管網(wǎng)進(jìn)水自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備的環(huán)保性能、經(jīng)濟(jì)效益分析
管網(wǎng)進(jìn)水自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備的環(huán)保性能、經(jīng)濟(jì)效益分析
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備研制背景
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城市人口急劇增加，城市居民住宅的不斷擴(kuò)建與改造，住宅樓層不斷加高，城市面積不斷擴(kuò)大，原有城市一次供水管網(wǎng)的供水壓力日顯不足，大部分地區(qū)普遍存在著用水高峰期高層供水壓力過(guò)低，造成高層用戶(hù)用水困難。
目前，國(guó)內(nèi)外通常的解決辦法是增設(shè)二次加壓設(shè)備，修建蓄水池和高位水箱，通過(guò)水泵二次加壓供水，但這種傳統(tǒng)二次加壓設(shè)備存在著一些缺點(diǎn)：
1、投資大(需要修建地面蓄水池、屋頂水箱)，在使用過(guò)程中還要定期清洗水箱，日常維護(hù)費(fèi)用也大。
2、水源污染嚴(yán)重(蓄水池及屋頂水箱的二次污染)。
3、能源浪費(fèi)(市政管網(wǎng)的一次供水壓力無(wú)法利用，白白浪費(fèi))。
4、占地?。ㄐ钏丶拔蓓斔渚枵加靡欢娣e）
后來(lái)出現(xiàn)了直接在自來(lái)水管網(wǎng)中疊加二次加壓設(shè)備的方式，但“直接在自來(lái)水管網(wǎng)上串接加壓設(shè)備”在我國(guó)《城市供水條例》中是不允許的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)城市自來(lái)水管網(wǎng)的供水能力還不夠強(qiáng)。隨著改革開(kāi)放的深入，國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步提高，城市市政供水能力也大大增強(qiáng)，在一部分城市中心地區(qū)，城市管網(wǎng)斷水現(xiàn)象明顯減少，加上它衛(wèi)生、節(jié)能、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，自來(lái)水疊加壓力供水又逐步被人們接受了。
由于這類(lèi)設(shè)備目前尚不成熟，產(chǎn)品功能和加工工藝上都有諸多亟待提高之處，我們?cè)诠┧畬?zhuān)家的幫助下，結(jié)合自身在供水市場(chǎng)長(zhǎng)期研究、生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮同行產(chǎn)品的一些特點(diǎn)，研制開(kāi)發(fā)了EAST牌BW型管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備概述
由變頻運(yùn)行的水泵機(jī)組通過(guò)水質(zhì)水壓保護(hù)裝置，從市政給水管網(wǎng)直接吸水疊壓供水(恒壓供水或變壓供水)，保證市政給水管網(wǎng)水壓不小于設(shè)定壓力值，且水質(zhì)不被污染的供水設(shè)備。
中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備進(jìn)水口通過(guò)過(guò)濾器、倒流防止器直接與自來(lái)水管網(wǎng)連接，先經(jīng)過(guò)不銹鋼穩(wěn)流罐，再通過(guò)不銹鋼管路進(jìn)入水泵變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，為用戶(hù)提供清潔的水源。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備工作原理
自來(lái)水管網(wǎng)的水通過(guò)進(jìn)水管路部分進(jìn)入穩(wěn)流補(bǔ)償罐，穩(wěn)流補(bǔ)償罐內(nèi)空氣通過(guò)負(fù)壓消除器排出，直至罐內(nèi)水滿(mǎn)，設(shè)備通電置于自動(dòng)工作狀態(tài)。
用水低峰期，當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)供水量充足并且供水壓力充足時(shí)，微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)自來(lái)水管網(wǎng)進(jìn)水口壓力與用戶(hù)供水管網(wǎng)壓力，控制水泵進(jìn)入睡眠節(jié)能狀態(tài)或單泵短時(shí)低速運(yùn)轉(zhuǎn)補(bǔ)壓狀態(tài)，用戶(hù)的用水均從設(shè)備旁通管直接供給用戶(hù)。
用水高峰期，自來(lái)水管網(wǎng)壓力不夠但用戶(hù)所需水量小于自來(lái)水管網(wǎng)供水量時(shí)，穩(wěn)流罐中充滿(mǎn)水，自來(lái)水管網(wǎng)一次供水壓力直接疊加在供水水泵進(jìn)水口，微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)用水量調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速與水泵參與工作的臺(tái)數(shù)，補(bǔ)充自來(lái)水管網(wǎng)一次供水壓力不足的部分。
