泵、保壓水箱、氣壓罐、無負(fù)壓消除器、變頻控制柜組成的供水系統(tǒng)。

（六）變頻供水設(shè)備第六代（始于2008年）

名稱：分質(zhì)補(bǔ)水式無負(fù)壓疊壓供水方式

特點(diǎn)：有備用保壓水箱，與市政管網(wǎng)直聯(lián)，充分利用市政管網(wǎng)余壓，自動(dòng)增壓供水，既能蓄水也能保壓，還能對(duì)水產(chǎn)生凈化功能，可以直接飲用。

近幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各地的高樓大廈如雨后春筍，一座座矗立在人們的面前。但是，由于市政管網(wǎng)的壓力只能達(dá)到2MPa左右，高樓用戶的用水水壓、水質(zhì)等問題一直困擾著供水公司的設(shè)計(jì)人員，隨著技術(shù)的發(fā)展，無吸程管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備（的出現(xiàn)，使得以上問題迎刃而解！無吸程管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備是一代供水技術(shù)，以投資節(jié)省、運(yùn)行穩(wěn)定，控制精準(zhǔn)受到了廣大用戶的*！

無吸程管網(wǎng)疊壓供水技術(shù)特點(diǎn)：
　　對(duì)比傳統(tǒng)的供水設(shè)備和自然疊壓無負(fù)壓供水給水設(shè)備，HGH VI無吸程強(qiáng)制疊壓供水給水設(shè)備具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢:
　　1、投資小，無水池，不用消毒。
　　2、體積小，占地少，安裝方便。
　　3、高效節(jié)能，全部充分利用自來水管網(wǎng)壓力，三重強(qiáng)制疊壓，耗電少，運(yùn)行費(fèi)低。
　　4、全不銹鋼流道，全密封帶壓穩(wěn)流補(bǔ)償系統(tǒng)，隔絕污染源，清潔環(huán)保。
　　5、水壓穩(wěn)定，不會(huì)造成市政管網(wǎng)壓力波動(dòng)。
　　6、全自動(dòng)控制運(yùn)行，無人值守設(shè)計(jì)。
　　7、保護(hù)，故障自動(dòng)顯示，報(bào)警。
　　8、模擬屏人機(jī)對(duì)話，可隨時(shí)查詢、設(shè)定、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。
　　9、旁通設(shè)計(jì)，自動(dòng)切換，停電不停水。
　　10、高壽命，運(yùn)行效率高，可提高水泵壽命3倍以上。
　　11、可*埋于地下，特別適用于用地緊張地區(qū)（特殊研發(fā)、特殊工況).

核心技術(shù)之一：全自動(dòng)智能疊壓調(diào)配技術(shù)：
　　全自動(dòng)智能疊壓調(diào)配技術(shù)除了具備真空抑制器和負(fù)壓消除器的穩(wěn)流，予壓補(bǔ)償作用外，還采用的工藝設(shè)計(jì)對(duì)管網(wǎng)水進(jìn)行增壓調(diào)配，實(shí)現(xiàn)99%借用管網(wǎng)壓力，實(shí)現(xiàn)真正意義上的三重增壓疊壓，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，同時(shí)還具有信息處理功能，將這些數(shù)據(jù)經(jīng)實(shí)時(shí)收集和分析系統(tǒng)運(yùn)算和處理，發(fā)送到相應(yīng)執(zhí)行單元。

核心技術(shù)之二：全自動(dòng)智能欠壓調(diào)配技術(shù)：

全自動(dòng)智能欠壓調(diào)配系統(tǒng)的作用是在自來水管網(wǎng)壓力不足的情況下，可根據(jù)管網(wǎng)工況隨時(shí)通過調(diào)配系統(tǒng)（包括壓力，水位反饋，流量，壓力調(diào)節(jié)等運(yùn)行狀態(tài)）實(shí)現(xiàn)設(shè)備正常供水，滿足管網(wǎng)壓力最不利點(diǎn)的用水要求。

核心技術(shù)之三：全封閉帶壓穩(wěn)流補(bǔ)償技術(shù)：
　　自然疊壓是通過與大氣接觸來消除負(fù)壓，而本系統(tǒng)是采用符合飲用水要求的全封閉部件，飲用水不與任何成分的氣體接觸，嚴(yán)格保證飲用水的衛(wèi)生安全。其本身是承壓設(shè)備，保證任何情況下始終帶壓運(yùn)行，從根本上杜絕了管網(wǎng)出現(xiàn)負(fù)壓的可能性。

  變頻供水設(shè)備工作原理圖^[1]

由長沙市博永機(jī)電科技有限公司研發(fā)出來的變頻無負(fù)壓供水設(shè)備投入使用，自來水管網(wǎng)的水進(jìn)入穩(wěn)流流罐，罐內(nèi)空氣從真空消除器排出，待水充滿后，真空消除器自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)自來水管網(wǎng)壓力能夠滿足用水要求時(shí)，系統(tǒng)由旁通止回閥向用水管網(wǎng)直接供水；當(dāng)自來水管網(wǎng)壓力不能滿足用水要求時(shí)，系統(tǒng)壓力信號(hào)由遠(yuǎn)傳壓力表反饋給變頻控制器，水泵運(yùn)行，并根據(jù)用水量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速恒壓供水，若運(yùn)轉(zhuǎn)水泵達(dá)到工頻轉(zhuǎn)速時(shí)，則啟動(dòng)另一臺(tái)水泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。

