無負壓供水設備工作原理
1、微機設定給水泵工作壓力,即用戶用水壓力。生活給水時,設備運行在低壓變頻狀態(tài),由變頻器時刻監(jiān)控管網(wǎng)壓力,對反饋值和設定值進行運算和比較計算,若網(wǎng)管壓力高于用戶所需壓力(設定壓力)則自動減少輸出頻率,從而使泵的轉(zhuǎn)速減少,出水量減少。若管網(wǎng)壓力低于用戶所需壓力(設定壓力)則自動增加輸出頻率。從而使泵的轉(zhuǎn)速增加,出水量增加,當一臺泵運行滿足不了用戶需要時,其它各臺泵自動投入,以保證用戶的使用壓力。
2、當自來水管網(wǎng)的壓力升高到達與用戶使用壓力時候,變頻器經(jīng)過一段延時后便降低轉(zhuǎn)速直到停機,只有當壓力降到某一設定壓力值時,變頻器才重新開始工作。變頻泵組的工作只是滿足用戶的用水壓力與管網(wǎng)壓力之差,大大節(jié)約了電能。
3、 當流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力低于一個大氣壓時,安裝在流量調(diào)節(jié)器頂?shù)呢搲合髯詣哟蜷_,使氣體進入流量調(diào)節(jié)器內(nèi),消除負壓。當流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力升高時,又可以將多余的氣體排出流量調(diào)節(jié)器外,使流量調(diào)節(jié)器內(nèi)蓄滿水,以備下次用水高峰期時使用。當流量調(diào)節(jié)器內(nèi)蓄滿水后,安裝在流量調(diào)節(jié)器頂?shù)呢搲合髯詣雨P(guān)閉,防止溢流。
運行原理
無負壓(無吸塵)給水設備的應用,是以市政管網(wǎng)為水源,形成密閉的連續(xù)接力增壓供水方式,其應用與通常的經(jīng)水池(水箱)中轉(zhuǎn)二次增壓供水設備相比大為不同。
為了減小直接抽吸對市政供水的影響,一般應在設備入口管道上串接一個承壓貯水容器。主要起緩沖作用(動態(tài)補償作用)的水罐稱為緩沖罐;平時無動態(tài)緩沖作用僅在市政管無水壓時才起備用水源作用的水罐稱為水源罐。大容積的承壓水池也是水源罐的一種形式(一般采用鋼筋混凝土現(xiàn)場施工建造。
配套緩沖罐的接力增壓設備與配套水源罐的接力增壓設備運行原理有一定差異,下面分別予以說明。
1、配套緩沖罐的設備
設備說明
成套設備一般由緩沖罐、水泵機組、氣壓罐控制柜及控制儀表組成,各部分說明如下:
a、緩沖罐:是接在設備入口處的氣壓罐,簡稱緩沖罐,給水運行時罐內(nèi)部分容積為壓縮空氣,靠壓縮空氣的貯能,對各種突變沖擊具有很好的減緩消除作用,同時對市政供水具有一定動態(tài)補償作用。
有2種不同結(jié)構(gòu)的緩沖罐,隔膜緩沖罐采用天然橡膠隔膜材料,因*密閉更有利于保持水質(zhì)標準,普通鋼制緩沖罐內(nèi)壁涂有符合衛(wèi)生標準的防腐涂料,但補氣時會與外界空氣接觸。
緩沖罐即可串接使用 (如圖2-1所示),也可并接使用(進出水為同一管道,作為分支與市政管路相接,如圖2-2所示)
b、水泵機組:選用本公司具有非過載特性的水泵,其工作特性可以適應水源的較大范圍內(nèi)的壓力變化,不會產(chǎn)生過載現(xiàn)象。
c、氣壓罐:其作用與通常2次增壓供水設備中的氣壓罐相同,本系列標準產(chǎn)品采用的隔膜式微型氣壓罐,主要利用其保壓功能,有利于設備的智能化自動節(jié)能控制。
d、變頻控制柜:可采用全變頻控制系統(tǒng),即所有水泵均采用變頻調(diào)速拖動,也可采用部分變頻控制系統(tǒng)(樣本標準產(chǎn)品只有1臺泵為變頻調(diào)速拖動)。