當(dāng)用戶(hù)所需水量增加，并出現(xiàn)自來(lái)水管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)所需水量的情況時(shí)，微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)自來(lái)水管網(wǎng)進(jìn)水口處壓力傳感器檢測(cè)的壓力值，通過(guò)計(jì)算機(jī)微積分模糊控制，及時(shí)調(diào)低水泵的轉(zhuǎn)速，控制供給用戶(hù)的水量，確保給水設(shè)備不對(duì)自來(lái)水公共管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓影響，并且不會(huì)因?yàn)楣┧坎蛔愣Ｖ构┧?/span>
當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)完全斷水時(shí)，隨著自來(lái)水管網(wǎng)的壓力值下降，直至完全為零，微機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)逐步降低水泵轉(zhuǎn)速，穩(wěn)流補(bǔ)償罐內(nèi)水位也會(huì)逐漸下降，負(fù)壓消除器隨水位下降自動(dòng)打開(kāi)，空氣進(jìn)入穩(wěn)流補(bǔ)償罐內(nèi)，穩(wěn)流補(bǔ)償罐內(nèi)真空被破壞，確保系統(tǒng)不對(duì)自來(lái)水管公共管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓，當(dāng)穩(wěn)流補(bǔ)償罐內(nèi)水位隨之下降最低限水位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備結(jié)構(gòu)配置
中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備由于水泵機(jī)組、穩(wěn)流罐、限壓保護(hù)裝置、倒流防止裝置、全自動(dòng)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、閥門(mén)、管路系統(tǒng)、儀表、減振系統(tǒng)及設(shè)備底座等組成。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)
長(zhǎng)沙中贏供水設(shè)備有限公司致力追求“以人為本，注重素質(zhì)；以精為先，注重優(yōu)質(zhì)；以誠(chéng)為用，注重品質(zhì)；以高為標(biāo)，注重實(shí)質(zhì)”的企業(yè)精神，以用戶(hù)滿(mǎn)意為目標(biāo)，追求技術(shù)領(lǐng)先，中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備徹底解決傳統(tǒng)供水設(shè)備存在的不足，不用建水池、不用設(shè)水箱、可以直接串接市政管網(wǎng)加壓，節(jié)省投資、節(jié)能效果顯著，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污染。
1、設(shè)備投資省
無(wú)需修建蓄水池或水箱，也不需設(shè)置大型氣壓罐，節(jié)省了一大筆投資，而且由于能充分利用了自來(lái)水管網(wǎng)一次供水壓力，加壓泵選型可以減小，設(shè)備投資減少。
2、衛(wèi)生無(wú)污染
供水系統(tǒng)從自來(lái)水管網(wǎng)至用戶(hù)水籠頭為全密封結(jié)構(gòu)，污染物不會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)；水體不與空氣直接接觸，過(guò)流部件采用食品級(jí)不銹鋼制作，不對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染。
3、節(jié)能效果顯著
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備直接與自來(lái)水管網(wǎng)串接，在自來(lái)水廠一次供水管網(wǎng)壓力的基礎(chǔ)上疊加所需的壓力，差多少，補(bǔ)多少，能充分利用管網(wǎng)的余壓；用水低峰期，設(shè)備甚至不需運(yùn)行，節(jié)能效果顯著，與傳統(tǒng)給水設(shè)備比，節(jié)能達(dá)30%~90%。
4、占地面積小
不需要修建蓄水池或水箱，不需要配置大型氣壓罐，大大節(jié)約了系統(tǒng)占地面積，可以充分利用節(jié)約的土地提高地產(chǎn)利用率，符合國(guó)家節(jié)約土地資源的要求。
5、 安裝簡(jiǎn)便
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備為成套供應(yīng)用戶(hù)，現(xiàn)場(chǎng)只需聯(lián)接進(jìn)出水管，施工周期短，安裝簡(jiǎn)單。
6、 運(yùn)行成本低
由于加壓泵的選型較小，而且可采用多泵關(guān)聯(lián)供水，在用水低峰期直接利用城市一次供水壓力供水，設(shè)備不需啟泵或只啟動(dòng)一臺(tái)泵足已滿(mǎn)足用水需要，用水高峰時(shí)才會(huì)啟動(dòng)其他泵，因此，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中能耗非常低，降低了運(yùn)行成本。
