中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備在房產(chǎn)建筑供水中的應(yīng)用
中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備在房產(chǎn)建筑供水中的應(yīng)用
城市土地資源的緊張，房地產(chǎn)的開發(fā)向高層發(fā)展，還有對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng) 可靠性的請(qǐng)求不斷進(jìn)步。再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的主動(dòng)化把持技巧以及通信技巧。采納高性能、高節(jié)能、高環(huán)保，能適應(yīng)不同領(lǐng)域的中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備成為必定趨勢(shì)。
該工程屬于一類高層建筑，一層至頂層為住宅樓。住宅部分生活給水系統(tǒng)分為高、中、低區(qū)3個(gè)系統(tǒng) ：低區(qū)為1～4層。中區(qū)為5～17層，高區(qū)為18層至頂層，生活給水水源由市政自來水給水管網(wǎng)提供，供水管網(wǎng)輸出端壓力約為0.2MPa，傳統(tǒng)的中、高區(qū)由設(shè)于室內(nèi)泵房的生活給水變頻泵組和生活水池聯(lián)合加壓提供，室內(nèi)生活調(diào)節(jié)水池需120m3，此供水系統(tǒng)已不能滿足當(dāng)前城市供水現(xiàn)代化請(qǐng)求，綜合環(huán)保節(jié)能等技巧請(qǐng)求，經(jīng)專家論證抉擇采納中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備來解決該工程的供水問題。
1、中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)
(1)設(shè)備投資省，占地面積小，無需修建蓄水池或水箱，也不需設(shè)置大型氣壓罐，一勤儉了投資，充沛利用了自來水管網(wǎng)1次供水壓力，加壓泵選型可以減小，設(shè)備投資減少。二節(jié)儉了系統(tǒng) 占地面積，充沛利用節(jié)儉的土地進(jìn)步地產(chǎn)利用 率，符合國(guó)家節(jié)儉土地資源的請(qǐng)求。
(2)衛(wèi)生無污染，供水系統(tǒng)從自來水管網(wǎng)至用戶水龍頭為全密封結(jié)構(gòu) ，污染物不會(huì)進(jìn)入系統(tǒng);水體不與空氣直接接觸，過流部件采納食品級(jí)不銹鋼制作 ，不對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染?！?3)節(jié)能效果 明顯，設(shè)備直接與自來水管網(wǎng)串接，在自來水廠一次供水管網(wǎng)壓力的根基上疊加所需的壓力，差多少，補(bǔ)多少，能充沛利用管網(wǎng)的余壓；用水低峰期，設(shè)備甚至不需運(yùn)行，節(jié)能效果明顯，與傳統(tǒng)給水設(shè)備比，節(jié)能達(dá)30%～60%。
(4)安裝簡(jiǎn)便，中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備為成套提供用戶，現(xiàn)場(chǎng)只需聯(lián)接進(jìn)出水管，施工周期短，安裝簡(jiǎn)略。
(5)運(yùn)行成本低，由于加壓泵的選型較小，而且可采納多泵關(guān)聯(lián)供水，在用水低峰期直接利用 城市一次供水壓力供水，設(shè)備不需啟泵或只啟動(dòng)1臺(tái)泵足以滿足用水需要 ，用水高峰時(shí)才會(huì)啟動(dòng)其他泵。因此，設(shè)備運(yùn)行歷程中能耗非常低，降低了運(yùn)行成本。
(6)停電不會(huì)收?qǐng)龉┧?，由于設(shè)備有一條公共供水管路與用戶管網(wǎng)直接相通，在停電時(shí)加壓泵雖收?qǐng)龉ぷ鳎詠硭畯S一次供水壓力仍可保持供水。