e、旁通管路:如果市政供水平時能夠滿足水壓要求,僅在供水高峰時壓力不足,可加載旁通管路,可使市政下拉供水與增壓供水實現(xiàn)自動切換運行。
圖2-1,2-2所示的應用系統(tǒng)管路圖
(1)當市政管網(wǎng)高壓時,設備處于停機狀態(tài),市政水源過緩沖罐、旁通管路直接向用戶管網(wǎng)供水。
(2)當市政管網(wǎng)欠壓時,設備自動啟動,在原不水壓基礎(chǔ)上變頻調(diào)速增壓(恒壓)供水,由于是按“差多少,補多少”的原則增壓,所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求,同時又實現(xiàn)了高效節(jié)能運行。運行過程中密閉的緩沖罐相當一段管路,新鮮衛(wèi)生的自來淼不斷流過水源罐,不會遭受外界污染。
(3)設備運行中,緩沖罐部分容積為壓縮空氣(其壓力與市政水壓相同),因而貯存了一定壓力勢能,靠此貯能可大大減緩各種沖擊對市政水源的影響,同時對市政供水具有動態(tài)的削峰補償作用。當市政服務壓力從P2降至P1時,緩沖罐提供的zui大補償水量與緩沖罐總?cè)莘e關(guān)系為:
V#=(1-P1/P2) V總=KV總
V#-供水高峰市政壓力從P2降至P1期間水源罐給出的補償水量(m3)
P1-市政供水高峰期zui低壓力(壓力)
P2-市政供水高峰期前的壓力(壓力)
V總-水源罐的總?cè)莘e(m3)
例:供水高峰期,市政水源壓力從20mH2O降至mH2O,則在該期間水源罐給出的補償水量為
V#=(1-15/30) V總=0.5V總(m3),占總?cè)莘e的50%。顯然這是一種切實有效的動態(tài)補償作用,如果所有用戶的增壓設備均具有這種補償作用,則總體上對市政供水可起到一定削峰填谷的效果,高峰期間管網(wǎng)服務壓力不至于下降得太低。
(4)緩沖罐上配有控制儀表,當市政管網(wǎng)壓力低于設定下限值時可自動停機(禁止運行),防止過度抽吸市政水源及防止抽水運行。
2、配套水源罐的設備
設備說明
成套設備一般由自動隔離閥(選購件)、水源罐(或承壓水池)、水泵機組、氣壓罐、變頻控制柜(含控制儀表)組成。各部分說明如下:
a、自動隔離閥或節(jié)流裝置(選購件):用于隔離市政水源,可任意設定動作壓力,當市政水源壓力低于該值時,隔離裝置動作,切換到水源罐或承壓水池供水。也可考慮使用廉價的節(jié)流裝置代替隔離閥,限制zui大進水流量,供水不足部分靠水源罐補償。
b、水源罐:給水運行時罐內(nèi)全部容積充滿了水,由于無壓縮空氣貯能,對各種沖擊的緩沖作用和對市政水源的動態(tài)補償效果不如緩沖罐。但當市政水源壓力太低,水源罐出水(供水)大于進水量時,罐內(nèi)貯水容積可全部用來補償市政水源的不足。
水源罐提供補償水量期間,靠真空抑制器使空氣自動進入罐體,可避免對高下管網(wǎng)造成負壓抽吸作用(即所謂無負壓無吸程)。
水源罐只能串接在進水管路中使用。
c、承壓水池:一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),與水源罐工作原理相同,因其容積大,對市政供水具有很好的削峰填谷作用,適用于全國各地各種市政水源情況。當市政供水管網(wǎng)因故停水期間可由承壓水池提供一定時間的供水水源,適用于客戶要求高可靠供水的場合。
d、水泵機組:選用本公司具有非過載特性的水泵,其工作特性可適應市政水源的較大范圍內(nèi)的壓力變化,不會產(chǎn)生過載現(xiàn)象。
e、氣壓罐:其作用與通常2次增壓供水設備中的氣壓罐相同,標準產(chǎn)品設計中采用隔膜微型氣壓罐,主要利用其保壓功能,有利于設備的智能化自動節(jié)能控制。
f、變頻控制柜:可選擇采用全變頻技術(shù)方案,即所有水泵均采用變頻拖動,也可采用部分變頻技術(shù)方案(只有一臺泵為變頻調(diào)速拖動)。
