无负压变频供水的工作原理

无负压变频供水的工作原理（精选10篇）

篇1：无负压变频供水的工作原理

无负压变频供水的工作原理

一、无负压变频供水设备概述

随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展，给排水设备也在不断提高，从过去老式的水泵加屋顶水箱到现在变频供水（节能、去掉了易污染的屋顶水池）。近年来又一新型的供水设备出现——无负压变频恒压供水，它是在变频恒压供水设备上发展起来的，它主要由无负压调节罐、水泵、气压罐、智能控制系统等组成。就它的工作原理介绍如下：

自来水管网的水直接进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器（或压力控制器、电接点压表）给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时，若自来水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰期时，若自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降，液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。

二、无负压变频供水设备设备特点

1、节电节水

采用变频进行软件起动，避免了电流冲击。同时是实现恒压控制，也避免了对管网的冲击，延长了管路及阀门的寿命。传统的水池二次加压供水方式将自来水放入水池，使原有的自来水压力释放为零，浪费可自来水原有压力能。该设备利用调节装置与自来水管网联结可充分利用管网的压力能，节电可达50%～90%。

2、消除了地下水池的二次污染

传统的水池二次加压供水方式将自来水放入水池，水池的水易于被赃物甚至动物尸体所污染，尤其在夏天易产生藻类或滋生蚊虫，直接影响到用户的身体健康。该设备利用调节装置采用封闭式供水方式，消除了二次污染。

3、节省投资，减少占地，安装、使用、检修方便

建造水池，工程总投资大，并且使用过程中要定期清洗，不但增加了工程的总投资，还增加了日常的维护费用。该设备利用调节装置供水，节省投资，减少占地，根据用户的现场情况可以采用立式或卧式不同的安装方式，检修方便。

4、采用PID闭环调节，恒压精度高，水压波动小。

5、具有过载，短路，过流等各种自动保护功能。

6、自动化程度高，运行可靠，管理方便。

三、无负压变频供水设备与变频恒压供水的比较

四、无负压变频供水设备的应用与缺陷

无负压变频供水本身是一种供水设备，根据它自身的特点应用如下：

1、适用于任何自来水压力不足地区的加压给水。

2、新建改建扩建的住宅小区、写字楼、综合楼生活用水。

3、自来水厂的给水中间加压泵站。

4、工矿企业的生、生产用水等。

5、各种循环水系统。

尽管无负压变频供水设备有它自身的优点（节能、卫生等）但有它明显不足的一面。首先，它的供水可靠性不高。由于它缺少畜水池，市政供水一有故障，整个设备瘫痪,用户没水用。因此对用水要求高的建筑物和消防用水是不适应。其次，由于它一种新型的设备，技术不是很成熟，技术参数并不很规范，如选型水

泵（H、Q），调节罐（V）的确定等等。第三，由于它是从市政管网中直接抽水，尽管可以解决负压问题，但还得取得主管部门批准。（《城市供水条例》规定：禁止在城市公共管道上直接装泵抽水）最后是该设备技术还有待进一步完善。如技术应用的前提是什么？城市给水管供水量与二次供水用户最大用水量的匹配关系；无负压变频供水设计流量如何取值，泵要否备用；稳流罐起何作用？是密闭的吗？容积如何取值；如何保证空气不污染二次供水水质？还有待大家共同去探讨。

总之，一种新的产品不可能解决所有问题，能解决一些问题就是一种进步，我们应该去支持它，发展它。

五、无负压变频供水设备

为解决传统生活供水系统中，水泵的直接接入自来水管网对自来水管网产生的负压问题，我公司创新研制开发可新一代ZBW系列无负压给水设备(管网调节增压设备)。该产品不但解决了地下水池的二次污染问题，还可以和纯净水设备配套，直接作为饮用水的增压设备，可以在任何一个需要管网增压的供水系统中使用。该系列产品获得多项使用新型国家专利。

六、无负压供水设备工作原理

微机设定给水泵工作压力，既用户用水压力。生活给水时，设备运行在低压变频状态，有变频器时刻监控管网压力，对反馈值和设定值进行运算和比较计算，若管网压力高于用户所需压力(设定压力)则自动减少输出频率，从而使泵的转速减少，出水量减少。若管网压力低于用户所需压力(设定压力)则自动增加输出频率，从而是泵的转速增加，出水量增加，当一台泵运行满足不了用户需要时，其他各台泵自动投入，以保证用户的使用压力。

当自来水管网的压力升高到达与用户使用压力时候，变频器经过一段延时后便降低转速直到停机。只有当压力降到某一设定压力值时，变频器才重新开始工作。变频泵组的工作知识满足拥护的用水压力与管网压力之差。大大节约了电能。

当流量调节器内压低于一个大气压时，安装在流量调节器顶的负压消除器自动打开，使气体进入流量调节器内，消除负压。当流量调节器内压力升高时，又可以将多余的气体排除流量调节器外，使流量调节器内蓄满水，以备下次用水高峰期时使用。当流量调节器内蓄满水后，安装在流量调节器顶的负压消除器自动关闭，防止溢流。

七、无负压变频供水设备工作过程

1、管网压力高于或等于用户压力时

当自来水压力高于用户使用压力时，旁路止回阀导通，由自来水直接供给用户用水。用户压力高于或等于设定压力，变频设备不运行，水泵处于停机状态。

2、管网压力低于用户压力时

变频设备开始运行，水泵处于开始运转。

3、管网流量大于等于用户用水量时

若流量调节器内有空气则压力升高，又可以将多余的气体排出流量调节器外。使流量调节器内蓄满水以备下次用水高峰期时使用。当流量调节器内蓄满水后，安装在流量调节器顶的负压消除器自动关闭，防止溢流。流量调节器内压力恢复至自来水管网压力。

若流量调节器内没有空气，流量调节器内压力保持自来水管网内压力。

水泵提升压力为用户用水压力与管网里之差。

即水泵提供扬程=用户用水压力-管网压力

管网流量小雨用户用水量时流量调节器内压力降低，当流量调节器内压力低于一个大气压时，安装在流量调节器顶的负压消除器自动打开，使气体进入流量调节器内，消除负压。

流量调节器内压力降为零。流量调节器内的水与自来水的流入共同提供给用户用水。流量调节器内储备水补偿的是用户用水与管网流量之差。水泵提升压力为用户用水压力。

真空消除器

真空消除器它是本设备的核心，依靠它消除管网中负压，从而不影响周围用水，保护管网与设备，达到市政供水的要求。它的工作原理比较简单，跟一个复合排气阀如出一辙。它主要由一个浮球来工作的，根据无负压调节罐罐内水位的升降带动浮球的垂直上下移动控制阀门的开和关，从而达到调节罐吸气和排气，同时实现了罐内真空（罐内水未满的时候）的消除。真空消除器是一个新名词，所以很多厂家在它的身上大做文章，做得有一点的神秘（包装得很好）。其实它只是一个能自动进出空气的阀门，而且造价也不高。

八、无负压变频供水设备产品性能指标

ZBW系列ZBW系列无负压变频供水设备(管网调节增压设备)主要指标如下：

流量范围：2.4m3/h-300m3/h；

压力范围：0MPa-1.6MPa；(可调)

转速范围：0-1450r/min或0-2950r/min；(可调)(管网调节增压设备)是采用先进的设计技术自行开发研制的新型供水设备。具有变量恒压，供水压力精度高的显著特点，即在压力不变的前提下，流量从零到最大工作流量范围内，供水压力变化范围在±0.01MPa以内，可消除对自来水管网产生负压的现象，提高了生活给水系统的可靠性；占地面积小，节省建设投资，安装使用维护方便；是适合用于工业及民用建筑生活系统的理想给水设备。