7、停電不會(huì)停止供水
由于設(shè)備有一條公共供水管路與用戶(hù)管網(wǎng)直接相通，在停電時(shí)加壓泵雖停止工作，但自來(lái)水廠一次供水壓力仍可維持供水。
8、管理維護(hù)簡(jiǎn)便
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備為微機(jī)全自動(dòng)控制變頻調(diào)速運(yùn)行，停電設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，來(lái)電自動(dòng)開(kāi)機(jī)，完善的故障檢測(cè)、診斷技術(shù)和報(bào)警提醒使得設(shè)備的管理維護(hù)異常簡(jiǎn)便；由于不會(huì)產(chǎn)生污染，因此無(wú)需麻煩的清洗工作。
9、供水量不足時(shí)不會(huì)停止供水
目前市場(chǎng)上絕大部分管網(wǎng)疊壓(無(wú)負(fù)壓)給水設(shè)備在城市供水量不足時(shí)，都會(huì)由于缺水保護(hù)而停機(jī)，所以往往在用水高峰期時(shí)水泵要么啟停頻繁，要么干脆停機(jī)，嚴(yán)重影響正常連續(xù)供水。我公司研制的新一代自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備采取先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模糊控制原理，在供水量不足時(shí)仍保證可以繼續(xù)供水。
10、供水泵優(yōu)良，整機(jī)性能好
設(shè)備采用多級(jí)全不銹鋼加壓泵，泵殼、葉輪及主要配件均采用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)沖壓或鑄造，流道光滑，高效節(jié)能，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音極低，整機(jī)性能優(yōu)異，是理想的綠色、環(huán)保、節(jié)能型給水設(shè)備。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)
變頻供水系統(tǒng)關(guān)鍵的調(diào)節(jié)部件是變頻器，控制設(shè)備是可編程控制器和人機(jī)界面觸摸屏。在多臺(tái)泵的設(shè)備中，水泵的切換會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，給用戶(hù)的用水造成影響。所以，為了解決這些問(wèn)題，我們采用雙變頻器交互切換的設(shè)計(jì)，在水泵切換時(shí)，能保證系統(tǒng)水壓不會(huì)波動(dòng)。
穩(wěn)流罐選擇不銹鋼穩(wěn)流罐。該罐為立式或臥式結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)GB150《鋼制壓力容器》生產(chǎn)。穩(wěn)流罐材質(zhì)采用SUS304-2B食品級(jí)不銹鋼，具有較強(qiáng)的耐腐性，符合國(guó)家衛(wèi)生飲用水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)；穩(wěn)流罐耐壓0.6MPa，具有良好的氣密性；罐體進(jìn)出口為法蘭連接方式，方便與系統(tǒng)其它設(shè)備的連接；穩(wěn)流罐下方設(shè)置有排污口，客戶(hù)在應(yīng)急時(shí)能夠及時(shí)泄壓或者清洗罐壁。穩(wěn)流罐側(cè)面安裝了不銹鋼液位計(jì)，罐中水位狀況，一目了然，整個(gè)罐體采用鏡面拋光技術(shù)，十分美觀。
中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備選用不銹鋼浮球式負(fù)壓消除裝置。加裝空氣過(guò)濾器，將空氣與水隔開(kāi)，杜絕污染，過(guò)濾級(jí)別為F5，≥5um微粒去除率為99%；≥1um微粒去除率為70%。
雙重防止負(fù)壓產(chǎn)生設(shè)計(jì)。①裝在穩(wěn)流罐上的負(fù)壓抑制器在管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)用水量時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)導(dǎo)氣口將穩(wěn)流罐與大氣導(dǎo)通，以避免市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓；②在穩(wěn)流罐與市政管網(wǎng)連接管道上裝有壓力傳感器，由微機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行壓力檢測(cè)，當(dāng)壓力值過(guò)低時(shí)，微機(jī)向變頻器發(fā)出降低運(yùn)行頻率指令，控制變頻器輸出頻率，調(diào)低水泵工作轉(zhuǎn)速，從而調(diào)低設(shè)備供水量，使設(shè)備供水量不大于市政管網(wǎng)供水量，這樣也保證了穩(wěn)流罐不會(huì)對(duì)市政管網(wǎng)形成負(fù)壓吸水的現(xiàn)象。通過(guò)機(jī)械式的負(fù)壓抑制器與微機(jī)控制的負(fù)壓檢測(cè)雙重保護(hù)，中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備在使用過(guò)程中可以完全防止對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓的可能。