(7)管理掩護(hù)簡(jiǎn)便，無負(fù)壓疊壓供水設(shè)備為微機(jī)全主動(dòng)把持變頻調(diào)速運(yùn)行，停電設(shè)備主動(dòng)停機(jī)，來電主動(dòng)開機(jī)，完善的故障檢測(cè)、診斷技巧和報(bào)警提示使得設(shè)備的管理掩護(hù)異常簡(jiǎn)便；由于不會(huì)產(chǎn)生污染，因此無需麻煩的清洗工作。
2、中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備的工作原理
自來水管網(wǎng)的水通過進(jìn)水管道部分進(jìn)入穩(wěn)流補(bǔ)償罐，穩(wěn)流補(bǔ)償罐內(nèi)空氣通過負(fù)壓打消器排出，直至罐內(nèi)水滿，設(shè)備通電置于主動(dòng)工作狀態(tài) 。把持系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)水總管壓力與用戶管網(wǎng)壓力實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存于寄放器中，與預(yù)先從觸摸式人機(jī)界面設(shè)置的并儲(chǔ)存于寄放器的壓力設(shè)定值進(jìn)行閉環(huán)運(yùn)算，并將效果轉(zhuǎn)換為模仿量以把持變頻器的輸出頻率，把持水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，在市政供水量大于用戶用水量時(shí)根據(jù)用戶管網(wǎng)壓力主動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，保證用戶管網(wǎng)壓力恒定；在市政供水量小于用戶用水量時(shí)，及時(shí)調(diào)低水泵轉(zhuǎn)速，把持提供用戶的水量，確保給水設(shè)備不對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生 。
3、中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備的設(shè)計(jì)特性
(1)變頻供水系統(tǒng)要害的調(diào)節(jié)部件是變頻器，把持設(shè)備是可編程把持器和人機(jī)界面觸摸屏，采納雙變頻器交互切換的設(shè)計(jì)，在水泵切換時(shí)，能保證系統(tǒng)水壓不會(huì)波動(dòng)。
(2)穩(wěn)流罐選擇不銹鋼穩(wěn)流罐，該罐為立式或臥式結(jié)構(gòu) ，嚴(yán)峻遵守國(guó)標(biāo)GBl50《鋼制壓力容器》生產(chǎn)。穩(wěn)流材質(zhì)采納 SUS304-2B食品級(jí)不銹鋼，具有較強(qiáng)的耐腐性，符合國(guó)家衛(wèi)生飲用水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn) ；穩(wěn)流罐耐壓0.6MPa，具有較好的氣密性；罐體進(jìn)出口為法蘭連接法子 ，方便與系統(tǒng)其他設(shè)備的連接 ；穩(wěn)流罐下方設(shè)置有排污口。側(cè)面安裝了不銹鋼液位計(jì)，罐中水位情況一目了然，全部罐體采納鏡面拋光技巧，十分雅觀。
(3)中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備選用不銹鋼浮球式負(fù)壓打消裝置。加裝空氣過濾器，將空氣與水隔開，杜絕污染，過濾級(jí)別為F5；≥5μm微粒去除率為99%；≤1μm微粒去除率為70%。