ZBW系列无负压变频供水设备(管网调节增压设备)主要指标如下：

流量范围：2.4m3/h-300m3/h；

压力范围：0MPa-1.6MPa；(可调)

转速范围：0-1450r/min或0-2950r/min；(可调)

无负压供水设备的选型是根据用户自来水管线、压力与流量，用户实际用水量、建筑物的高度等数据来确定的，设备表用的调节器容积是按照自来水流量满足要求的情况下估算的，如果自来水管路很细，流量不能满足拥水高峰期的用水要求，需要重新计算调节器的容积，推荐公司如下：

V容积=(Q出-Q进)△t

Q进=一天作高用水高峰期自来水进水量

Q出=一天最高用水高峰期用户用水量

t=最大用水高峰持续时间

篇2：无负压变频供水的工作原理

无负压变频供水设备投入使用，自来水管网的水进入稳流罐，罐内空气从真空消除器排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水管网压力能够满足用水要求时，系统由旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网压力不能满足用水时，系统压力信号由远传压力表反馈给变频控制器，水泵运行，并根据用水量的大小自动调节转数恒压供水，若运转水泵达到公频转速时，则启动另一台水泵变频运转。水泵供水时，若自来水管网大于水泵流量，系统保持正常供水，用水高峰时，若自来水管网小于水泵流量，稳流罐内的水作为补充进行供水。

长沙奔宇机电研制开发了无负压变频供水设备，克服了水池、水箱的诸多缺点，成功的解决了高层居民用水难的问题。它有如下独到之处：

1、不用建水池或设水箱，与自来水管网直接连接，可以充分利用自来水管网原有压力，差多少补多少，自来水压力能满足负荷要求时，设备便停止工作。系统大部分时间在低频率下运行，耗电较少，因此节能效果显著，可达到50％以上。

2、自来水经设备加压后直接供给用户，全程密封运行，水源不易受污染，供水质量好，是环保型供水设备，采用微机变频软启动恒压控制，水压平稳，水压质量好。

3、施工周期短，占地面积小，安装方便，工程总投资可减少60％以上，使用该无负压设备水质没有二次污染，不需要净化设备，进一步节省了投资；因为利用了自来水自身的压力，能耗小，节省日常的用电开支。因为没有水池和水箱，同时又节省了定期清洗消毒的费用。

4、运行成本低。由于加压泵选型较小，而且采用多泵制，在用水低峰期，一台泵足以满足用水需求。用水高峰期时，才会启动其它水泵，因此设备运行能耗非常低。

5、物业管理方便、简单，该供水设备为数字控制全自动运行。停电停水自动停机，来电来水自动开机。

篇3：无负压供水设备的工作原理及应用

随着城市的发展, 居民用水量的急剧增加, 城市自来水管网的压力不能满足所有用户的需要, 目前解决水压不足的主要手段是采用二次加压供水方式。

传统的二次加压供水需要首先将自来水储存于水池或水箱内, 然后用加压泵提升至各用水点。这种方式存在着如下弊端:

(1) 由于水箱多为生活、消防合用水箱, 自来水在水箱中存在死水区, 且停留时间较长, 导致水中余氯耗尽, 从而滋生微生物, 产生污染。

(2) 如果采用水池, 水池内有严格的内防腐要求, 施工周期长, 工程量大。水池结构墙上要预留很多套管, 加大了施工难度的同时还增加了可能的泄漏点。

(3) 加压前需要先将自来水放入开式水箱, 使原有压力全部归零, 然后水泵再从零开始重新加压供水, 这样原有的管网压力没有得到利用, 全部被浪费。

(4) 水箱水池占地面积较大, 而且为保证水质, 需要定期对水箱进行清洗消毒, 前期投资和运行费用都较高。

在这样的背景下, 无负压供水设备的出现弥补了传统供水方式的不足。

2. 无负压供水设备的分类、工作原理及特点

目前, 市场上所用的无负压供水设备主要有2种:稳流罐式、调节水箱式。

(1) 稳流罐式:该方式在水泵前装设压力密封罐, 罐内部或外部加设稳流补偿器 (又称“真空消除器”) , 水泵通过稳流罐吸水, 加压后供至用户, 靠稳流补偿器的调节作用, 降低对公共供水管网的影响。此方式无储备水量, 城市公共供水管网停水时, 易出现断水现象。

(2) 调节水箱式:该方式设有不承压的调节水箱, 内部加设有稳流补偿器, 通过电控装置, 使调节水箱内的水每天至少循环两次, 确保水质不变。当市政管网的水量、水压条件能满足无负压供水要求时, 直接从市政管网取水;否则, 从调节水箱取水。此方式具备一定的储备水量, 可用于供水管网不稳定的区域, 但是由于存在水箱和检修人孔, 仍要按规定定期进行清洗消毒。

无负压供水设备的工作原理是:设备采用水泵与自来水管网直接相连, 用压力调节罐作为水泵进水储水装置, 采用稳流补偿器消除管网内所产生的负压, 在充分利用自来水管网原有压力的基础上实现供水的二次增压。当自来水能够满足用水压力及用水量要求时, 设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时, 系统通过压力传感器 (或压力控制器、电接点压表) 给出启泵信号, 使水泵启动运行。水泵供水时, 若自来水管网的水量大于水泵流量, 系统保持正常供水;用水高峰期时, 若自来水管网水量小于水泵流量时, 调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水, 此时, 空气由真空消除器进入调节罐, 消除自来水管网的负压, 用水高峰期过后, 系统恢复正常的状态。若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降, 液位探测器会给出停机信号以保护水泵机组。

无负压供水系统将真空抑制技术、流体控制技术和智能变频技术等多项先进技术进行优化融合, 无负压供水设备与自来水管网直接串接, 实现稳压、节能、卫生、安全可靠运行, 不产生负压, 不用建水池、水箱。与传统的二次加压系统相比, 无负压供水设备具有以下特点和优势:

(1) 供水无停留时间或循环次数较多, 因此对水质影响甚小, 充分保证了供水质量。

(2) 无需建造水箱水池等储水设施, 无负压的罐体采用食品级不锈钢制成, 安全卫生, 占有空间相对较少, 节省建筑物内用地空间, 由于是一体化的设备, 安装时仅仅需要将设备与楼内管道对接即可, 操作简单, 施工周期短, 简化了给水系统的设计, 同时, 节约了土建投资。

(3) 能够充分利用自来水管网的原有压力能源, 可以选用功率、扬程相对较小的水泵及控制设备, 而且在夜间及小流量用水时, 可利用自来水水压直接供水而无需启动水泵, 一定程度上节约了电能运行成本及设备投资成本。

(4) 为保证供水水质的安全, 传统的二次加压供水方式多需要加设消毒设施, 无负压供水设备则不存在这个问题, 节约了初期基建投资, 减少了设备数量, 有效降低了系统维护工作量。

(5) 运行可靠:对自来水管网无影响, 设备利用调节罐无负压自动调节, 管网增压供水时不会对原管网产生负压, 不影响其它用户的正常用水。

3. 无负压供水系统设备解析

为了减小直接抽吸对市政供水的影响, 一般应在设备入口管道上串接一个承压贮水容器。主要起缓冲作用 (动态补偿作用) 的水罐称为缓冲罐;平时无动态缓冲作用仅在市政管无水压时才起备用水源作用的水罐称为水源罐。