設(shè)備與管網(wǎng)連接處加裝倒流防止器（防污隔斷閥），能夠?qū)⒐┧O(shè)備內(nèi)回流水帶來(lái)的污染與市政管網(wǎng)完全隔開(kāi)。泵組設(shè)備為整機(jī)結(jié)構(gòu)，由不銹鋼管或鋼骨架塑料復(fù)合管連接而成。
系統(tǒng)中設(shè)置了隔膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功能。配合EAST節(jié)能型供水軟件，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)小流量“保壓停機(jī)”功能，可以大大節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。
噪音考慮，系統(tǒng)從以下幾方面著手，最大程度的降低設(shè)備噪音給居民帶來(lái)的不便。
選用引進(jìn)日本技術(shù)低噪音電機(jī)，配置低噪音的沖壓水泵，還可采用改變變頻器載波頻率的方式來(lái)降低從供水設(shè)備上發(fā)出的噪音。
水泵基礎(chǔ)安放減振器，水泵進(jìn)出口有橡膠軟接，在穩(wěn)流罐和泵組相連端有橡膠軟接，水泵總管出口有橡膠軟接。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備原理流程
自來(lái)水由系統(tǒng)進(jìn)水管進(jìn)入，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器11（可選）和倒流防止裝置12（可選），進(jìn)入穩(wěn)流補(bǔ)償罐3進(jìn)水口2，穩(wěn)流補(bǔ)償罐出口端14連接水泵17泵組的進(jìn)水總管，總管分出兩路經(jīng)閥門(mén)7和撓性接頭16進(jìn)入兩臺(tái)水泵，水泵出口消聲止回閥8和閥門(mén)7，至出水總管。
穩(wěn)流補(bǔ)償罐頂部裝有負(fù)壓消除器4、液位計(jì)5，底部有排污口13。
系統(tǒng)共有二只壓力傳感器，分別檢測(cè)用戶(hù)管網(wǎng)壓力和進(jìn)水管網(wǎng)壓力，在圖中為10和18。
在水泵出水總管上裝有小型隔膜式氣壓罐9（可選），其出口與供水總管相連。
如用戶(hù)要求，系統(tǒng)還可設(shè)一個(gè)消毒接口15，方便衛(wèi)生監(jiān)督部門(mén)的檢測(cè)工作以及對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部消毒用。
在系統(tǒng)中，微機(jī)通過(guò)模擬量輸入輸出單元對(duì)設(shè)備進(jìn)水總管壓力與用戶(hù)管網(wǎng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存于寄存器中，與預(yù)先從觸摸式人機(jī)界面設(shè)置的并儲(chǔ)存于寄存器的壓力設(shè)定值進(jìn)行PID閉環(huán)運(yùn)算，并將結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬量以控制變頻器的輸出頻率，控制水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，在市政供水量大于用戶(hù)用水量時(shí)，根據(jù)用戶(hù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，保證用戶(hù)管網(wǎng)壓力恒定；在市政管網(wǎng)供水量小于用戶(hù)用水量時(shí)，及時(shí)調(diào)低水泵轉(zhuǎn)速，控制供給用戶(hù)的水量，確保給水設(shè)備不對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備自控功能
中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備電控柜柜體采用德國(guó)威圖技術(shù)，柜體具有很大的靈活性，安裝方便靈活，同時(shí)設(shè)計(jì)采用過(guò)濾空氣強(qiáng)迫風(fēng)冷，最高可達(dá)IP56的防護(hù)等級(jí)，可降低惡劣環(huán)境對(duì)變頻器及可編程控制器的不利影響；電氣部件采用板前安裝方式，構(gòu)件模數(shù)化，優(yōu)化的設(shè)計(jì)方便日常維護(hù)及備件更換。變頻調(diào)速器選用ABB或西門(mén)子高品質(zhì)產(chǎn)品，它的可靠性來(lái)自于靈活的模塊化設(shè)計(jì)和最少的元件數(shù)量，是當(dāng)前市場(chǎng)上體積最小的變頻器之一，鑄鋁件和注塑件的使用，保證了足夠的加工精度。它采用IGBT功率模塊，具有卓越的高速通斷能力，能使變頻電源最大可能接近工頻電網(wǎng)，從而降低了電機(jī)溫升和噪音，優(yōu)越的軟啟動(dòng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，確保供水系統(tǒng)非常穩(wěn)定。中贏給水設(shè)備的全部操作與控制（PID、邏輯控制），通過(guò)人機(jī)界面和可編程控制器來(lái)執(zhí)行，全部軟件由公司資深編程人員為客戶(hù)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)具備監(jiān)測(cè)、設(shè)定、故障自診斷及通信功能。