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无负压供水设备 无负压供水设备的开发背景 城市供水条例 规定 城市自来水供水企业和自建设施对外供水的企业应当按照国家有关规定设置管网测压点 做好水压监测工作 确保供水管网的压力符合国家规定的标准 禁止在城市公共供水管道上直接装泵抽水 比较普遍的方式是采用地下水池加高位水箱 水池变频恒压等供水方式来解决这一问题 这种方式设备占地面积大 投资大 水资源浪费 二次污染严重 能源浪费等等问题 随着社会的发展 人们对节约能源 自身健康等越来越重视 怎么解决这些问题成了供水设备研究方向 叠压 无负压 供水正是在这种背景下出现了 无负压的概念 通常意义的负压是指某封闭空间的大气压低于一个标准大气压 按照 城市供水条例 规定 无负压是指 由于设备的运行 导致市政管网压力的下降 实际上 即使水泵不直接连接在管网上 市政管网的压力在不同时段也是不停变化的 水泵直接连接在管网上 管网压力会下降明显 因此 控制设备 无负压 实际上就是让市政管网的水 涌入 水泵进口 而不是水泵 强行抽取 通俗的说 就是水泵的流量不能大于市政管网的供水量 注意 不同时段 水泵的流量和市政管网的供水量是变化的 常规无负压设备功能 一 真正实现对市政管网无影响 同时又能最大可能地保证设备直接供水对象的供水需求 前期投资少 无须建水池 无须定期消毒 节省土建费用和消毒设备的费用 供水水质更卫生 设备与市政管网直接相连 无二次污染 设备更节能 与常规供水设备相比 可节能30 90 耗电少 运行费用低 设备带自动稳压装置 减少水泵的启动次数 不会对相临管网造成影响 本设备出口管路保持恒压 可以分时段 根据水量变化设定多个出口恒定压力值 设备具有旁通管路 可由市政管网直接向低层楼房供水 设备自动运行 自动加减泵 用多少水供多少水 无需专人值班 双变频器控制 变频器相互备用 更减少水泵因进口压力过大而产生的过载现象 各泵循环变频运行 软起动 软停止 有效防止水锤现象 管路水流平稳 压力稳定 和水泵启停对用户电网的冲击 真色彩触摸屏 良好的人机界面 丰富的参数显示 泵前供水压力 市政管网压力 泵后出水设定压力 实际供水压力 稳流罐水位状态 水泵工作状态 故障保护记录 无水 超压 缺相 过热 参数设置记录 设备运行动态画面显示 能够人工调节控制水泵机组所有参数 用户恒定第一压力 用户恒定第二压力 管路保护压力 管路失压压力 管路超压压力等压力设置 水泵切换时间 变频器所有参数 等等 自动诊断功能 具有实时监控功能 运行中出现异常 控制系统自动报警并在触摸屏上显示报警信息 若报警内容可能造成设备损坏 系统除报警外 同时停止设备的运行 若报警内容不会造成设备损坏 设备将只报警而不停止设备的运行 设备还具有断电自启功能 停电或其他原因引起水泵停止运行 变频器记录最后运行状态 如电源再输入时 系统能按照最后记忆模式恢复运行 常规无负压设备功能 二 运行内容记录并储存 系统的运行数据 数据的更改时间和次数 故障的时间和种类 报警记录 实现各种报警内容显示并保存 控制器锁定功能 密码设定保证只有专业人员才能进行参数修改和操作 高压和低压报警 市政管网低压 与设定值比较 低于设定值可认为设备处于负压状态 设备出口高压 高于设备设定的报警压力 可认为设备处于失控状态 进水口管制功能 管网入口安装压力传感器 通过压力信号对水量进行控制 保证给水系统的安全性 不会造成负压运行 影响其他用户 应急模式 1 手动变频启动 2 手动工频启动 自动越过故障泵功能 各泵互为备用 主泵故障时备泵自动投入运行 自动巡检功能 为防止水泵长期停止运行而造成绣死 系统能定期自动试运行水泵 巡检时间和间隔可根据需要现场设定调整 各泵具有定时交换功能 轮换运转 均衡使用时间 避免有的泵长期不用而锈死 有的泵始终运转而频繁更换其易损件 设备具有休眠功能 不用水时 水泵自动停机 设备转换为小流量保压状态 少量用水时由气压罐供水 大量用水时水泵自动启动 双重无水保护 防止水泵空转 压力参数保护和液位参数保护 无水时机组自动停机 并发出报警信号 市政管网恢复供水时 机组自动恢复供水 系统预留远程报警功能 系统故障时 设备维护人员的手机会得到短信提示 此功能需到当地移动通信公司办理SIM卡 系统预留RS485通信接口和无源触点接口 可以实现远程GPRS通讯 也可以与用户的中控室实现联动和数据传输 可以根据用户要求 增加流量计和电表控制接口 