g、旁通管路:如果市政供水平時滿足水氣要求,僅在供水高峰時壓力不足,可加載旁通管路,使市政直接供水與增壓供水自動切換運行。
運行說明
圖示的應用系統(tǒng)管路圖
(1)當市政管網(wǎng)高壓時,設備處于停機狀態(tài),市政水源通過水源罐、旁通管路直接向用戶管網(wǎng)供水。
(2)當市政管網(wǎng)欠壓時,設備自動啟動,在原有水壓基礎(chǔ)上變頻調(diào)速增壓(恒壓)供水,由于按“差多少,補多少”原則增壓,所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求,同時又實現(xiàn)了高效節(jié)能運行。運行過程中密閉的海洋法罐只相當于一段管路,新鮮衛(wèi)生的自來水不斷流過水源罐(或承壓水池),不會遭受外界污染。
(3)當市政水源壓力太低,自來水進水小于設備供水(水源罐出水)時,靠水源罐貯水容積來補償市政水源的不足。水源罐提供的zui大補償水量與水源罐總?cè)莘e相同V補=V總。
水源罐提供補償水量期間,靠真空抑制(自動進、排氣閥),使空氣自動進入罐體,可避免對市政管網(wǎng)造成負面抽吸作用(即所謂無負壓無吸程),并可保證水源罐容積全部被有效利用。
(4)為進一步減小直接抽吸對市政水源的影響,可選購一只水源隔離閥及控制儀表,從而可任意設定允許抽吸的zui低壓力,當市政水源入口壓力降到允許抽吸的zui低壓力時,水源隔離裝軒會自動啟動,設備將切換到以補償罐為水源自動供水。也可考慮選購廉價的節(jié)流裝置代替隔離閥,限制自來水進水流量,供水不足部分靠水源罐補償。
(5)市政水源因故停水且水源罐貯水也己消耗完,設備會自動停機(禁止運行)。水源正常后自動恢復運行。
無負壓供水設備工作過程:
1、 管網(wǎng)壓力高于或等于用戶壓力時當自來水壓力高于用戶使用壓力時,旁路止回閥導通,由自來水直接供給用戶用水。用戶壓力高于或等于設定壓力,變頻設備不運行,水泵處于停機狀態(tài)。
2、管網(wǎng)壓力低于用戶壓力時變頻設備開始運行,水泵處于開始運轉(zhuǎn)。
A、管網(wǎng)流量大于等于用戶用水量時:
若流量調(diào)節(jié)器內(nèi)有空氣則壓力升高,又可以將多余的氣體排出流量調(diào)節(jié)器外。使流量調(diào)節(jié)器內(nèi)蓄滿水以備下次用水高峰期時使用。當流量調(diào)節(jié)器內(nèi)蓄滿水后,安裝在流量調(diào)節(jié)器頂?shù)呢搲合髯詣雨P(guān)閉,防止溢流。流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力恢復至自來水管網(wǎng)壓力。若流量調(diào)節(jié)器內(nèi)沒有空氣,流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力保持自來水管網(wǎng)壓力。水泵提升壓力為用戶用水壓力—管網(wǎng)壓力
B、管網(wǎng)流量小于用戶用水量時:
流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力降低,當流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力低于一個大氣壓時,安裝在流量調(diào)節(jié)器頂?shù)呢搲合髯詣哟蜷_,使氣體進入流量調(diào)節(jié)器內(nèi),消除負壓。流量調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力降為零。流量調(diào)節(jié)器內(nèi)的水與自來水的流入水共同提供給用戶用水。流量調(diào)節(jié)器內(nèi)儲備水補償?shù)氖怯脩粲盟c管網(wǎng)流量之差。水泵提升壓力為用戶用水壓力。