(4)設(shè)計(jì)雙重防止產(chǎn)生 負(fù)壓，一是裝在穩(wěn)流罐上的負(fù)壓克制器在管網(wǎng)供水量小于用戶用水量時(shí)主動(dòng)開啟，通過導(dǎo)氣口將穩(wěn)流器與大氣導(dǎo)通，以避免市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓；二是在穩(wěn)流器與市政管網(wǎng)連接收道上裝有壓力傳感器，由微機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)壓力值過低時(shí)微機(jī)向變頻器發(fā)出降低運(yùn)行頻率指令，把持變頻器輸出頻率，調(diào)低水泵工作轉(zhuǎn)速，從而調(diào)低設(shè)備供水量，使設(shè)備供水量不大于市政管網(wǎng)供水量，這樣也保證了穩(wěn)流器不會(huì)對(duì)市政管網(wǎng)形成負(fù)壓吸水的現(xiàn)象。
(5)沒備與管網(wǎng)連接處加裝倒流防止器(防污隔絕閥)，能夠?qū)⒐┧疀]備內(nèi)同流水帶來的污染與市政管網(wǎng)完整隔開，泵組設(shè)備為整機(jī)結(jié)構(gòu) ，由不銹鋼管或鋼骨架塑料復(fù)合管連接而成。
(6)系統(tǒng)中設(shè)置了膈膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功效，配合節(jié)能型供水軟件，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)小流量“保壓停機(jī)”功效，可以大大節(jié)儉運(yùn)行費(fèi)用。
(7)噪聲考慮 。①選用低噪聲電機(jī)和沖壓水泵，采納轉(zhuǎn)變變頻器載波頻率的法子來降低從供水設(shè)備上發(fā)出的噪音。②水泵根基安置減振器，水泵進(jìn)出口等相連端采納橡膠軟接。
4、中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備自控功效
無負(fù)壓供水設(shè)備設(shè)置有兩種工作法子 ：手動(dòng)、主動(dòng)。
(1)手動(dòng)法子是可靠而又最簡(jiǎn)略的法子 。
(2)主動(dòng)工作法子是正常工作法子 ，有以下特性：①主動(dòng)系統(tǒng)每套可把持 2～5臺(tái)水泵進(jìn)行互為備臺(tái)的工作，水泵的運(yùn)行，遵守先開先停、先停先開、工作光陰均衡的原則，各泵的工作強(qiáng)度相當(dāng)，避免某臺(tái)水泵長(zhǎng)期應(yīng)用引起過度磨損或銹蝕，從而有效延伸每臺(tái)水泵的應(yīng)用壽命。②方便用戶應(yīng)用，該系統(tǒng)采納可觸摸式人機(jī)界面。③實(shí)現(xiàn)水泵恒壓運(yùn)行，壓力值輸出精度有效保證在0.01MPa內(nèi)，通過盤算機(jī)模仿管網(wǎng)特征曲線，調(diào)劑水泵工作在高效區(qū)，整機(jī)效果更佳。④系統(tǒng)具備運(yùn)行、收?qǐng)黾肮收巷@示功效等。
5、中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備環(huán)保、節(jié)能分析
(1)節(jié)水方面，中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備采納全密閉結(jié)構(gòu)系統(tǒng) ，徹底防止了蓄水池的溢、滲、滴、漏等浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象，同時(shí)也勤儉了定期清洗水箱時(shí)而造成對(duì)水資源的浪費(fèi)。
(2)占處所面，傳統(tǒng)供水法子需設(shè)置蓄水池或高位水箱，在此蓄水池或高位水箱凈高均按2.5m計(jì)，則蓄水池占地面積約140m2，而采納無負(fù)壓供水方案可勤儉占地面積約140m2，這部分勤儉的面積作車庫(kù)或倉(cāng)庫(kù)等。按3000元/m2計(jì)，則可勤儉約42萬(wàn)元的占地費(fèi)用。