方便地对设备供水流量和设备用电数进行计量 具有自动 手动 远程三种操作模式 柜体开关操作和触摸屏触摸选择操作系统具有过流 过载 过压 失压 缺相 接地 无水停机等保护功能 与变频器配套使用的变频电机 既避免了设备低频运行时的电磁噪音 又解决了电机低速运行时的发热问题 采用不锈钢材质冲压焊接技术 工艺先进 效率高 噪音低 运行可靠 无负压供水设备技术要求 一 一 设备总体要求无负压供水设备应由一套不锈钢缓冲系统 一套真空抑制系统 一套水泵机组 数量由供货商优化选定 一套无负压变频控制系统 一套管路附件 一套仪表组成 在整套机组中 与流体接触的所有部件 包括稳流罐 真空抑制器 支管 进水总管 出水总管 蝶阀 止回阀 仪表阻尼器 仪表针阀 法兰 弯头 连接螺栓均采用304食品级不锈钢材质 水泵出口所连接的稳压罐 与水接触的部分采用医用级天然橡胶 外壳体可以采用Q235型压力容器用钢 缓冲系统中的稳流罐耐压不低于水泵的最高扬程 按压力容器的标准制造 防止市政管网的超压和水泵止回阀损坏引起稳流罐的破裂损坏 为了避免水泵抽取汽水混合物而汽蚀或损坏机械密封 稳流补偿器应采用上进水 下出水方式 且进水口和出水口位于罐体中央部位 稳流补偿器须设有清洗排污出口 控制系统柜体材质为冷轧钢板 钢板壁厚 2mm 表面进行静电喷涂处理 柜门上应装设加强筋 防护等级达到IP41以上 接地电阻 4 柜门必须配锁 面板配置 须配有44L1或以上标准电压 电流表 频率显示装置及设备运行 故障等指示灯 须配有启动按钮 停止按钮等操作按钮 须配触摸显示屏作为人机界面 变频器 交流接触器 热继电器 断路器等元件应选用进口品牌 如ABB 施耐德等 为了避免程序丢失 PLC应采用专门的恒压供水控制器 程序固化 参数可以设定 供货商生产的无负压设备应具有省级 或直辖市 部门的卫生批件 供货商应该提供易于更换配件的产品 即设备的易损件应该具有尽可能高的互换性和通用性 在当地市场可以方便的购买 以便降低设备的后期运营和维修成本 如电机 应该采用国家标准中最为常用的Y系列电机 不提倡所谓的轴冷电机 水冷电机 供货商应保证设备的噪音符合 离心泵技术条件 类 GB T5657 1995 中的相关要求 供货商提供的产品 应保证整体的可靠性和经济性 不能为了突出所谓的 卖点 而创造技术术语 我们不赞赏华而不实的所谓 高端技术 因此 投标者应该采用通俗易懂的语言阐述无负压设备的工作原理和控制过程 无负压供水设备技术要求 二 二 设备的控制和功能要求设备的负压控制方式即气压平衡方式应采用电磁比例技术 要保证气源的可靠性 考虑到水泵进口即市政管网的压力波动 水泵应选用过载能力高的多级离心泵 在满足流量和扬程的情况下 应选用效率高 节能 环保的水泵 我们欢迎投标厂家对此作出详细的说明 供货商应考虑备用泵问题 设备配置的水泵须能互相备份 备用泵的功率应与最大一台工作泵相同 双重的液位保护 市政管网停水时 设备应具有无水保护 市政管网供水时 应能自动重启 设备应具有单独的稳流罐液位连续显示系统 以便直观地观察稳流罐的液位 设备应具有外置的小流量保压装置 减少水泵的启动次数 考虑到更换和可靠性 不允许与稳流罐做成一体的所谓稳流腔保压 设备出口管路能保持恒压 设备自动运行 自动加减泵 无须专人值班 变频器依次控制每台泵 各泵循环变频运行 软起动 软停止 有效防止水锤现象 管路水流平稳 压力稳定 系统工作参数可人工现场设定 各泵互为备用 主泵故障时备泵自投 各泵具有定时交换功能 轮换运转 均衡使用时间 避免有的泵长期不用而锈死 有的泵始终运转而频繁更换其易损件 不用水时 设备具有休眠功能 系统具有过流 过载 过压 缺相 接地等保护功能 设备应具有真彩触摸屏界面 触摸屏具有设备运行的组态显示 市政管网的动态压力 出水口的动态压力 管网超压报警 故障记录 每台泵的运行时间记录 设备运行动态演示等等 设备参数的设定能完全在触摸屏上完成 消除负压的方式 当市政管网产生负压时 稳流罐与大气相通 稳流罐成为小型的蓄水池 此时市政管网的水成自由流动状态 水泵不是强行抽取 注意 常规现在的产品采用此种方式 此处易成为竞争对手的攻击点 如稳流罐进气会造成水质污染 设备不再节能 技术简单等等 大家想一想如何应对 加延展膜 杀菌器等 当市政管网产生负压时 稳流罐被正压补气 设想稳流罐被抽空的区域被填充相当于市政管网压力的气体 也不会产生负压 如威派格和长沙中崛的能量补偿器 好像既节能又不会污染 实际上很不可靠 