水泵供水時(shí)，若自來水管網(wǎng)的水量大于水泵流量，系統(tǒng)保持正常供水：用水高峰時(shí)，若自來水管網(wǎng)水量小于小泵流量量，穩(wěn)流罐內(nèi)的水作為補(bǔ)充水源仍然能正常供水，此時(shí)，空氣由真空消除器進(jìn)入穩(wěn)流罐，罐內(nèi)真空遭到破壞，確保了自來水管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓，用水高峰過后，系統(tǒng)又恢復(fù)到正常供水狀態(tài)。當(dāng)自來水管網(wǎng)停水，造成穩(wěn)流罐液位不斷下降，液位探測器將信號(hào)反饋給變頻控制器，水泵自動(dòng)停機(jī)，以保護(hù)水泵機(jī)組。夜間小流量供水且自來水管網(wǎng)壓力不能滿足要求時(shí)，氣壓罐可以貯存并釋放能量，避免了水泵頻繁啟動(dòng)。^[3]

的基本工作原理是根據(jù)用戶用水量變化自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行水泵臺(tái)數(shù)和一臺(tái)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵出口壓力保持恒定。當(dāng)用戶用水量小于一臺(tái)水泵出水量是，系統(tǒng)根據(jù)用水量變化有一臺(tái)水泵變頻調(diào)速運(yùn)行，當(dāng)用水量增加時(shí)管道系統(tǒng)內(nèi)壓力下降，這時(shí)壓力傳感器把檢測到的信號(hào)傳送給微機(jī)控制單元，通過微機(jī)運(yùn)行判斷，發(fā)出指令到變頻器，控制水泵電機(jī)，使轉(zhuǎn)速加快以保證系統(tǒng)壓力恒定，反之當(dāng)用水量減少時(shí)，使水泵轉(zhuǎn)速減慢，以保持恒壓。當(dāng)用水量大于一臺(tái)泵出水時(shí)，臺(tái)泵切換到工頻運(yùn)行，第二臺(tái)泵開始變頻調(diào)速運(yùn)行，當(dāng)用水量小于兩臺(tái)泵出水量時(shí)，能自動(dòng)停止一臺(tái)或二臺(tái)泵運(yùn)行。在整個(gè)運(yùn)行過程中，始終保持系統(tǒng)恒壓不變，使水泵始終工作在高效區(qū)，既保證用戶恒壓供水，又節(jié)省電能。設(shè)備不需配備專職操作人員。

1、 經(jīng)濟(jì)效益顯著：使用該設(shè)備，可不建造水塔、不設(shè)樓頂水箱，既減少工程的施工周期，又解決了工程造價(jià)費(fèi)用高的缺點(diǎn)，還克服了氣壓波動(dòng)大，水泵啟動(dòng)頻繁等不足之處。

2、 設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)：該設(shè)備采用水泵變頻恒壓控制，無論系統(tǒng)用水量怎樣變化，均能使管道出口壓力保持恒定。

3、 運(yùn)行可靠：該設(shè)備采用變頻調(diào)速器和國內(nèi)優(yōu)質(zhì)水泵，具有完善的保護(hù)功能和自動(dòng)、手動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，使運(yùn)行非常可靠。并且性能良好、控制方式靈活、抗力強(qiáng)

4、 高效節(jié)能：該設(shè)備能根據(jù)用戶用水量的變化來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵始終工作在高效區(qū)，節(jié)電效果明顯，比恒速水泵可節(jié)電35%。

5、 操作簡單：該設(shè)備采用全自動(dòng)控制，PID調(diào)節(jié)，鍵盤操作，人機(jī)界面（文本、數(shù)字）顯示。操作人員只需轉(zhuǎn)換電控柜開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)用戶所需工況，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人值守。

6、 保護(hù)功能齊全：具有的過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過流、短路、水源缺水等自動(dòng)保護(hù)功能。在異常情況下能進(jìn)行信號(hào)報(bào)警、自檢、故障判斷等。

7、 占地少安裝方便：整套設(shè)備只有一組供水控制柜和水泵機(jī)組，安裝非常簡單方便。

8、 延長水泵及電機(jī)的使用壽命：對(duì)多臺(tái)泵組均能可靠的實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，使電網(wǎng)和管網(wǎng)免沖擊，并且輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，大大延長了水泵及電機(jī)的使用壽命。^[4]

1、有水池的高層建筑、賓館、學(xué)校、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、企事業(yè)單位、新農(nóng)村建設(shè)農(nóng)村的生活用水。

2、工廠、工礦企業(yè)的生活或者銷售用水。^[5]

3、各類水廠、供水站、污水廢水廠、農(nóng)業(yè)排灌站等供排水。

4、高樓、小區(qū)、企事業(yè)單位熱水集中供水。

5、銷售、生活中的冷卻水、循環(huán)水的加壓。

6、油田輸油管道、油庫、油站等的恒壓輸油。

變頻供水設(shè)備主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。

（1）蓄水池容量應(yīng)大于每小時(shí)供水量。

（2）水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。

（3）水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際供水量。

（4）變頻控制柜選型：

用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)，然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。