(3)管理費(fèi)用，傳統(tǒng)供水方案所設(shè)水箱應(yīng)每半年清洗1次，還要停水1d，在管理上還存在對(duì)供水安全的擔(dān)心，并需要增加必要的安全防護(hù)措施費(fèi)用。水箱按50元/m2考慮潔凈費(fèi)和檢疫檢驗(yàn)費(fèi)，其地下水箱的清洗面積約400m2，每年的管理掩護(hù)費(fèi)用約50元/m2×400m2×2次=4萬(wàn)元/年，按15年考慮 ，則需約60萬(wàn)元的管理掩護(hù)費(fèi)用，而采納無負(fù)壓供水方案則可勤儉此筆管理費(fèi)用。另外，無負(fù)壓供水設(shè)備采納全主動(dòng)運(yùn)行，不需要設(shè)專人看護(hù)管理，傳統(tǒng)的供水法子自動(dòng)化程度低，需設(shè)專人值班，按2人，每人工資按1萬(wàn)元/年考慮 ，采納無負(fù)壓供水方案每年可勤儉人工福利費(fèi)約2萬(wàn)元/年，可勤儉設(shè)備每年保養(yǎng)費(fèi)約1萬(wàn)元/年，按15年考慮 ，則人工福利費(fèi)及設(shè)備保養(yǎng)費(fèi)約45萬(wàn)元。
(4)節(jié)能分析 ，無負(fù)壓供水設(shè)備可充沛利用自來水管網(wǎng)壓力，采納變頻調(diào)速，水泵電機(jī)在微機(jī)的把持下，根據(jù)自來水的壓力調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，只對(duì)自來水的進(jìn)水壓力和所需壓力進(jìn)行補(bǔ)壓，當(dāng)自來水的壓力滿足請(qǐng)求時(shí)設(shè)備就收?qǐng)龉ぷ?，?jié)能效果非常明顯 ，分析 如下：以該工程為例，自來水管網(wǎng)平時(shí)供水壓力為0.25MPa，高峰期供水壓力為0.15MPa，設(shè)計(jì)用水量為80m3/h，最大秒流量為40L/s，最高層需供水壓力100m，選用無負(fù)壓供水設(shè)備 采納分區(qū)供水法子 ，低區(qū)流量5L/s，供水壓力50m；高區(qū)流量20L/s，供水壓力100m；考慮自來水供水壓力的不穩(wěn)固性和克服阻力所損耗的壓力，高峰期利用自來水管網(wǎng)壓力0.12MPa,則低區(qū)供水壓力為38m，高區(qū)為88m,低峰期自來水管網(wǎng)壓力為0.25MPa，同上可利用 的壓力為0.22MPa。根據(jù) 用水規(guī)律，用水高峰約2H，中峰約5h，低峰約7h，小流保壓期約10h，則水泵每天電耗EP可通過下列公式盤算，低區(qū)為例：
EP＝pTQmHA/02ηp 式中：p：水的密度，1.03kg/L
T：及泵運(yùn)行光陰，h；
Qm：?jiǎn)挝粫r(shí)問流量，L/s；
H：揚(yáng)程，m；
A：變頻節(jié)能系數(shù)；
ηp：水泵、電機(jī)和傳動(dòng)裝置的總運(yùn)行效率根據(jù)水泵樣本斷定。
高峰期EPl=19.19kW.h，中峰期EP2=20.7kW.h，低峰期EP3=13.85kW.h，小流量保壓光陰為10h，耗電根基為零，故低區(qū)EP=53.74 kW.h。
同上，高區(qū)EP=133.28kW.h,則水泵每年運(yùn)行電耗為187.02kW.h/天*365天*0.8元/kW.h=5.46萬(wàn)元/年。
傳統(tǒng)供水方案 按選用2臺(tái)37 kW水泵，水泵工頻運(yùn)行，水泵按每天10h運(yùn)行，則每天電耗W=370kW.h/天，那么每年運(yùn)行電耗E1=370kW.h/天×365天×0.8元/W.h=10.8萬(wàn)元。
綜上與傳統(tǒng)供水相比，選用無負(fù)壓供水設(shè)備可勤儉年運(yùn)行電耗5.34萬(wàn)元，以運(yùn)行15年考慮 ，則可勤儉運(yùn)行費(fèi)用約80萬(wàn)元。
所以，采用中區(qū)無負(fù)壓設(shè)備 ，從環(huán)保、節(jié)水、節(jié)能等方面與傳統(tǒng)的供水方案相比，無負(fù)壓供水設(shè)備不僅可節(jié)儉一次性投資，而且運(yùn)行費(fèi)用低，供水質(zhì)量安全、可靠、衛(wèi)生，設(shè)備掩護(hù)管理簡(jiǎn)略方便 ，勤儉建筑面積，采納盤算機(jī)靈能把持變頻調(diào)速供水技巧，供水安全可靠，是真正的衛(wèi)生、環(huán)保的綠色供水設(shè)備 。
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