若能量补偿器是一个小型皮囊气压罐 看威派格的实物图 与稳流罐螺纹管连接 皮囊不可能延展到稳流罐内部 存水难以补偿稳流罐 还是会造成负压 若能量补偿器是一个小型蓄气罐 气体与稳流罐连通 小型蓄气罐蓄高压气体 按气态方程P1V1 PX V1 V2 P1为能量补偿器初始蓄气压力 V1为能量补偿器容积 PX为市政管网允许的最低压力 V2为稳流罐容积 确实可以补偿负压 但再不溶于水的气体 时间久了 也会被水泵与水慢慢带走 气体没了 如何补偿 如此设计简单 制造简单 很不可靠的技术 常规怎会采用 注意 这部分是竞争对手易于纠缠的焦点 对手会随时提出不同的 花招 我们要见招拆招 做到 原理上无懈可击 事实上无法验证 的境界 常规可以提供三种无负压设备 一 A 预压补偿型 常规可以提供三种无负压设备 二 设备由一台预充气的隔膜缓冲罐 一套负压控制器 水泵 数量根据需要选定 一套变频控制系统 一套管路附件 一套仪表组成 设备运行前 隔膜缓冲罐应根据市政管网接入口的压力预先充入氮气 也可用空压机预充空气 冲气压力约为自来水压力的60 80 设备运行时 隔膜缓冲罐的气体被压缩 缓冲罐处于蓄能状态 在用水高峰时 自来水流量和压力若在一段时间内降低 则缓冲罐通过气体膨胀来补充压力的下降 罐中的存水来补充自来水和设备的流量差值 避免水泵对市政管网的抽吸 选取这种设备的关键在于确定缓冲罐的蓄水量 缓冲罐的蓄水量按以下公式计算 V Q1 Q2 TV 缓冲罐的净蓄水量 M3 Q1 用水高峰时设备的供水量 M3 H Q2 用水高峰时市政管网的供水量 M3 H T 用水高峰持续的时间 T 0 05 0 5H缓冲罐时应根据其总容积V总选取 V总按以下公式计算 V总 V 1 Pd Pg V总 缓冲罐的总容积 M3 Pd 用水高峰时市政管网的绝对压力高值 MH2O Pg 用水高峰时市政管网的绝对压力低值 MH2O 绝对压力按表压值加当地大气压 MH2O 常规可以提供三种无负压设备 三 实际上 选型人员要想取得Q1 Q2 T这三个数据是比较困难的 一般情况下 可以根据类似的供水对象 经过一定时间的观察取得 经过上述方式选取的缓冲罐是最安全的 罐体可能较大 当罐中的存水不能满足设备的供水量而产生负压时 负压控制器向控制系统发出信号 控制系统向水泵发出降速指令 此时设备流量与电机转速成比例地减少 压力与电机转速的平方成比例地降低 以减少设备对市政管网的抽取 由于自来水的供水和用户的用水总是处于动态变化中 当这两者的变化使负压消除后 即用户需要的水量不大于市政管网的供水量 控制系统向水泵发出增速指令 按用户的需要量供水 隔膜缓冲罐前的隔断装置主要用来保护市政管网 在压力较抵的情况下自行关断 水泵直接从缓冲罐或备用水源 如集水箱 中抽水 标准的设备配置中不包含隔断装置 旁通管路可直接向低层用户供水 旁通管路不经过水泵增压 因此低层用户用水时 设备不耗电 若用户采用分区供水 低层建筑单用一套管路 旁通管路也可从图中的G处引出 常规可以提供三种无负压设备 四 B 真空抑制型 常规可以提供三种无负压设备 五 设备由一台稳流补偿器 一套真空抑制器 一套多功能保护系统 三台水泵 可选 一套小流量保压供水气压罐 一套无负压变频控制系统 一套管路附件 一套仪表组成 设备运行时 正常状态下 稳流补偿器中的水体是充实的 这时稳流补偿器相当于市政管网与水泵之间一段加粗的管路 市政管网的余压叠加到水泵的入口 体现节能的特点 在用水高峰时 自来水流量和压力若在一段时间内降低 市政管网的供水量小于设备的抽取量 稳流补偿器补足两者的差值 其蓄水量按以下公式计算 1 市政管网小于设计流量时 V Q1 Q2 TV 稳流补偿器的净蓄水量 调节容积 M3 可以根据V 0 75 0 85 算出稳流罐总容积 然后选取合适规格的稳流罐 Q1 用水高峰时设备的供水量 M3 H Q2 用水高峰时市政管网的最小供水量 M3 H T 用水高峰持续的时间 T 0 05 0 5H 3 30MIN 2 市政管网大于设计流量时V Q TQ 设计流量 M3 HT 用水高峰持续的时间 T 0 01 0 1H 30 300S 常规可以提供三种无负压设备 六 实际上 选型人员要想取得Q1 Q2 T这三个数据是比较困难的 一般情况下 可以根据类似的供水对象 经过一定时间的观察取得 经过上述方式选取的稳流补偿器是最安全的 罐体可能较大 当罐中的存水不能满足设备的供水量而产生负压时 由于水泵不能直接抽取市政管网中的水 多功能保护器向控制系统发出信号 