配套缓冲罐的接力增压设备与配套水源罐的接力增压设备运行原理有一定差异。

配套缓冲罐的成套设备一般由缓冲罐、水泵机组、气压罐控制柜及控制仪表组成。缓冲罐是接在设备入口处的气压罐, 简称缓冲罐, 给水运行时罐内部分容积为压缩空气, 靠压缩空气的贮能, 对各种突变冲击具有很好的减缓消除作用, 同时对市政供水具有一定动态补偿作用。

配套水源罐的成套设备一般由自动隔离阀 (选购件) 、水源罐 (或承压水池) 、水泵机组、气压罐、变频控制柜 (含控制仪表) 组成。水源罐:给水运行时罐内全部容积充满了水, 由于无压缩空气贮能, 对各种冲击的缓冲作用和对市政水源的动态补偿效果不如缓冲罐。但当市政水源压力太低, 水源罐出水 (供水) 大于进水量时, 罐内贮水容积可全部用来补偿市政水源的不足。水源罐提供补偿水量期间, 靠真空抑制器使空气自动进入罐体, 可避免对高下管网造成负压抽吸作用 (即所谓无负压无吸程) 。水源罐只能串接在进水管路中使用。承压水池, 与水源罐工作原理相同, 因其容积大, 对市政供水的波动有一定的缓冲能力, 当市政供水管网因故停水期间可由承压水池提供一定时间的供水水源, 适用于客户要求高可靠供水的场合。

4. 工程应用实例

哈尔滨某大学新建28层高层住宅楼2栋, 地下两层地上二十八层, 建筑物主体高度84.75米, 总高度92.1米, 建筑面积总共5.6万平方米。其中8层以下由校区内的市政管网直接供水;9～28层经过二次加压后两个区供水, 服务的用户数量为400户。由于校区内没有兴建室外泵房的空间, 为保证供水的稳定性, 建设方经市场考察、分析比较后决定采用无负压供水设备来满足用户的要求。

设计选用WWG系列无负压管网增压稳流设备一套, 包括1件不锈钢稳流补偿器CYQ80*150, Φ808*1500, 2台变频调速水泵CR20-8, 水泵扬程92m, 无备用泵。实施过程中, 建设方根据以往物业管理经验, 最终采用了水箱式无负压供水设备, 水箱有效容积为8M3, 并且选购了3台水泵, 2用1备, 以增加供水安全性。

经过一年多的实际运行表明, 此方案综合造价低, 占地面积小, 供水水质好, 运行费用低, 设备运行时的最大噪音低于50分贝, 在改善水质、环保节能方面效果显著。

5. 结语

无负压增压供水设备是一种真正意义上的环保节能优质产品, 设备将真空抑制技术、流体控制技术和智能变频技术等多项先进技术进行优化融合, 使给水设备与自来水管网直接串接, 实现了稳压、节能, 安全运行, 不产生负压, 不用建水池、水箱, 并防止了水源的二次污染, 在降低成本和节约能源方面具有很大的优越性, 具有良好的发展前景。

摘要：分析了无负压供水设备的工作原理, 通过工程实例从供水安全性、投资、运行管理等方面介绍了该设备的优缺点。

参考文献

[1]陆新生.无负压管网增压稳流供水设备的应用[J].节能与环保.2004, (01) .

[2]水浩然.管网叠压式 (无负压) 给水设备设计选用应注意的问题[J].给水排水动态.2006, (02) .

[3]马戍环.无负压给水设备及管网准用的技术条件[J].给水排水.2005, (07) .

[4]丹丹.将编制无负压二次供水设备的产品行业标准[J].给水排水.2005, (09) .

篇4：无负压变频供水的工作原理

关键词:无负压变频恒压供水 城市供水 应用

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0064-01

1 无负压变频恒压供水的特点

普通变频恒压供水方式存在着能源浪费、二次污染、给城市管网造成负压等等弊端。无负压变频恒压供水,既能利用自来水管道的原有压力,又能利用足够的储存水量缓解高峰用水,且不会影响城市管网的正常供水。

1.1 不会对水质造成二次污染

无负压变频恒压供水设备是直接与市政管网连接,中间没有其它环节,省去了低位水箱,系统全密封运行,异物不能进入系统内部,不与空气直接接触,不会对水质造成二次污染,同时降低了成本,节省了水泵房的占地面积,降低了建筑负荷。

1.2 充分利用管网余压,节约运行成本

无负压变频恒压供水设备在运行时借助市政自来水的压力,在原有管网压力的基础上叠加所需的压力差,差多少,补多少,充分利用管网的余压,系统自动调整水泵运行台数或调整水泵转速,实现一直在高效率点运行。大大节省了运行费用,符合国家节能的要求。

1.3 低区供水稳定,停电不停水

无负压变频供水系统直接和市政自来水管网相连,在停电时加压泵虽停止工作,但自来水管网压力依旧可维持低区用户供水,即使在停水时,用户也可以靠稳流灌存水维持短时间供水。

1.4 减少系统损失,节约能源

无负压变频供水系统全自动运行无须专人值守,也没有水质处理仪器,免去定期清洗、消毒等工作;减少了系统滴、漏、益流的损失。节能效果十分显著。

2 系统运行原理

(1)当自来水压不足致使压力下降时,防负压装置和稳流罐中的检测装置采集稳流罐中的真空度及水信号,通过控制柜控制防负压装置和稳流罐中的特殊装置动作,抑制负压产生,保证城市管网不受影响。

(2)设备正常运行时,系统叠压(无负压)直接供水,通过实际用水情况设定用水点工作压力,用负压反馈来调节变频器频率。如果实际压力高于设定压力,降低变频器频率,反之升高变频器频率。

(3)当设备进水压力不小于出水设定压力时,水泵机组进入休眠状态,系统通过旁通管直接供水。

3 节水、节能情况比较

3.1 传统的供水方式:浪费现象严重

(1)水资源浪费。

水池(水箱)经常存在跑、冒、滴、漏、蒸发等现象,且水池(水箱)的定期清冼,清洗水箱时必须将原水箱中的水全部放完再用大量自来水冲洗,造成了大量的水资源浪费。

假设北京市人口共1300万,每5000人共用1个水箱,共需水箱2600个,每只水箱按80t计算,每个水箱每年至少清洗2次,全市每年为清洗水箱白白放掉的自来水就要高达416万吨。

(2)电资源浪费。

市政管道有压水放入水池或水箱中,原有的水压力变为0。送到用户的水又要从0开始加压,造成能量的白白浪费,北京市每年的生活总用水量大约为7亿吨,利用市政水压直接供水的水量50%左右,其它50%为加压供水,所需水泵重复加压每天的耗电量为

=

=80882(kWh)

W----水泵的耗电量(kWh)

r----水的密度(kg/m3)

Q----水的流量(m3/s),取11m3/s

H----水被提升的高度,市政给水压力一般为0.2～0.3MPa,本计算中H=20米

t----水泵的运行时间(h),计算一天的耗电量取24小时

1----水泵的效率,取80%。

2----电机的效率,取80%。

该部分用水是由若干台水泵进行加压的,但计算的方法相同。每天重复加压浪费的电能就8万度电,在能源如此紧张的状态下,应该采用更好的供水方法,减少能源的浪费。

这种运行方式能耗大,设备运行费用较高。

3.2 无负压给水方式:节水、节能、运行经济

(1)节水。

全封闭结构,杜绝了跑、冒、滴、漏现象。不存在清洗、消毒用水。每年可以节约大量的自来水以及水箱清洗的费用。

(2)节能。

设备与自来水管直接串接,可以充分利用自来水管道的原有压力,在自来水管网原有压力的基础上进行加压。如果自来水管道的压力满足要求,设备就停止工作,节能效果显著。以六层楼为例,用水高峰期时,水压可以达到4层,用水低峰期时,可以供到6层。無负压供水设备只是在用水高峰期时对5～6层用水进行加压,用水低峰期时不用加压供水。能耗大大降低,可达到50％～80％以上。