湖南懷化工作原理:
1、當自來水的壓力PZ低于用戶所需的設定壓力Py時,可編程控制器會自動變頻軟啟動運行,直到管道的實際壓力Pz=Py,可編程控制器才控制變頻泵以一恒定的轉(zhuǎn)速運行。自來水的壓力Pz超高,變頻泵的轉(zhuǎn)速就越低,自來水的壓力 Pz越低,變頻泵的轉(zhuǎn)速就越高。當自來水的壓力Pz=Py時,變頻泵就停止工作既充分利用了自來水原有的壓力,又能確保用戶需要的壓力恒定。
2、變頻泵的進水口與無*相連。可編程控制器時時刻檢測無*內(nèi)的壓力,通過控制真空抑制器來穩(wěn)定無*和自來水的壓力使之不產(chǎn)生負壓,從而確保自來水管網(wǎng)的正常供水。
3、自來水停水,設備自動停機,自來水自動開機,停電自動恢復自來水的常壓供水。
湖南懷化介紹:
我廠在變頻恒壓供水設備基礎(chǔ)上開發(fā)了湖南懷化,該設備充分利用自來水管網(wǎng)的原有壓力能源,在同樣供水需求的情況下,可以選用功率相對較小的水泵及控制設備,同時在夜間小流量用水的情況下利用自來水水壓直接供水而無需起動水泵。相比較于傳統(tǒng)的帶水池的供水設備可節(jié)約大量的電能運行成本及投資成本。
湖南懷化主要功能
1、全自動完成多臺水泵機組軟啟動,變頻到工頻運行以及停止的全部操作過程。
2、根據(jù)用水量的變化,變成多臺泵組的啟動和停止。
3、有壓力設定值和實際壓力值的LED顯示功能。
4、有LED頻率指示,變頻異常指示,
電機故障工況顯示。
5、保護功能:具有欠壓保護、過壓保護、過載保護、短路保護、失速防止、燒損防止等功能。
久華新一代湖南懷化:
四大技術(shù)升級說明一:*消除負壓技術(shù)雙重保險;
在原來的的消除負壓技術(shù)基礎(chǔ)上,由一臺負壓抑制器工作,控制負壓產(chǎn)生,在此基礎(chǔ)上又增加了一個消除負壓的緊急進氣單向通道;兩種消除負壓功能,當抑制器不能*消除負壓或者故障時,另外一個消除負壓緊急進氣通道馬上打開,**消除負壓的產(chǎn)生。
二:*無水檢測雙重保護;
當市政管網(wǎng)停水時,穩(wěn)流罐內(nèi)的水位下降,液位傳感器檢測到無水信號時,馬上給信號給變頻器,讓水泵停止工作,保護水泵,以防電機燒毀,來水時水泵自動恢復供水。第二種保護:當液位傳感器故障時,由無負壓穩(wěn)流罐下面的電接點壓力表工作;當壓力表檢測到水泵進口壓力下降設定壓力時;壓力信號反饋給變頻器,讓水泵馬上降頻工作,直至停機以防電機燒毀,保護水泵,來水時水泵自動恢復供水。
三:*水泵出口彎頭流道無疤痕技術(shù):
久華
湖南懷化90度彎頭再焊接管道方式,水泵出水口流道更加通暢,減少了揚程損耗,提高了水泵工作性能,不但美觀又非常實用。
四:*特制液位傳感器換代產(chǎn)品:
目前國內(nèi)的無負壓設備生產(chǎn)廠家,無*上的液位傳感器都是采用不銹鋼304或316材料做成的產(chǎn)品,多年來事實證明,很多用戶都發(fā)現(xiàn)安裝在不銹鋼穩(wěn)流罐上液位傳感器,在有時會停水的地方用不了多久就有故障了,原因是不銹鋼和不銹鋼之間在液體中相互產(chǎn)生化學反應,(如材質(zhì):303~304~316等),直接引影響到設備的安全,和用戶的生活用水,祥幫技術(shù)人員通過多次的現(xiàn)場檢驗和技術(shù)攻關(guān),zui終選取衛(wèi)生級的四佛材料,特制而成的液位傳感器,解決了所有難題,產(chǎn)品性能非常可靠,經(jīng)濟實用,而且安裝、調(diào)試都很方便。水泵出口流道采用*特殊的加長大月彎頭,取消了常規(guī)