稳流补偿器在补水的同时自动打开真空抑制器 外界空气进入 市政管网的水量波动较大 导致控制元件频繁开关 为了避免产生噪音和元件寿命降低 真空抑制器采用当前国际先进的电磁比例技术 通过直流小信号控制真空抑制器开度 是进出气量与直流小信号成比列 真空抑制器处于动态的 连续的微动状态 使稳流补偿器在较短的时间内变成一个小型的水池 这样就避免了负压的产生 当市政管网的供水量大于设备的抽取量 稳流补偿器中的空气自动排出 稳流补偿器中又形成充实的 连续的水体 市政管网的余压重新叠加到水泵的入口 常规可以提供三种无负压设备 七 可以看到 设备工作过程中有外界空气进入 为了避免污染 常规提供两种结构的真空抑制器 一种带高频杀菌设备 一种带良好延展性能的医用薄膜 将水体与外界空气隔离 较大的稳流补偿器有利于提高设备运行的可靠性 为了防止极端情况下缓冲器中的水被抽空而水泵 干磨 稳流补偿器中设有内置液控器和液控开关 用于保护水泵 由于市政管网的供水和用户的用水总是处于动态变化中 如果设备直接用户的用水量在很长的一段时间内 一直大于市政管网的供水量 稳流补偿器的液位将处于始终下降状态 当液位下降到稳流补偿器总液位的四分之一处 控制系统将转入紧急供水状态 即市政管网来多少水 设备就向用户供多少水 控制系统向水泵发出减速或减泵指令 若稳流补偿器液位回升 控制系统立刻增速 此时 在保证市政管网不因抽水造成负压的情况下 设备的控制目标转为直接用户的恒压供水 稳流补偿器前的隔断装置主要用来保护市政管网 标准的设备配置中不包含隔断装置 旁通管路可直接向低层用户供水 旁通管路不经过水泵增压 因此低层用户用水时 设备不耗电 若用户采用分区供水 低层建筑单用一套管路 旁通管路也可从稳流补偿器的进水口引出 设备中的气压罐 除了在小流量用水时由罐供水 避免水泵频繁起停 它还起到缓冲水泵压力 消除水泵的冲击 使压力传感器得到稳定的管路压力信号 避免波峰信号使设备误动作 常规可以提供三种无负压设备 八 上述描述主要说明如何控制负压的产生 实际上 无负压供水设备都追求两个目标 一 避免市政管网负压的产生 二 保证直接用户的恒压供水 第一个目标是第二个目标的前提 下面说明设备如何保证直接用户 即设备的使用者 的恒压供水 水泵出口的压力传感器送到变频器 或PLC 中的压力低于设定的恒压值 此值保证最不利供水点能够得到供水 系统认为用户正在用水 1 泵电机通电 变频器输出频率从下限频率 第一次运行为0Hz 上升到50Hz 而此时水压还在设定的恒压值以下 延时一段时间 时间可设 避免由于干扰而引起误动作 后 变频拖动2 泵开始运行 变频器逐渐上升频率至50Hz 此时水压还在设定的恒压值以下 延时一段时间 避免由于干扰而引起误动作 这个延时值在设备调试时可以重新设定 系统此时认为该时段为用水高峰时间 PLC将3 泵启动 此时1 3 泵同时运行 如果设计流量不小于用户的实际用水量 备泵一般不会启动 即不会存在三泵同时运行的情况 正常情况下 管网压力将很快达到系统设定的恒压值 延时一段时间 时间可设 避免由于干扰而引起误动作 后 系统将自动停止1 泵 此时水压还在设定的恒压值以上 系统将运行的2 变频泵减速 当减至某一频率时 系统维持恒压稳定运行 PLC计时 一段时间 此值可设 后 2 停 1 泵变频启动 实现轮换运行 运行过程中 压力传感器实时将管网压力送往变频器 或PLC 常规可以提供三种无负压设备 九 若此时管网压力高于恒压值 变频泵降至下限频率运行 延时 管网压力还高于恒压值 PLC将3 泵同时停止运行 管网压力低于恒压值 变频泵提升频率至50Hz运行 管网压力仍低于恒压值 变频泵变为工频泵 变频器拖动同组的另外一台泵 管网压力高于恒压值时 系统只有一台变频泵运行 当这台变频泵要在下限频率运行一段时间后 管网压力仍高于恒压值 说明用户基本不用水 系统进入休眠状态 此时系统转为气压供水装置工作状态 此装置配备隔膜式蓄水罐 用户小流量用水时 高压气体挤压隔膜为用户供水 蓄水罐水量减少 压力跌至电接点压力表下限 1 泵变频启动 迅速增速为50Hz 为蓄水罐充水 电接点压力表动针升至上限 充水完毕 1 泵停止运行 下次充水2 泵启动 若有电源瞬时停电的情况 则系统停机 待电源恢复正常后 系统自动恢复运行 然后按自动运行方式启动变频泵 直至在恒压值上稳定运行 变频自动功能是该系统最基本的功能 系统自动完成对三台泵软起动 软停止 自动增泵 减泵的全部操作过程 实际上 不同厂家的控制思路是不同的 