(3)低区停电不停水。

突然停电的情况下,无负压供水设备利用管网的原有压力,给用户供水。做到停电不停水。

(4)运行经济。

这种运行方式能耗小,设备运行维护费用低,比较经济。

4 安装情况比较

4.1 普通变频恒压供水方式

普通变频恒压供水方式供水,必需修建水池或水箱,如果采用水池,水池内有严格的内防腐要求,施工周期长,工程量大。水池结构墙上要预留很多套管,增加了泄漏点,加大了施工难度,使管道和设备布置、安装复杂;如果结构墙上套管预留不准确,会给施工、安装带来更多的困难。如果采用水箱,水箱的基础施工,水箱的安装、灌水试验、管道的连接,安装较复杂。其次不论修建水池还是安装水箱,都占用了很大的建筑面积。

4.2 无负压变频恒压供水方式

无负压设备成套出厂,用户的自来水进水管和出水管直接与设备对接,安装简单,施工周期短,并且大大地节约了占地面积。

5 结语

无负压恒压供水具有广阔的发展空间,在节能、节水、节地、节省建设资金等方面优势显著,成为取代水池、水箱等传统二次供水设施的首选。但要实现无负压供水设备的持续发展,市场急需规范,必须设置进入门槛,制定高水平的行业标准,使无负压供水系统真正达到节水、节能、节约成本的目的。

参考文献

[1]中华人民共和国城市供水条例第二十一条.

[2]刘永刚.无负压设备的工作原理及应用.山西建筑,2006,32(19):158～159.

[3]伊君.无负压供水设备初步探讨[J]. 中国建筑信息,2006(1):6～7.

篇5：二次供水无负压供水设备验收标准

1.1总体要求

1.1.1二次供水系统的设计参数应与市政供水管网的供水能力和用户的用水需求相匹配；

1.1.2二次供水设施应独立设置，并应有建筑维护结构；

1.1.3二次供水设施应具有防污染措施；

1.1.4二次供水设施应具有安全运行保障措施；

1.1.5二次供水设计中涉水产品应符合现行国家标准《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的规定；

1.1.6二次供水设施应具有就地自动和手动控制方式，可采用远程控制，实现无人值守；

1.1.7本标准适用二次供水设施（含无负压供水设备）的验收标准；

1.2引用主要标准、规范和法规（现行）

《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB 50242-2002）

《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）

《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）

《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB/T 17219-1998）

《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）

《二次供水设施卫生规范》（GB 17051-1997）

《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB/T17219-1998）

《二次供水工程技术规程》（CJJ 140-2010）

2术语

2.1二次供水

当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时，通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式。

2.2二次供水设施

为二次供水设置的泵房、水池（箱）、水泵、阀门、电控装置、消毒设备、压力水容器、供水管道等设施。

2.3无负压供水设备供水

利用城市供水管网压力直接增压的二次供水方式。

3系统选择

3.1一般规定

3.1.1二次供水系统的设计应与城镇供水管网的供水能力和用户的用水需求相匹配。

3.1.2二次供水系统的设计应满足安全使用和节能、节电、节水、节材的要求，并应符合环境保护、施工安装、操作管理、维修检测等要求。

3.2供水方式选择

3.2.1二次供水应充分利用城镇供水管网压力，并依据城镇供水管网条件，综合考虑小区或建筑物类别、高度、使用标准等因素，经技术经济比较后合理选择二次供水系统。

3.2.2二次供水系统可采用下列供水方式：

A变频调速供水设备供水；

B无负压供水设备供水；

4.技术要求

4.1泵房要求

4.1.1泵房一般规定：

4.1.1.1 生活给水泵房应独立设置，泵房出入口应从公共通道直接进入。

4.1.1.2泵房应安装防火防盗门，其尺寸应满足搬运最大设备的需要，窗户及通风孔应设防护格栅式网罩。

4.1.2泵房内电控系统宜与水泵机组、水箱、管道等输配水设备隔离设置，并应采取防水、防潮和消防措施。

4.1.3泵房应设置排水设施，泵房内地面应有不小于0.01的坡度坡向排水设施。

4.1.4应设置通风装置，保证房间内通风良好。

4.1.5水泵基础应高出地面，不得小于10cm。

4.2水池、水箱要求

4.2.1生活饮用水池（箱）必须单独设置，不得与其他用水的水池（箱）合并设置，并应有良好的保温措施。

4.2.2建筑物内水池（箱）侧壁与墙面间距不宜小于0.7m，安装有管道的侧面，净距不宜小于1.0m；水池（箱）与室内建筑凸出部分间距不宜小于0.5m；水池（箱）顶部与楼板间距不宜小于0.8m；水池（箱）底部应架空，距地面不宜小于0.5m,并应具有排水条件。

4.2.3人孔高出水池（箱）外顶不应小于0.1m。圆型人孔直径不应小于0.7m，方型人孔每边长不应小于0.6m。

4.2.4 水池应具有良好的保温措施；钢筋混凝土水池水箱，必须内衬不锈钢、瓷砖等食品级材料及其预制水箱或内涂食品级涂料。

4.2.5水池(箱)的进水管与出水管，在水箱内部的，管壁和断面应做好防腐蚀处理。

4.2.6室外蓄水池(水箱)周围不得有渗水坑、化粪池、垃圾堆和有毒有害物品等污染源和污水管道，出口应高出地面并设防护设施。

4.2.7水箱应有相应的透气管和罩，人孔的位置和大小要满足水箱内部清洗消毒工作的需要，有盖(门)，并上锁。

4.2.8 水池、水箱应设有爬梯，便于卫生清洗、消毒和检查；水箱泄水管应设在水箱的底部，泄水管与溢水管均不得与下水道直接连通，溢水管末端必须安装防虫网罩；水箱内爬梯、支撑件等，应使用不锈钢材料。

4.3给水管道、阀门要求

4.3.1建筑给水管道应选用有内衬或耐腐蚀的管道，主要是聚乙烯管（PE）或衬（涂）塑钢管。

4.3.2在水箱、水池内部的进、出水管应选用内外防护钢管和不锈钢管等，外部及端口防护作不低于内防护标准处理；应选用与各种管道管材相应的专用配件，并作不低于相应管材标准的内外防护处理。

