王橋云

摘要：二次供水設(shè)備是給水系統(tǒng)的主要耗能部分，合理的二次設(shè)備選型能夠大大降低能耗和運(yùn)行成本，因此，對(duì)二次供水設(shè)備選型進(jìn)行優(yōu)化研究是十分必要的。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，介紹了二次供水設(shè)備的選型要點(diǎn)，并以實(shí)際工程為例探討了二次供水設(shè)備的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：二次供水設(shè)備;選型;變頻恒壓供水設(shè)備

一、二次供水設(shè)備及其分類

我國(guó)城市建筑均是高層，而農(nóng)村又多數(shù)低層建筑。農(nóng)村用水相對(duì)簡(jiǎn)單，而城鎮(zhèn)水廠要想直接輸送給城市的高層如果不經(jīng)過(guò)加壓是不可能實(shí)現(xiàn)的，通常情況下需要用供水設(shè)備將自來(lái)水直接二次增壓或經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存后再二次增壓，而這一過(guò)程中應(yīng)用的水泵設(shè)備就是我們說(shuō)的二次供水設(shè)備。其實(shí)二次供水設(shè)備不只是某個(gè)用途的水泵設(shè)備，還是建筑供水領(lǐng)域，也可以是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。

二次供水設(shè)備都是全自動(dòng)的供水系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的原理不同分為：水塔式、氣壓式和變頻式三大類。水塔式和氣壓式都都是已經(jīng)過(guò)時(shí)的產(chǎn)品，這里不做過(guò)多介紹。變頻供水設(shè)備分為無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備和恒壓變頻供水設(shè)備兩大類。具體的還有箱式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備、一體式供水設(shè)備、數(shù)字集成全變頻供水設(shè)備、超靜音供水設(shè)備。

當(dāng)前應(yīng)用的主流二次供水設(shè)備是變頻恒壓供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備主要由水泵機(jī)組、測(cè)壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜等組成，它可以始終讓壓力表壓力（即用戶管網(wǎng)水壓）和用戶設(shè)定值相符。供水能力的大小與水泵機(jī)組相關(guān)，控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行進(jìn)行全面控制，增壓穩(wěn)壓設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)貯能保壓，滿足少量的供水和常規(guī)的管道泄漏，并且是自動(dòng)控制的重要組成部分。在用水量非常大的時(shí)候時(shí)，管網(wǎng)壓力就會(huì)下降，水泵就會(huì)自發(fā)啟動(dòng)并實(shí)現(xiàn)供水。

二次供水設(shè)備的選型

（一）二次供水設(shè)備的選型原則

二次供水設(shè)備水泵的選型是一個(gè)比較慎重的事情，在價(jià)格和質(zhì)量考慮下，選擇一款合理的型號(hào)，需要考慮以下幾個(gè)方面的原則：

1、符合使用流量和揚(yáng)程的要求，也就是泵的運(yùn)行工次點(diǎn)（裝置特性曲線與泵的性能曲線的交點(diǎn)）必須能夠保持在高效區(qū)間運(yùn)行，只有如此才可以節(jié)約動(dòng)力，并且不會(huì)易損壞機(jī)件。

2、在選擇水泵時(shí)要在保證良好性能和高效的基礎(chǔ)上，有限選擇那些體積小、重量輕、成本的。

3、選擇抗汽蝕性能好的水泵，這樣即使水泵即使在離地面較勁的距離也能夠避免受到腐蝕，延長(zhǎng)壽命，從而使泵房的開挖深度降低。二次供水設(shè)備水泵的選擇，確定水泵使用的環(huán)境和使用環(huán)境，同時(shí)確定流量揚(yáng)程，選擇合適的型號(hào)，合適的供水泵。

（二）確定水源類型

根據(jù)水源選擇，如果是自來(lái)水，且來(lái)水充足，水壓穩(wěn)定，就適合選擇無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備;如果是河水或需要打井供水的，要水箱或水池蓄水，就適合選擇恒壓變頻供水設(shè)備;如果是自來(lái)水供水，但水量不充足地區(qū)，就可以首選箱式無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備，會(huì)減少對(duì)管網(wǎng)的影響，除此外，也適合用恒壓變頻供水系統(tǒng)，保證供水穩(wěn)定。

住宅性質(zhì)為主的建筑，且水源原有壓力不低于0.10MPa，建議采用無(wú)負(fù)壓設(shè)備;學(xué)校、賓館、醫(yī)院等公共場(chǎng)所，建議選用恒壓設(shè)備。當(dāng)水源每小時(shí)最大供水量能夠滿足項(xiàng)目每小時(shí)最大用水量時(shí)，可選用無(wú)負(fù)壓設(shè)備;反之責(zé)選用恒壓設(shè)備。當(dāng)水源原有壓力為0，不可使用無(wú)負(fù)壓。當(dāng)抽取井水、湖庫(kù)水、河水等為水源時(shí)，建議采用恒壓設(shè)備。

（三）確定設(shè)備是與什么連接

1、設(shè)備直接接在自來(lái)水管網(wǎng)上——選用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備（自來(lái)水進(jìn)水壓力≥0.1MPa）

2、水存儲(chǔ)到水箱，設(shè)備與水箱連接——選用變頻恒壓供水設(shè)備（自來(lái)水進(jìn)水壓力<0.1MPa或者自來(lái)水經(jīng)常停水的場(chǎng)所和酒店、醫(yī)院等不能停水的場(chǎng)所）