而控制思路是通过PLC编制程序实现的 程序的优良需要大量的经验和长时间累积的数据来保证 因此 无负压设备技术的先进与否 除了有可靠地硬件 最重要的 还必须有一套数据丰富 程序完善的软件 常规可以提供三种无负压设备 十 C 等比流量控制型 常规可以提供三种无负压设备 十一 设备由一台不锈钢缓冲器 一套真空抑制器 四台流量搭配的专用水泵 一套控制系统 一套管路附件 一套仪表组成 不锈钢缓冲器的工作原理与B型相同 C型设备采用四台流量成等比特性的无过载专用水泵 按用户需要的供水量Q 使四台水泵的流量成等比分布且流量之和为Q 控制系统根据真空抑制器的信号决定那几台泵运行 以完成在市政管网的供水量小于设备的抽取量的情况下 市政管网进多少水 设备能不产生负压的前提下为用户供多少水 单纯采用同规格的变频泵 在消除负压的同时大大降低了供水压力 因为压力与电机转速的平方成正比 变频泵降低频率即降低转速使供水压力下降得非常厉害 使稍高的楼层得不到供水 C型设备完全消除了这种弊端 采用无过载专用水泵 是为了防止市政管网压力波动较大导致水泵在严重偏离设计点的情况下出现电机发热 水泵振动 噪音过大等现象 常规可以提供三种无负压设备 十二 若用户所接的市政管网经常断水 建议用户增加集水箱 采用常规生产的KDSX箱式泵站 集水箱在市政管网断水的情况下作为供水设备的补充水源 集水箱的容积根据断水时间和设备的供水量确定 假设最长断水时间为Ts 小时 设备的供水量为Q 立方米 小时 则集水箱的规格容积Vt按以下公式选取 Vt 1 2 1 3 Q Ts所有的无负压供水设备都会追求两个目标 消除负压和供水恒压 市政管网有时会使这两个目标产生矛盾 在市政管网的供水量小于用户的需水量时 设备会放弃供水恒压而优先去消除负压 因为 城市供水条例 中规定 不允许水泵直接抽取市政管网中的水 用户的用水会因此而得不到完全满足 所以不带集水箱的智能管网接力升压供水设备能够做到 市政管网来多少水 设备就为用户供多少水 理论上已很完美了 青岛三利的多腔稳流技术 一 青岛三利实物图 青岛三利的多腔稳流技术 二 北京威派格的能量补偿技术 威派格产品实物 上海熊猫产品实物 进口压力传感器在稳流罐上方的缺点 上海凯泉产品实物 实物图 上海连成产品图 实物图 上海东方产品图 实物图 济南普利龙专利证书 普利龙专利证书 青岛三利专利证书 一 展览车专利 青岛三利专利证书 二 蓄液器专利 青岛三利专利证书 三 止回阀专利 青岛三利专利证书 四 井水除砂器专利 青岛三利专利证书 五 控制柜文件袋专利 青岛三利专利证书 六 旁通管路专利 青岛三利专利证书 七 无负压产品专利 青岛三利专利证书 八 非负压箱式泵站专利 青岛三利专利证书 九 进水管专利 青岛三利专利证书 十 真空抑制器专利 上海熊猫专利证书 一 无负压设备专利 上海熊猫专利证书 二 无负压供水装置专利 上海熊猫专利证书 三 无负压水袋专利 上海熊猫专利证书 四 无负压水箱专利 上海熊猫专利证书 五 无负压水箱分水器专利 北京威派格专利证书 一 补偿装置专利 北京威派格专利证书 二 双向补偿装置专利 北京威派格专利证书 三 气囊增压补偿装置专利 北京威派格专利证书 四 多方位引水环保水箱专利 北京威派格专利证书 五 自增压分腔稳流器专利 北京威派格专利证书 六 减压补偿供水装置专利 北京威派格专利证书 七 往复式空气过滤装置专利 北京威派格专利证书 八 止回阀专利 上海连成专利 一 无负压设备专利 上海连成专利 二 负压消除装置专利 上海连成专利 三 箱式无负压专利 北京精铭泰专利 无负压设备专利 广州白云专利 无负压设备专利 山东双轮专利 无负压设备专利 上海东方专利 无负压设备专利 无负压设计生产制造标准 CJ T265 2007 CJ 254 2007 CJ T303 2008建设部罐式无负压设计制造标准 GB19762 2007清水离心泵能效限定值及节能评价值 GB18613 2006中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值 GB150钢制压力容器 GB T191包装储运图示标志 GB T2423 1电工电子产品环境试验 GB T2423 3电工电子产品基本环境试验规程 GB T2681电工成套装置中的导线颜色 GB T2682电工成套装置中的指示灯和按钮颜色 GB T3047 1高度进制为20mm的面板 架和柜的基本尺寸系列 GB T12771低压流体输送用不锈钢管 