4.3.3现场制作的钢配件应作内外防护处理；阀门材质原则上应与管道材质一致，并作不低于相应管材标准的内外防护处理。

4.3.4阀门应选用不锈钢球阀、铸铜闸阀、软密封橡胶闸阀等。

4.3.5透气阀、浮球阀、止回阀、减压阀、紧急关闭阀应选用铜、不锈钢材质阀门。

4.3.6给水管道、阀门不得含有国家明令禁止使用的材料；管道布置清晰，横平、竖直，无强行连接；管道支、托、吊架安装牢固、规范；应有防冻包扎。

4.4水泵及其附属设施要求

4.4.1水泵机组应设置备用泵，备用泵供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力。

4.4.2水泵应选用有内防护、耐腐蚀的产品。

4.4.3水泵的叶轮宜采用不锈钢材质；水泵壳体内壁、叶轮、密封环等与饮用水接触的材质、内防护材料和表面涂料均不得影响水质。

4.4.4水泵机组、管道及附属设施，应采取减震防噪声措施，其环境噪声、振动应符合国家有关标准；严禁水泵与供水管道直接连接。

4.4.5水泵应采用自灌启动方式。

4.4.6根据设计运行模式，水泵及其配套设备控制可采取就地控制、远程控制及自动控制的方式。

4.4.7在加压系统断水或供水不足时，应能实现自动报警和停机保护，当恢复正常时，能实现自动启动，进行供水。

4.5电气控制设备要求

4.5.1电气控制设备一般规定：

4.5.1.1控制系统应有全自动控制、远程控制和现场人工控制三种控制模式，其优先级从高到低依次为：现场人工控制、全自动控制、远程控制。

4.5.1.2应具有必要的参数、状态和信号显示功能。

4.5.1.3备用泵可设定为故障自投和轮换互投。

4.5.2变频调速控制时，设备应能自动进行小流量运行控制。

4.5.3设备应有水压、液位、电压、频率等实时检测仪表。

4.5.4二次供水设备宜有人机对话功能，界面应汉化、图标明显、显示清晰、便于操作。

4.5.5二次供水控制设备应提供标准的通讯协议和接口。

4.5.6控制设备应有过载、短路、过压、缺相、欠压、过热和缺水等故障报警及自动保护功能。对可恢复的故障应能自动或手动消除，恢复正常运行。

4.5.7电源应满足设备的安全运行,宜采用双电源或双回路供电方式。

4.5.8水池（箱）应有液位控制装置，当遇超高液位和超低液位时，应自动报警。

4.6消毒系统

4.6.1二次供水设施的水池（箱），应设置消毒设备。

4.6.2消毒设备可选择臭氧发生器、紫外线消毒器和水箱自洁消毒器等，其设计、安装和使用应符合国家现行有关标准的规定。

4.6.3臭氧发生器应设置尾气消除装置。

4.6.4紫外线消毒器应具备对紫外线照射强度的在线检测，并宜有自动清洗功能。

4.6.5水箱自洁消毒器宜外置。

4.7远程控制系统要求

4.7.1二次供水设施（含无负压供水设备）宜安装配备远程控制系统。远程监控系统应采用光纤实时采集二次供水系统信号，包括水量、水压、水质、电机、水泵、阀门、配电系统和储水池（箱）等多项运行数据信息和泵房视频信息。

4.7.2远程监控系统后台监控终端宜能够监控主要二次供水设施的运行工况，二次供水设施运行异常能够实时报警；具备报表统计、查询、分析等多种信息功能，能将控制指令发送至各采集终端，提供二次供水系统运行工况。

4.7.3不具备安装配备远程控制系统条件的二次供水设施，应当预留安装远程控制系统的接口和空间。

4.8安防系统要求

4.8.1二次供水设施应当安装视频监控、门禁系统、电子报警装置，应于远程控制系统相匹配，且符合视频安防监控系统技术要求规范。

4.8.2二次供水设施运行机房内应安装使用防盗门、窗，且符合防盗门国家标准要求。

4.8.3二次供水设施运行机房和管理用房应配备质量、数量、型号符合消防器材配置标准。

城市二次供水设施施工图审查标准

1适用范围

1.1凡符合无负压给水设备安装技术要求的住宅、办公楼、宾馆饭店等新建、改建的二次供水项目，均可使用无负压给水设备。

1.2以下情况严禁使用无负压给水设备：

1.2.1凡有可能对城市供水管网造成回流污染，危害水质的相关行业（如：医院、制药行业、化工行业等）。

1.2.2城市供水管网末梢或供水负荷过大的区域。

1.2.3负担有室内、外消防加压的供水系统。

1.2.4使用无负压设备密度过大或使用无负压设备后，可能对周边现有用户用水造成影响的区域。

1.2.5供水保障率要求高，不允许停水的用户。

1.2.6用水时间集中，瞬间流量过大，且无有效保障措施的用户（如：学校、工厂等）。

2使用条件

2.1使用无负压给水设备的外接市政供水管网口径应大于或等于DN200毫米，其所处地区管网高峰供水压力应不小于0.18Mpa。

2.2市政供水管网管径与所接设备吸水管管径比不应小于3：1，设备吸水管管径不应大于DN100毫米。

2.3单套设备的额定供水量不得大于32立方米/小时，采用多套设备的加压供水总量不应大于40立方米/小时。

2.4采用该方式供水的小区，总建筑面积不得大于20万平方米。

3技术要求

3.1无负压给水设备应当符合中华人民共和国城镇建设行业标准《稳压补偿式无负压给水设备》CJ/T303—2008中的有关规定。

3.2无负压给水设备的生产厂家及其产品及主要部件提供商的生产过程应已通过ISO9001:2000质量管理体系认证。

3.3整套设备应具有省级以上质量技术监督部门的检测报告、设备生产许可证及省级卫生行政部门颁发的卫生许可批件。

3.4无负压给水设备启动时，泵吸入口压力下降值不得超过0.02Mpa。

3.5设备应具有由泵吸入口压力控制的自动开停功能，吸入口压力低于0.2Mpa时自动停机，吸入口压力达到0.22Mpa时自动恢复运行。

3.6使用无负压给水设备时，设备进水口前必须安装符合行业标准《倒流防止器》CJ/T160——2002中规定标准要求的倒流防止器。

3.7无负压供水设备进水口前应当安装测压设备，具体测压设备及技术要求如下：

3.7.1一次仪表即压力变送器

要求：

测量范围：0---1MPa

过载：1.5倍满量程压力

精确度：典型：±0.25%FS最大：±0.5%FS

长期稳定性：典型：±0.1%FS最大：±0.2%FS

零点温度漂移：0.03%FS/℃(≤100KPa);0.02%FS/℃(>100KPa)

满度温度漂移：0.03%FS/℃(≤100KPa);0.02%FS/℃(>100KPa)

输出信号：4---20mADC

传输方式：二线或三线

负载电阻：≤（U-15）/0.02Ω

3.7.2信号采集装置

现场数据采集和控制单元应适用于供水行业自动化系统的要求，具备模拟量采集的要求。电磁兼容性：符合EN61000-4-

2、EN50140、EN50141、EN50204

瞬间冲击：EN61000-4-4

浪涌防护：EN61000-4-5

3.7.3信号传输系统

要求数据终端永远在线，即使在工作的中途由于某种原因突然掉电或重启，该设备会自动上线。静电放电抗干扰度试验等级 ：3级

射频电磁场辐射抗干扰度试验等级 ：3级

篇6：无负压变频供水的工作原理

无负压加压供水设备试用的注意事项

，

2、选用该方法供水的小区，总建筑面积不得大于20万平方米。

3、楼前供水干管管径应大于或等于DN150毫米。

篇7：全自动无负压供水设备性能介绍

全自动无负压供水设备性能介绍

全自动无负压变频供水设备的选型是根据用户自来水管线、压力与流量，用户实际用水量、建筑物的高度等数据来确定的，设备表用的调节器容积是按照自来水流量满足要求的情况下估算的，如果自来水管露很细，流量不能满足用水要求，需要重新计算调节器的容积，推荐公式如下：

