關(guān)于無(wú)吸程補壓供水設備工程的論文
摘要：通過(guò)對傳統的供水設備的工藝流程的分析，推薦了一種節省投資，節約能源的新型供水設備，并進(jìn)行了詳細的介紹。
關(guān)鍵詞：補壓供水
一、概述
傳統的供水設備基本上是對無(wú)壓水進(jìn)行加壓，以得到所需的流量和揚程，而現在的水源有很大部分是自來(lái)水管網(wǎng)，其水壓大多在0.15MPa以上。，通常把帶壓水放入水池得到無(wú)壓水，再經(jīng)設備加壓送到用戶(hù)。在這個(gè)過(guò)程中，自來(lái)水管網(wǎng)水的壓力被浪費了，自來(lái)水管網(wǎng)直接向大氣開(kāi)口，管網(wǎng)的壓力要降低；并且在開(kāi)口水池中造成了二次污染。
無(wú)吸程補壓供水設備可以對帶壓水直接補壓，從而避免了能量的無(wú)謂損失。為防止由于水流沖擊造成的管網(wǎng)壓力波動(dòng)，該設備在進(jìn)水管中設置了正弦導流片，并在吸水管上方添加了引水保護器。水進(jìn)入泵組后，通過(guò)引水保護器和導流片的緩沖與調節，保證泵組的平衡運行，并保持管網(wǎng)水壓力的恒定。無(wú)吸程補壓供水設備實(shí)現了節能、高效、衛生、安全運行。
在2002年10月舉行的科技成果鑒定會(huì )上，GHG型無(wú)吸程補壓供水設備產(chǎn)品被評定為國內領(lǐng)先技術(shù)產(chǎn)品。
現在該產(chǎn)品國內已由濟南普利龍供水設備有限公司生產(chǎn)，并經(jīng)廣大用戶(hù)使用，普遍反映良好。
二、國內現狀
現在國內通用的供水設備基本上采用水池型式控制，這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是可在水池水減少時(shí)，隨時(shí)為水池補水。水池接受自來(lái)水管網(wǎng)的水再經(jīng)泵組加壓，而且現有的水池的進(jìn)水控制，多采用浮球閥方式，缺點(diǎn)是它的補水量隨用水量而變化，并不能起到削峰填谷的作用，它僅僅起到了一個(gè)泄壓或減壓閥的作用（僅在短時(shí)間停水時(shí)，仍可保證幾個(gè)小時(shí)的供水）。
已經(jīng)有專(zhuān)業(yè)人員發(fā)現了這種水池加壓方式的弊端，于是他們在設想一種直接聯(lián)在管網(wǎng)上的泵組，實(shí)現直接對管網(wǎng)水增壓，并且生產(chǎn)了一些產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品有一個(gè)相當大的`缺點(diǎn)，泵組運行不穩定，出水壓力波動(dòng)較大，并且影響到管網(wǎng)的壓力。
三、基本原理
無(wú)吸程補壓供水設備的創(chuàng )新性在于利用能量疊加原理，對管網(wǎng)帶壓水直接增補壓，并且利用正壓吸水罐和吸水管內加導流片的形式，保證了只增壓力不增流量。并通過(guò)一定的控制功能，實(shí)現泵組的全自動(dòng)運行。
市政管網(wǎng)中的水是通過(guò)泵站加壓的帶壓水，這種水含有能量，如果利用泵組對帶壓水加上能量,則由于能量的疊加作用，水泵的機械能轉化為水的壓力能實(shí)現了直接增補壓。
無(wú)吸程補壓供水設備吸收直接增壓的優(yōu)點(diǎn)，并且克服了存在的問(wèn)題。我們根據設備進(jìn)水管段的流速情況，確定合適的過(guò)氣截面，排掉進(jìn)水管中多余的氣體，使進(jìn)入水泵的液體穩定在一個(gè)合理的范圍內。同時(shí)，在水泵的進(jìn)水管中裝備了正弦導流片，使進(jìn)入水中的水流與葉片成一定的角度，保證水泵葉輪穩定可靠的工作；并且維持水泵的揚程和流量有一個(gè)合適的對比關(guān)系。采用閉環(huán)壓力反饋使泵組進(jìn)行全自動(dòng)運行。由于水處于一個(gè)封閉流道內，管網(wǎng)的壓力不受影響。
四、用戶(hù)使用情況報告——某小區無(wú)吸程補壓供水設備