GB T3797电气控制设备 GB4208外壳防护等级 1993 GB T5656离心泵技术条件 类 GB5749生活饮用水卫生标准 2006 GB7251 1 2005 IEC60439 1 1999低压成套开关设备和控制设备第1部分 型式试验和部分型式试验成套设备 GB9969 1工业产品使用说明书总则 GB T13306标牌 GB T13384机电产品包装通用技术条件 GB50015建筑给水排水设计规范 GB50236现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 GB T985 1988气焊 手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基本形式与尺寸 GB T3280 1992不锈钢冷轧钢板 GB T9119 2000平面 突面板式平焊钢制管法兰 JB T3085电力传动控制装置的产品包装与运输规范 JB T4711压力容器涂敷与运输包装 JB T8097泵的振动测量与评价方法 JB T8098泵的噪声测量与评价方法 GB T17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 常规无负压控制系统 触摸屏说明 一 常规无负压控制系统 触摸屏说明 二 常规无负压控制系统 触摸屏说明 三 常规无负压控制系统 触摸屏说明 四 常规无负压控制系统 触摸屏说明 五 常规无负压控制系统 触摸屏说明 六 常规无负压控制系统 触摸屏说明 七 常规无负压控制系统 触摸屏说明 八 常规无负压控制系统 触摸屏说明 九 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十一 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十二 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十三 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十四 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十五 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十六 常规无负压控制系统 触摸屏说明 十七 设置壁垒的无负压设备技术要求 1 缓冲系统中的稳流罐耐压不低于水泵的最高扬程 按压力容器的标准制造 防止市政管网的超压和水泵止回阀损坏引起稳流罐的破裂损坏 2 稳流补偿器与市政管网的连接不应采用并联式 否则容易造成稳流罐集气 为了避免水泵抽取汽水混合物而汽蚀或损坏机械密封 出口压力传感器传递信号失真 稳流补偿器应采用上进水 下出水方式 且进水口和出水口位于罐体中央部位 稳流补偿器须设有清洗排污出口 3 PLC应采用专门的恒压供水控制器 程序固化 参数可以轻松设定但又不能任意修改 4 供货商应该提供易于更换配件的产品 即设备的易损件应该具有尽可能高的互换性和通用性 在当地市场可以方便的购买 以便降低设备的后期运营和维修成本 如电机 应该采用国家标准中最为常用的Y系列电机 不提倡所谓的轴冷电机 水冷电机 5 设备的负压控制方式即气压平衡方式应采用电磁比例技术 要保证气源的可靠性 进出气的可控性 6 考虑到水泵进口即市政管网的压力波动 水泵应选用过载能力高的多级离心泵 在满足流量和扬程的情况下 应选用效率高 节能 环保的水泵 7 双重的液位保护 市政管网停水时 设备应具有无水保护 市政管网供水时 应能自动重启 设备应具有单独的稳流罐液位连续显示系统 以便直观地观察稳流罐的液位 8 设备应具有外置的小流量保压装置 减少水泵的启动次数 考虑到更换和可靠性 不允许与稳流罐做成一体的所谓稳流腔保压 9 设备出口管路能保持恒压 设备自动运行 自动加减泵 无须专人值班 变频器依次控制每台泵 各泵循环变频运行 软起动 软停止 有效防止水锤现象 管路水流平稳 压力稳定 系统工作参数可人工现场设定 各泵互为备用 主泵故障时备泵自投 各泵具有定时交换功能 轮换运转 均衡使用时间 避免有的泵长期不用而锈死 有的泵始终运转而频繁更换其易损件 不用水时 设备具有休眠功能 系统具有过流 过载 过压 缺相 接地等保护功能 10 设备应具有真彩触摸屏界面 触摸屏具有设备运行的组态显示 