V容积=（Q出—Q进）△t

Q进=一天最高用水高峰期自来水进水量

Q出=一天最高用水高峰用户用水量

t=最大用水高峰期持续时间

全自动无负压变频供水设备性能：

1、不用建水池或水箱，与自来水管网直接联接，可充分利用自来水的原有压力。

2、自来水经全自动无负压变频供水设备加压后直接供到用户，密封性好，水源不易受污染，供水质量好，是环保型的供水设备。

3、直接同自来水管网相连，充分利用自来水的原有压力，自来水满足要求时，设备就停止工作，节能效果显著，可达到50%以上。

4、设备施工周期短，占地面积小，安装方便，工程总投资可减少60%以上，经济性好。

5、当用户单位停电时，设备可利用自来水管网压力维持部分供水，停电也不停水。

6、全自动无负压变频供水设备自动化程度高，具有过流、过热、缺水、缺相等多种保护功能，使用寿命长。

篇8：无负压变频供水的工作原理

1 变频无负压二次供水技术的涵义

变频无负压二次供水技术是将预压平衡技术、负压反馈技术、真空抑制技术和信息采集分析处理技术等综合于一体的集合体。其在变频恒压供水设备的基础上发展而来, 在供水过程中通过对无负压调节罐、水泵、气压罐和智能控制系统的共同操作, 确保了无负压二次供水的实现。在供水过程中进行应用, 由于其能够将空气完全隔离开来, 通过原有自来水水管的压力就可以实现加压供水, 而且在供水过程中不会影响到供水的整个管网, 有效的提高了二次供水的节能性和高效性。

2 变频无负压设备的特点

(1) 具有良好的节能性。长期以来在我国二次供水过程中都存在着高能耗的问题, 随着能源紧缺的形势不断加剧, 人们对节约能源越来越重视。利用变频无负压设备进行二次供水, 由于设备可以与市政管网直接相连, 不需要进行水池和水箱的投资。而且利用自来水本身的压力来进行供水, 这不仅有效的节约了初期投资大的问题, 而且在整个供水过程中对能源消耗较小, 具有非常好的节能特点。

(2) 使用过程中更加清洁。在利用变频无负压设备进行供水时, 整个过程中都处于密封的状态下进行, 有效的确保了整个供水系统的清洁度。而且变频无负压设备自身具有过滤设备, 可以对细菌起到较好的阻挡作用。另外变频无负压设备所使用的都是不锈钢材料, 对材料的等级具有较严格的要求, 这样不仅有效的避免了管道内部藻类的出现, 而且自来水的质量也能够得到有效的保证。

(3) 运行成本较低。变频无负压设备在供水过程中, 不仅使用的加压泵型号较小, 而且在运行过程中往往是设置多台加压泵共同工作, 有效的降低了电能的消耗。同时加压泵在供水低峰时停止运行, 只在用水高峰期时才进行工作, 相对来讲其运行时间较少, 有效的降低了运行成本。

变频无负压设备在市政供水中进行应用具有较大的优势, 但由于其技术还不是十分成熟, 还无法有效的确保供水的可靠性, 而且在使用过程中需要由相关部门报批, 只有批准后才能对该技术进行应用, 另外无负压相关的标准也不完善, 这都对变频无负压技术的应用带来了较大的影响。

3 变频无负压设备的工作原理

(1) 系统工作原理。在变频无负压设备中, 其变频泵在设计时的转速是与市政管网的压力值成反比的关系。变频水泵的转速是根据用户管网压力的大小来进行自动调节的, 当管网压力达到最大时, 这时变频水泵则会停止运行, 变频无负压系统利用自来水压力来确保对用户供水所需要的压力, 而一旦用户所需水压低于设定的最小值时, 变频水泵则会自动唤醒进入运行状态。在变频无负压系统中, 不锈钢无负压罐与变频水泵的进水口相连, 控制系统实时对无负压罐内的压力进行监控, 同时为了确保无负压罐内没有无压产生, 则采用真空抑制器, 从而有效的确保正常的供水。

(2) 恒压原理。将压力变送器设置在水管网上, 这样就可以实现出口压力信号的转换, 使其以标准信号的形式传送到接收端口, 根据所接收到的标准信号进行调节。调节参数的通常需要经系统运算和给定压力参数相比较后才能得出, 变频器通过调节参数来控制水泵的转速, 完成对系统供水量的调节, 从而使供水管网压力能够保持在用户设定值的范围内。

(3) 无负压原理。真空抑制器作为变频无负压系统的核心设备, 通过真空抑制器来对管网中的负压进行消除, 从而保护市政管网及相关设备。无负压的实现是通过浮球在无负压缸内水位变化时上下移动来实现对阀门开、关的控制, 完成无负压罐的吸气和排气, 从而对罐内的真空进行消除。

4 变频无负压供水应用中的注意事项

由于市政管网供水条件不同, 同时系统设计方案也各不相同, 所以要想更好的确保变频无负压供水系统能够达到高效节能, 则需要在实际供水工作中将变频无负压技术和实际的供水条件有效的结合。变频无负压设备, 其水泵的效率与转速的三次方成正比, 这就需要选择电机时需要使其频率能够有效的保证水泵运行的效率。

在变频无负压设备应用过程中, 对于需要直接在市政管网取水时, 则需要经自来水公司批准后才能进行使用, 同时还要制定具体的规划。市政供水配水管网在设计时主要以时和日的最高用水量来进行配备, 以消防、最大传输和发生事故时的用水量作为流量校核的标准, 这样在变频无负压供水设备在给水支管及给水干管上进行应用时则需要确保规划的合理性。水泵在自身的高效区进行工作才能有效的将变频无负压供水设备的节能优势发挥出来, 所以在具体工作中, 需要对不同情况下的影响因素进行考虑, 对水泵高效区进行核算, 确保水泵工作过程中始终处于高效区的状态。

5 结束语

变频无负压供水技术是一种针对二次供水出现的新型供水技术。这种技术在供水时更加的节能、清洁、安全, 而且投资非常少也便于管理。随着变频无负压供水设备在供水应用过程中不断完善, 相信其在未来供水工程中将会具有非常好的市场前景。

摘要：给排水工程作为城市发展最基础的设施, 近年来城市给排水工程技术取得了较快的发展, 一些新型供水设备也在市场上不断涌现。变频无负压设备节能、清洁及较好的经济性在二次供水中得到广泛的应用, 变频无负压二次供水技术也越来越被人们关注。文中从变频无负压二次供水技术的涵义入手, 对变频无负压设备的特点进行了分析, 并进一上对变频无负压设备的工作原理及供水应用中的注意事项进行了具体的阐述。

关键词：变频无负压设备,二次供水,特点,工作原理,应用,注意事项

参考文献

[1]陈礼洪, 蒋柱武, 程宏伟, 等.二次供水变频水泵低效运行成因及其对策[J].福建工程学院学报, 2012 (04) .

[2]陈思思, 杜林, 尹丹君.变频调速恒压供水水控制系统设计研究[J].价值工程, 2011 (12) .

篇9：浅谈无负压供水方式

【关键词】二次加压供水；无负压供水；无负压应用

随着中国城市化的进程，越来越多的城市出现高层、超高层建筑，城市生活供水二次加压泵站已经是居民小区和城市高层建筑给水中不可缺少的组成部分。目前国内二次加压供水模式主要有以下几种：比较老的建筑或生活小区一般采用地下水池加高位水箱的模式，比较新的建筑或生活小区一般采用气压给水或变频恒压给水模式。但以上几种供水模式中存在出厂水经管网输送到用户尤其是高层楼的用户水质二次污染严重。针对水质二次污染问题，现在越来越多新建建筑采用叠压（无负压）给水模式，此模式供水设备可直接与市政管网串联，可充分利用管网余压，节能效果显著，同时彻底杜绝了水质的二次污染问题。