3、設(shè)備與自來(lái)水管網(wǎng)連接，但又設(shè)了備用水箱，也與水箱連接——選用箱式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備（一般用于酒店、醫(yī)院等不能停水的場(chǎng)所）

（四）參數(shù)確定

1、無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備的選型主要由主用戶的供水參數(shù)（流量、揚(yáng)程等）決定，滿足多種不利點(diǎn)要求，選型時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)沿程和局部壓力損失。（一般沿程損失的計(jì)算可參考每10米沿程增加1米揚(yáng)程的方法計(jì)算。無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備即大樓從泵房至樓頂?shù)榷喾N不利配水點(diǎn)管路總長(zhǎng)100米，那么沿程損失可大概認(rèn)為是10米，在確定揚(yáng)程時(shí)，應(yīng)增加10米計(jì)算）。

2、除了需要提供供水量與供水壓力外，用戶還應(yīng)提供自來(lái)水管管徑（便于和設(shè)備進(jìn)水口對(duì)接，一般為DN80、DN100）和自來(lái)水管網(wǎng)在用水高峰時(shí)的供水壓力值（因設(shè)備為疊壓該數(shù)據(jù)便于計(jì)算揚(yáng)程）。

為了獲取這些數(shù)據(jù)給排水設(shè)計(jì)人員要提前和相關(guān)人員溝通，以便獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)中要認(rèn)真判斷，以防用戶提供的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

（五）二次供水設(shè)備的選型與應(yīng)用

多泵式供水設(shè)備是我們常見的成套供水類型，一般兩臺(tái)泵以上的設(shè)備便可叫做多泵式供水，其設(shè)備參數(shù)由供水流量、揚(yáng)程等項(xiàng)目參數(shù)來(lái)定。多泵式常用的有兩用一備、三用一備等，較為大型的供水項(xiàng)目則有多達(dá)七泵組及以上的供水類型，泵體越多對(duì)供水技術(shù)要求越嚴(yán)格，對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求也就越嚴(yán)謹(jǐn)。目前，隨著二次供水技術(shù)的普及，很多小型供水場(chǎng)所也在使用智能型供水設(shè)備，雖然前期設(shè)備價(jià)格較高，但后期所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益確是可通過(guò)計(jì)算得出的。

三、二次供水設(shè)備的應(yīng)用

某城市小區(qū)，共有8棟樓每棟15層，樓房標(biāo)高67米，每層8戶，自來(lái)水管道壓力為0.15-0.35MPa，市政工程水管管徑為DN250。求該小區(qū)的最大供水量和揚(yáng)程？

1、流量Q的確定

Q={（用水人數(shù)4×8棟×15層×8戶×小時(shí)變化數(shù)2.5×華南用水標(biāo)準(zhǔn)300L/人）/時(shí)間24小時(shí)}÷進(jìn)率1000， Q=120m3/h。

2、揚(yáng)程H的確定

小區(qū)樓層標(biāo)高靜壓H=67米，管網(wǎng)末端壓力按0.15MPa，阻力損失按0.05MPa，最終所需揚(yáng)程為H=67+15+5米=87米，取整揚(yáng)程=90米。

3.驗(yàn)證水量是否高于市政供水量

按照GB50015-2003《國(guó)家建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，生活給水管道的水流速取1.0-1.5m/s，此處去取v=1.2m/s

故市政管道流量Q=πr×r×V=3.14×0.125*0.125*3600=212m3/h

由此，市政供水量大于小區(qū)所需供水量，選型合理。

從以上計(jì)算步驟可以看出，正確選型不但要計(jì)算出最終水泵所需流量，為了保證能正常供水或不影響其他供水，還需要驗(yàn)證所選泵的總流量是否大于市政供水流量。若您選擇的是1、2代及3代變頻恒壓二次供水設(shè)備，如果所選泵的流量大于市政管網(wǎng)的供水量，則在用水高峰期時(shí)可能會(huì)對(duì)管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓二影響了其他用戶正常供水。因此，為了既能保證對(duì)用戶正常供水，又能保證不影響相鄰管網(wǎng)用戶，當(dāng)選擇的是液位式二次供水設(shè)備、壓力式二次供水設(shè)備及變頻式恒壓供水設(shè)備時(shí)，最好結(jié)合低位水池使用。當(dāng)然，無(wú)負(fù)壓變頻供水設(shè)備的穩(wěn)流罐既充當(dāng)了水池功能，又可以消除對(duì)管網(wǎng)可能產(chǎn)生的負(fù)壓。是理想的二次供水設(shè)備，只不過(guò)一次性硬件設(shè)備投入過(guò)高。但后期的能源費(fèi)支出及各種管理費(fèi)則大大節(jié)省。

四、結(jié)語(yǔ)：

二次供水作為城市供水的重要組成部分對(duì)于城市建設(shè)與發(fā)展有著重要的作用。在進(jìn)行二次供水設(shè)備選型時(shí)要清楚項(xiàng)目水源、做好流量揚(yáng)程等參數(shù)計(jì)算，明確設(shè)備連接等等，從而選擇一個(gè)合理的二次供水設(shè)備，降低建筑能耗。

參考文獻(xiàn)：

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