市政管网的动态压力 出水口的动态压力 管网超压报警 故障记录 每台泵的运行时间记录 设备运行动态演示等等 设备参数的设定能完全在触摸屏上完成 无负压设备配置明细表 共三页 第一页 以3台4KW泵为例 无负压设备配置明细表 共三页 第二页 以3台4KW泵为例 无负压设备配置明细表 共三页 第三页 以3台4KW泵为例 无负压设备技术数据简表 给水设备基本知识 一 1 给水设备类型高位水箱 水塔 泵 柜 给水站 大型 泵 柜 气压给水设备 泵 罐 柜 普通变频给水设备 变压给水 给水压力随管道工作特性即用水量变化而改变和恒压给水的概念 泵 罐 变频柜 无负压变频给水设备 泵 无负压罐 无负压变频柜 气压罐 全自动不锈钢增压水箱 泵 水箱 普通变频柜 气压罐 全自动不锈钢无负压增压水箱 泵 水箱 无负压变频柜 气压罐 2 组件说明一般来说 给水设备有以下部分组成 泵 气压罐 电控柜 水箱 阀门等组件 2 1泵 通常采用KDL KDW GDL CDL F DL XBD 消防供水设备 QJ 2 2气压罐 SQL结构形式 外面钢壳 Q235 A 内衬橡胶隔膜 天然橡胶 外形尺寸 直径X高度 MMXMM 用于考虑泵房高度 罐体壁厚 MM 外观形式 立式 卧式 耐压等级 公称压力 一般为0 6MPa 1 0MPa 1 6MPa三个等级 最大耐压 MPa 罐的充气压力 MPa 一般取泵扬程的0 5 0 8 罐的上下限压力 有效容积 L 调节容积 L 出口法兰 600罐为50外 其他为100 重量 Kg 用于考虑搬运 给水设备基本知识 二 2 3无负压缓冲罐 同2 2 只是没有压力参数 无负压缓冲罐的耐压只有0 6MPa 2 4电控柜 KDK KDC 2 5附件 底座 支管 弯头 止回阀 静音止回阀 DN PN 材质 截止阀 蝶阀 闸阀 DN PN 材质 挠性接头 又叫避振喉 软接头 DN PN 材质 管路 DN PN 材质 安全阀 法兰 紧固件 密封件 仪表 浮球开关 液位传感器 电接点压力表 远传压力表 压力传感器 压力表等 缓冲罐 可选 泵前阀 可选 泵前挠性接头 可选 2 6不锈钢水箱 结构形式 外形尺寸 壁厚 进出水口尺寸 附件 2 7适用场合生活 工艺给水 空调 热水定压 消防稳压增压 消防供水 给水设备基本知识 三 高层给水应考虑分区分区的意义 如卫生器具等用水器要求水压不高于0 45MPa 一般生活按60M分区 消防按80M分区 若不分区 较低层的用水器和水龙头水压高 加减压阀的除外 分区并联供水 分区串联供水 分区的选择 低于100M的采用并联分区 高于100M的采用串联分区 这是出于节能和减少设备数量的综合考虑 举例 一座25层约88M的高层建筑 可按1 4层为一区 考虑市政管网直接供水 5 15层为一区 16 25层为一区 若有特殊要求 可增加分区 5 12层为一区 13 18层为一区 19 25层为一区 可选择的供水方式有很多种 泵 液位控制柜 各分区水箱 下串联供水 泵 液位控制柜 第一分区水箱 泵 液位控制柜 第二分区水箱 上串联供水 泵 液位控制柜 顶层水箱 各分区减压阀 泵 变频控制柜 泵 变频控制柜 并联分区 泵 变频控制柜 各分区减压阀 上述设备可改成气压供水 值得注意的是 若供水量较大 气压罐的数量和规格应加大 不经济 不协调 混合供水方式 某些供水方式需多个设备层 设备存在相互间的影响 设备的噪音问题等等 选择何种供水方式应首先根据设计院的设计 他们考虑的因素较全面 如设备间的空间 设备间的布置 节能考虑 相关设备的耐压等技术因素 相关设备的投资 如管件 阀门等 若用户要我方出方案 选择后应与用户进行充分地沟通 以免供货后不合适 给水设备基本知识 四 罐的选择1 气压隔膜罐的选择1 1按 建筑给水排水设计规范 中提供的公式 V调节 a Q 4 n V调节 罐在水泵一次关停间对用户的供水量 M3 a 安全系数 取1 0 1 3 Q 设备流量 M3 H n 水泵在一小时内的启动次数 一般取6 8次 1 2根据V调节确定气压罐的规格 V总 V调节 1 P1 P2 V总 气压罐的总容积 M3 直径600MM的罐 其总容积为0 35M3 800的为0 75M3 1000的为1 5M3 1200的为2 5M3 1400的为3 5M3 1600的为5 2M3 由于罐内隔膜的存在 罐内水容积约为总容积的95 P1 P2 绝压比 一般取0 65 0 85 通常P1 P2根据用户的使用要求现场调节 调节合适 可以减少泵的启动次数 