1.无负压供水及无负压供水设备

无负压是通过对自来水进水的流量、压力及用水的流量、压力双向多变量自动稳流平衡来实现。

无负压给水设备是直接利用自来水管网压力的一种叠压式供水方式，卫生、节能、综合投资小。安装调试后，自来水管网的水首先进入稳流补偿器，并通过真空抑制器将罐内的空气自动排除。当安装在设备出口的压力传感器检测到自来水管网压力满足供水要求时，系统不经过加压泵直接供给；当自来水管网压力不能满足供水要求时，检测压力差额，由加压泵差多少、补多少；当自来水管网水量不足时，空气由真空抑制器进入稳流补偿器破坏罐内真空，即可自动抽取稳流补偿器内的水供给，并且管网内不产生负压。

2.无负压供水的组成

无负压供水主要由无负压流量控制器、双向补偿器、能量存储器、稳压补偿罐、无负压控制柜、泵组、过滤器、倒流防止器等组成。

2.1 无负压流量控制器

无负压控制器时刻监测控制市政管网及补偿罐中的压力，当自来水压力不足时，无负压控制器开始工作，保证市政管网的水压不受影响，不仅保证了用户用水的安全稳定，同时确保了市政管网压力的稳定。

2.2 双向补偿装置

储能与释放调节装置双向补偿可自动对自来水管网进行持续水量补偿，还可以对用户管网起到稳压补偿的作用，确保该设备对自来水管网不产生负压。供水低峰期，双向补偿器开始工作，将水泵出口端的高压水引向高压腔继续补水，当液面逐渐上升，带压的氮气被挤压回能量储存装置内，这样就完成了低峰期给罐内补水的过程，当高峰期供水或市政管网压力下降时，能量存储装置释放能量，挤压高压腔水向恒压腔补充，汇同恒压腔的市政水一同给用户补水，这样就完成了高峰期向用户补水的过程。

2.3 能量储存器

能量储存器内置预压不溶于水的氮气，当高峰期供水时，释放能量挤压高压腔水向恒压腔管网补水，充分利用能量守恒定律的原理，实现高峰期给用户补水，保证罐中的水能够最大程度的补偿到用户管网中，抑制负压产生，保证不对市政管网产生影响。

3.无负压供水形式

前市场上已经出现四种形式的无负压设备。

3.1稳压补偿式（罐式）无负压供水设备

该无负压供水设备通过智能控制控制技术与稳压补偿技术实现设备对市政管网不产生负压，保证向用户管网不间断供水。设备采用的流量控制器在维持最低服务压力的基础上能够自动调节市政管网向设备的输入水量，确保市政管网不产生负压，用水高峰期时能量储存器释放预充的一定压力的氮气，保证稳压补偿罐高压腔的水带有一定压力补偿到恒压腔中，在一定时间内可补充市政管网来水量的不足，通过双向补偿器，在用水低谷期时对稳压补偿罐进行蓄能，对用户管道起稳压补偿作用，夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水，防止水泵频繁启动。

3.2箱式无负压供水设备

该无负压工作形式为设备设置一套增压水泵，市政管网的水与水箱的水同时回合至稳流罐中，当市政管网压力充足时，从市政管网取水向用户供水，当市政管网供水量不足，压力降至趋向市政最低服务压力时，此时流量控制器开始工作，将管网压力始终维持在最低服务工作压力，同时最大化的满足用户的用水。此时，位于水箱出水口的智能增压装置开始工作，将水箱零压力的水箱压到市政管网相同的压力，将水提升至稳流罐中，水泵从稳流罐中取水，向用户管道供水，在水箱底部设置引水装置，增强了水箱内部水的流动性，利用增压水箱进行补偿，延长了补偿时间，提升了补偿能力，大大提高了供水设备的安全、稳定性。

图2 箱式无负压供水原理图

3.3高位调蓄式无负压供水设备

水泵机组通过稳流罐与无负压流量控制器和市政供水管网连接，保护了市政供水管网的压力，将水提升至建筑物顶部设置的密闭高位调蓄灌中，靠重力流向用户管道供水。水泵机组按最大小时供水量选定，电机容量小，水泵始终工作在高效区间，利用高位密闭的调蓄水箱重力流供水，在停水停电情况下依然能够保持供水。节能效果显著，水质无污染，供水安全性极高。

3.4自来水加压泵站专用无负压供水设备

此形式为自来水区域供水的技术发展方向。加压泵站不需建水池等储水构筑物，减少泵站占地面积。加压系统利用来水余压，叠加增压，实现了节能效果。并利用独特技术保护来水管网的压力，避免产生较大的压降，影响其它用户用水，有效地解决了加压泵站中的水击现象，避免水锤的破坏对企业造成严重的经济损失和社会影响。智能控制系统可以实现对远程设备运转状态的检测，提高了管理效率。

4.无负压供水优点

4.1高效节能

设备直接与自来水管串接，在自来水厂一次供水管网压力的基础、上叠加所需的压力，差多少，补多少，能充分利用管网的压力。

4.2无二次污染

供水系统从自来水管网至用户水龙头为全封闭结构。污染物不会进入系统，水体不与空气直接接触，无二次污染机会，环保卫生。

4.3投资少

无需修建水池或水箱，也不需设置大型气压罐，大大节省了投资。

4.4占地面积小

不需要建造蓄水池或水箱不需要配置大型气压罐，大大节约了系统占地面积。

4.5节约水资源

不用定期清洗消毒，不浪费水资源和人力资源。节约维护费用。

4.6安装简便

只需连接进出水管，施工周期短，安装简单。

4.7系统供水稳定，充分保证系统末端压力

4.8自动化程度高，运行可靠，管理方便

5.无负压供水应用范围

用户原有加压系统的节能、降耗改造。

各类中水、污水、废水处理厂。

各类自来水厂、给水加压泵站。

油田输油管道、油库、油泵站、油港等恒压输油系统。

无负压供水设备还适用于各类工矿企业生产用水（如循环冷却水、工业锅炉供水系统等需要恒压的生产用水）。

高层建筑、住筑小区、企事业单位等生活、消防给水系统、暖通、中央空调循环和分质。

6.结语

篇10：变频水泵工作原理

由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳

H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％.变频水泵的功率因数补偿节能

无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式

P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

变频水泵的软启动节能

由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于（4-7）倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。浅谈水泵选型及调速引言根据gbj13-86室外给水设计规范，取水泵站选泵设计时应考虑供水保证率达到90~99%[1]的最低原水水位和泵站供水规模的最大出水量。然而由于自然界的规律，我国冬季12~3月为河流的枯水期，届时江河水位最低，水泵所需的静扬程高，泵站供水量小，如图1、2中a点所示;7~9月夏季高峰供水时，江河水位由于丰水期的来临而上升，虽然泵站供水量增大了不少，但水泵的静扬程有所下降，如图1、2中b点所示。室外给水设计规范依据的最大供水量和最低水位这两个因素存在着明显的季节差异，同时出现的概率很小，照搬教条按规范设计的取水泵站的扬程和流量参数选择会非常不合理，造成泵站绝大部分时间的实际运行工况与设计参数存在较大的差别，运行能耗和基建投资的浪费较大[2]。但若只考虑正常年份的水位水量变化而不按规范要求设计，万一在夏季高峰供水时出现干旱，江河水位下降至最低，而此时供水量又要求最大;或冬季枯水期时由于某种特殊情况而需要最大供水量，如图1、2中c点所示，那么投资巨大的取水泵站将不能发挥应有的作用。水位、水量的变化以及存在问题以南京地区的长江水位变化为例，夏季丰水期平均高水位为9.50m(吴淞标高，下同)。冬季枯水期平均低水位为2.50m，而设计时考虑的极限低水位