某小區位于濟南市水屯路中段，共有樓房21幢，最高為六層（18米）其中14幢樓由兩根DN40水管并聯(lián)供水，合并成一根DN100總管進(jìn)入小區，因壓力不足，四樓以上無(wú)水。另7幢由另一根管路供水，水量和壓力夠用，不予考慮。設備未投入運行時(shí)，六樓用戶(hù)沒(méi)水，五樓、四樓水壓很低，安裝在頂層的太陽(yáng)能熱水器無(wú)法正常使用，業(yè)主抱怨很大。設備投入運行后，24小時(shí)保證所有住戶(hù)的用水要求。在用水低谷時(shí)，二臺泵運行，用水高峰時(shí)，四臺泵運行，單臺泵功率為1.1kw，效果良好。
為驗證本設備對管網(wǎng)的影響程度，在水表上游裝一塊壓力表，在設備投入運行前后，壓力表數值穩定在0.2MPa左右一個(gè)很小的區域，上下波動(dòng)不超過(guò)0.01MPa。
五、效益分析
選用GHG型無(wú)吸程補壓供水設備比傳統HG型利用調節水池的設備，有很多優(yōu)點(diǎn)：
1、 初期投資少、無(wú)水池、不用消毒、安裝費用少。
2、 運行費用低，機組耗電少。
3、 不銹鋼連接管道，衛生，水無(wú)二次污染。
4、 對市政管網(wǎng)的影響小于水池型二次加壓設備。
現以中國濟南留學(xué)人員創(chuàng )業(yè)園供為例來(lái)說(shuō)明這種設備的經(jīng)濟性和優(yōu)越性。創(chuàng )業(yè)園生活用水量設計為30m3/h，所需水壓為0.65Mpa；自來(lái)水室外管網(wǎng)水壓為0.2MPa，客戶(hù)按傳統二次加壓供水方式選用HG型恒壓變量供水設備一套，我公司建議選用GHG36-45型節能增壓自動(dòng)供水設備一套，并得到客戶(hù)認可，效益分析如下：
1、 選用恒壓變量供水設備
選型為HG36-75，配3臺40LG12-15*5水泵，功率5.5KW/臺。2） 建造泵房（半地下式）6m*3m*3m(L*W*H)，造價(jià)為18，000元；
3） 設備造價(jià)HG36-75總價(jià)為67，000元；
4） 消毒設備，臭氧發(fā)生器60g/h，造價(jià)48，000元；
5） 占地400 m2，不作價(jià)；
6） 安裝約10，000元；
共計造價(jià)203，000元。
2、 選GHG型無(wú)吸程補壓供水設備GHG36-45，應客戶(hù)要求選用6臺美國產(chǎn)臥式多級泵，功率1.5kW/臺（其揚程比HG36-75型低）.
1） 不設水池；
2） 地上式泵房4.2m*2.7m*2.7m(L*W*H)，造價(jià)為6,800元；
3） 設備GHG36-45造價(jià)約為118,000元；
4） 無(wú)需消毒；
5） 占地極��；
6） 安裝費約計3,600元；
共計造價(jià)128,400元。
3、運行費用
HG36-75為5.5KW水泵3臺,調查HG36-75的運行情況，并結合測算，得出全年運行費用為：5.5*3*60%*24*365*0.75=65,043元（60%為運行系數,電費按其實(shí)際收費0.75元/kW·h）
GHG36-45型供水設備為1.5kW水泵6臺，經(jīng)現場(chǎng)實(shí)測統計得出4、綜合以上計算,對比分析如下:
1） 初次投資：GHG36-45型供水設備是HG36-75型供水設備的63%；
2） 運行費用：GHG36-45型供水設備是HG36-75型供水設備的45%；4） 使用壽命: GHG型供水設備壽命比HG36-75更長(cháng)。
由以上分析可知，GHG型智能增壓供水設備與傳統供水設備相比，能節省大量的初投資和運行費，節約能源，并且環(huán)保衛生，其經(jīng)濟效益和社會(huì )效益十分顯著(zhù)。
六、結論
無(wú)吸程補壓供水設備是一種在原有水壓力基礎上再加壓的技術(shù)，它突破了以往只能對無(wú)壓水進(jìn)行加壓的誤區，并且通過(guò)對流體流態(tài)的控制保證了設備限量增壓，不對管網(wǎng)產(chǎn)生壓力影響。在用戶(hù)前端安裝無(wú)吸程補壓供水設備，可解決自來(lái)水由于管網(wǎng)限制不能送到用戶(hù)的問(wèn)題，滿(mǎn)足遠端和高地勢用戶(hù)的需要。無(wú)吸程補壓供水設備運行穩定，出水壓力波動(dòng)較小，并且不影響相鄰管網(wǎng)的壓力�？蓮V泛應用于水管網(wǎng)的直接增壓，具有極大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
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