但调节是有限度的 在泵的扬程范围内 否则充不上水 若为了调节而加大泵的扬程 则泵有过载的危险 P1 P2应取绝对压力即加上1个标准大气压 1 3根据压力等级选择 泵的零流量压力小于60M的选用0 6MPa 小于100M的选用1 0MPa 小于160M的选用1 6MPa 1 4计算举例说明 给水设备基本知识 五 2 引水罐的选择 2 1确定泵前引水管的直径D和长度L M 2 2计算引水管的容水体积 V管 0 785 D2 L M32 3按以下原则选取罐的容积 V罐 K V管 M3 K 2 3 大流量泵取大值 2 4罐的容积基本数值 400X1400MM 直径X高度 0 16M3 500X1400MM 直径X高度 0 26M3 600X1500MM 直径X高度 0 40M3 800X1400MM 直径X高度 0 70M3 1000X1600MM 直径X高度 1 20M3 1200X1600MM 直径X高度 1 80M3 2 5罐的数量 建议每泵配一个引水罐 若备用泵不与主泵同时启动 备用泵可不配 若空间不够 可多泵配一个引水罐 但罐的容积应满足2 3的要求 2 6罐的耐压等级 引水罐基本不承压 不作为压力容器 一般耐压 0 3MPa 3 无负压罐的选择 3 1按用户最大用水量时 市政管网与设备的出水量的差值 罐的水容积应大于此差值 3 2按国标或经验选取 给水设备基本知识 六 管道阻力损失计算1 直管道的损失 HS ILHS 直管道的损失 MH2O L 管道长度 M i 每米管道的水力损失 i 10 5C 1 85 D 4 85 Q1 85 MH2O M C 海澄 威廉系数 塑料管 内衬塑管 140铜管 不锈钢管 130衬水泥 树脂的铸铁管 130普通钢管 铸铁管 100D 管道内径 M Q 泵的流量 M3 S2 局部水力损失 包含法兰连接损失 变径管损失 弯管损失 阀门损失 用水器损失 如换热器 空调机组等 可按直管道损失的20 50 计算 3 出水压力余量 如消防泵一般为10 15MH2O 其他一般不加 只在计算完后加上一定的余量 无负压箱式泵站与传统变频供水设备的经济效益和社会效益的对比分析 一 一 设备投资对比普通变频供水设备需建水池 水箱 和泵房 而无负压箱式泵站无须水池和泵房 可以放置在户外 外面加保温材料即可 1 建水池所需费用 考虑到水池的冗水 每小时供水60吨的设备须建150立方的水池 通常水池每立方需投资200元 水池所需费用为30000元左右 2 水池的附加费用 按照生活供水相关的国家卫生标准 建水池后必须配备相应的管理人员 并对水池做定期的消毒维护 人员工资加维护费用 每年约需16000 20000元 以设备运行15年计 水池的附加费用约为240000 300000元 考虑涨价因素 消毒设备投资 同时考虑到维护人员可以兼任其他工作 该项费用至少需250000元 3 建泵房所需费用 每小时供水60吨的普通变频供水设备 安装空间约为3500X1600X3000MM 长X宽X高 考虑到设备的维护和布管 泵房空间约为4500X3000X3000MM 长X宽X高 投资约为60000元 4 通水池变频供水设备本身的购买费用 每小时供水60吨 供水压力为0 4MPa的普通变频供水设备 市场价约为100000 120000元 综上所述 无负压箱式泵站不需1 2 3项费用 设备本身投资约为250000 300000元 配置不同 价格略有浮动 与普通水池变频供水设备及其相关设施相比 全自动无负压增压水箱的投资还可节省190000 210000元 无负压箱式泵站与传统变频供水设备的经济效益和社会效益的对比分析 二 二 设备运行费用对比同普通水池变频供水设备相比 无负压箱式泵站能够充分利用市政自来水管网的压力 因此其节能效果极其明显 设备控制技术先进可靠 动力部件交替运行 易损件少且寿命长 维护费用极低 1 静态节能 由于全自动无负压增压水箱能够充分利用市政自来水管网的压力 而一般自来水压力为0 15 0 3MPa 用户实际用水压力约为0 35MPa 设备只需提供0 1 0 2MPa的压力 因此节能可达50 60 泰安监狱住宅楼用户为800户 每户每年用水70 90吨 所以 设备每年的供水量为70000 90000吨 设备实际输出压力为0 4MPa 设备机组效率为40 每度电价格为0 6元 普通水池变频供水设备的每年耗电费用为 90000X10X1000X40X0 6 0 4X3600X1000 20000元 mgh 1J