1.42m，几乎很难出现。一年中供水量较大的时间集中在7、8、9月份，此时江河的水位较高，而低水位时的12、1、2、3月份需水量比较少。在很多场合，设计人员往往偏重考虑安全供水因素，一般都按规范要求进行选泵设计，即按供水保证率达到90~99%[1]的最低取水水位和泵站供水规模的最大出水量(图1、2中c点工况)设计。水厂反应池标高是恒定的，但江河水位随季节更迭而变化且幅度比较大时，水泵的静扬程也发生较大的变化。理想状态的设计认为可以做到仅靠调节水泵并联运行台数来适应实际运行中的流量、扬程的变化，如图1、2中a、b、c点所示。但据笔者调查大多数的取水泵站需要调节管路阀门的开度配合水泵并联运行台数的增减来适应流量及扬程的变化.如图3中a1，b1点所示，那么a1-a,b1-b之间剩余扬程的能量消耗在阀门上，长年累月能量的浪费是十分惊人的。

图1 江河枯/丰水期水位变化及冬/夏季源水泵站供水量变化1图2 江河枯/丰水期水位变化及冬/夏源水泵站供水量变化2图3 大多数泵站的实际工况曲线

因此按百年一遇(即供水保证率90~99%)的极限低水位和最大供水量来选择水泵的取水泵站肯定会出现闲置的水泵台数较多，水泵绝大部分时间不在工况点运行而需依靠关小阀门开度来调节。大量闲置的固定资产和日常运行的高能耗使取水泵站的经济性无从谈起。经济性水泵选型和调速设计的原则水泵额定数据是对应于水泵效率最高点的各项参数，在该点左右两侧不低于最高效率10%的一定范围内，都属于效率较高的区段[3]。最理想的设计方案应该是泵站的流量、扬程变化范围在所选水泵的高效区内，但实际上不一定能选择到满足理想条件的水泵。而且在工程实际中，经常遇到单台水泵的高效区无法覆盖泵站流量、扬程变化范围的情况，这时就需要依靠多台水泵并联运行来完成。水泵并联时按扬程不变，流量叠加的原理工作(如图4所示)。水泵q-h曲线变得越来越平缓，因而更适应流量变化比较大而扬程变化比较小的泵站。

图4 水泵并联工况图图5 水泵调速的特性变化与江河水位变化之管道特性曲线变化

江河水位的升高，表现在水泵静扬程的减少，管道特性曲线平行下移。此时工况点往往会移出水泵的高效区。如果能同时改变水泵转速，水泵特性曲线q-h同时平行下移，那么水泵特性曲线q-h和管路特性曲线这两族曲线就能在abcd(如图5所示)的区域内相交，在这块区域内的各个工况点上，无论是流量还是扬程，水泵都能适应它们的变化。从而充分利用了水位的势能，节省电耗。按水泵相似工况定律, 有:qn/ q0= nn/n0(1)hn/ h0=(nn/n0)2(2)pn/ p0=(nn/n0)3(3)式中:n0，q0，h0，p0分别为全速泵之转速，流量、扬程、功率。nn，qn，hn，pn分别为变速泵之转速，流量、扬程、功率。所以调速恰恰能弥补水泵并联运行时q-h曲线变得平缓而不能适应原水水位变化大但流量变化小的短处。从图1、2的两种情况可以看出，取水泵站的常规运行是在夏季高水位低扬程大水量的b点和冬季低水位高扬程小水量的a点及其区间里。则经济性选泵和调速原则的出发点可以分为两种1)以图1中b点为选泵的基准点，且水泵在b点运行适应位于其相应高效区的右侧，若b点水量是单台水泵是可以满足的，而a点及a-b之间区域的经济运行可以依靠降低水泵机组运行速度来解决;若b点水量必须数台泵并联运行才能达到时，则a点及a-b之间区域的经济运行可以用减少并联水泵台数[2]、降低水泵机组速度的组合方法来解决。(2)以图2中a点作为选泵的基准点，且水泵在a点运行适应位于其相应高效区的左侧，若a点水量是单台水泵可以满足的，则b点及a-b之间区域的经济运行可以依靠降低水泵机组运行速度来解决;若a点水量必须数台泵并联运行才能达到时，则b点及a-b之间区域的经济运行可以用减少并联水泵台数[2]、降低水泵机组速度的组合方法来解决。可靠性水泵选型和调速设计的对策根据gbj13-86的设计规范，取水泵站选泵设计时应考虑供水保证率达到90~99%的最低水位和泵站供水规模最大时的出水量，即图1、2中c点的要求。但正如本文前面分析所述，取水泵站由于自然界的规律而经常运行于a-b之间的区

域内，只有在夏季高温干旱或冬季出现特大供水量需求的特殊条件下，才会出现c点的情况，这就是源水泵站选泵设计的可靠性所在。水泵机组采用变频调速技术，并且在a-b之间正常运行区域内时均采用低于50hz的变频运行状态，按实际情况需要时将运行频率上调至55hz甚至更高一点的超工频运行状态，则根据式(1)、(2)、(3)的规律，可以满足c点的运行工况。需要注意的事项(1)电动机功率的匹配由于式(3)的关系，在采用调高频率进行超过额定转速运行时，必须对水泵和电动机的功率进行校核。因为水泵的轴功率是随着流量、扬程的变化而变化，水泵配置的电动机功率均按水泵单机运行的最大轴功率选择。由图4可见，两台水泵并联运行时的工况点f，其流量为q1+2，扬程为h2。折算到单台水泵时的扬程仍为h2，流量为q1，2。该流量小于单台水泵工作时的流量q1;其轴功率p1，2也小于单泵工作时的轴功率p1。多台水泵在并联运行时的功率更小于单泵运行时的功率[3]。所以在选配电动机时，其功率按常规配置就足够了。但应校核水泵在并联且调速运行时，其电动机的输出功率一般不小于75%的额定值。以保证调速状态下的电动机也处于高效区内。在多台水泵并联运行还不能满足最大流量最高扬程(即c点)的工况，而需要将频率调至55hz时按式

(3)pp=(55/50)3 p1=1.13 p1=1.331 p1(4)反之，p1=0.751 pp(5)所以当水泵并联运行时，可在电动机功率不超载的前提下，实现前述超速的安全运行。(2)水泵汽蚀余量的校核由于水泵的npsh(必需的汽蚀余量)在实行超速运行工况时，会随着转速的上升而上升，但水泵的安装高度是恒定的，c点的工况条件是最低水位时的最大流量，所以在为满足c点要求采取的对策时，npsh的校核是保证泵站安全运行的必备条件。(3)电动机功率因数当水泵并联运行时电动机处于轻载状态，其功率因数cosф有一定的下降，这可以通过电容补偿的方法来解决。在为实现c点运行要求而进行超速运行时，电动机功率会随着负载的加重而逐渐向满载甚至轻微超载的状态靠拢，功率因数也逐渐上升，就有可能出现功率因数过补偿而不经济的状况。但因为c点是非正常的极端情况，发生的机会很少，即使功率因数不经济也同样作为小概率事件可以忽略不计。(4)机械强度的考虑目前国内水泵、电动机的机械强度能满足上述小范围超速运行的需要。因为在为50hz的工况条件下生产水泵及电动机时，制造者仅需改变工艺参数设计而保持原有的机械结构不变。结束语当江河水位变化较大时，水泵静扬程变化也较大。冬季低水位时供水量小，夏季高水位时供水量大，这是自然界的规律。取水泵站选泵设计应分别根据实际情况按正常年份冬季水位水量和夏季水位水量来选取合适的泵型再配以变频调速，以确保泵站的高效运行，这才符合选泵和调速设计的经济性的要求;同时还应校核设计规范要求的在最低水位情况下，泵站能否满足最大供水量的要求，这是选泵和调速设计的可靠性所要求的。