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備采用的變頻器是一直在行業(yè)領(lǐng)跑的ABB或西門(mén)子推出的新一代風(fēng)機(jī)水泵專(zhuān)用產(chǎn)品。它可以廣泛運(yùn)用于風(fēng)機(jī)和水泵的節(jié)能及其它領(lǐng)域。運(yùn)用其故障自檢功能可以通過(guò)操作面板、輸出端子、通信等方式來(lái)獲取信息。而長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)，使得變頻器的維護(hù)更加簡(jiǎn)單。其電磁噪音進(jìn)一步降低，適用于高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，變頻器具備的專(zhuān)用于水泵控制的PFC控制宏使得控制設(shè)備的調(diào)試、操作更加容易，而變頻器所具有的RS485通訊接口通用性好，支持Modbus、Profibus-DP、自定義協(xié)議等多種通訊。
中贏自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備設(shè)置三種工作方式：手動(dòng)、手動(dòng)變頻、自動(dòng)
A手動(dòng)工作方式
該操作方式是在設(shè)備調(diào)試時(shí)、需要手動(dòng)操作時(shí)或自動(dòng)工作方式發(fā)生故障時(shí)，為用戶(hù)設(shè)置的一種人工操作的工作方式，該工作方式采用可靠而又最簡(jiǎn)單的方式，確保系統(tǒng)的運(yùn)行。
B手動(dòng)變頻方式
該方式可以單獨(dú)對(duì)每臺(tái)水泵進(jìn)行變頻自動(dòng)控制，水泵不作切換，可以在調(diào)試及設(shè)備維修時(shí)使用。
C自動(dòng)工作方式
自動(dòng)方式是正常工作方式，本系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：
中贏系統(tǒng)每套可控制2~5臺(tái)水泵進(jìn)行互為備臺(tái)的工作，系統(tǒng)根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)流量變化后的實(shí)際壓力情況控制水泵轉(zhuǎn)速，水泵在變頻器驅(qū)動(dòng)下完成軟啟動(dòng)，把對(duì)電網(wǎng)及管路系統(tǒng)的沖擊降為最低。水泵（包括備用泵）的運(yùn)行，遵循先開(kāi)先停、先停先開(kāi)、工作時(shí)間均衡的原則，各泵的工作強(qiáng)度相當(dāng)，避免某臺(tái)水泵長(zhǎng)期使用引起過(guò)過(guò)度磨損，或長(zhǎng)期停用造成銹蝕，從而有效延長(zhǎng)每臺(tái)水泵的使用壽命。
為方便用戶(hù)操作，中贏牌自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備采用了可觸摸式人機(jī)界面，壓力設(shè)定、切換頻率、PID參數(shù)調(diào)整、水泵狀態(tài)、切換時(shí)間、延時(shí)時(shí)間、超壓設(shè)定、壓力精度調(diào)校等數(shù)十種參數(shù)可在人機(jī)界面觸摸屏上隨時(shí)顯示、設(shè)置、修改。
通過(guò)PID控制，實(shí)現(xiàn)水泵恒壓運(yùn)行。壓力值輸出精度有效保證在±0.01MPa范圍內(nèi)。通過(guò)計(jì)算機(jī)摸擬管網(wǎng)特性曲線(xiàn)，調(diào)整水泵工作在高效區(qū)，整機(jī)節(jié)能效果更佳。
當(dāng)一臺(tái)水泵不能滿(mǎn)足系統(tǒng)工作要求時(shí)，另一臺(tái)自動(dòng)投入使用。
為避免在系統(tǒng)部分使用或負(fù)荷不足的情況下，造成部分水泵長(zhǎng)期使用產(chǎn)生磨損，其余水泵長(zhǎng)期停置造成銹蝕，設(shè)備設(shè)有定時(shí)換泵功能，換泵時(shí)間可在0.1秒到無(wú)限小時(shí)之間由用戶(hù)任意設(shè)定。水泵的運(yùn)行按照先停先開(kāi)、先開(kāi)先停的原則。人機(jī)界面上有每臺(tái)水泵運(yùn)行時(shí)間累計(jì)，方便用戶(hù)檢修水泵。
在水泵小流量運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)有保壓停機(jī)功能，輔助水泵、隔膜氣壓罐和專(zhuān)用變頻給水軟件系統(tǒng)相結(jié)合，可以大大降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。
中贏牌自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備高配置系統(tǒng)選用2臺(tái)變頻器，在水泵切換時(shí)，能夠確保供水系統(tǒng)沒(méi)有壓力波動(dòng)；在水泵及變頻器發(fā)生故障時(shí)，備用的水泵及變頻器會(huì)立即投入工作，最大限度地保證供水系統(tǒng)的正常工作。
本系統(tǒng)設(shè)置了雙重防止負(fù)壓產(chǎn)生的功能，解決了用戶(hù)的后顧之憂(yōu)。
設(shè)備操作權(quán)限多級(jí)密碼設(shè)置為用戶(hù)對(duì)設(shè)備的管理增加了安全性。用戶(hù)可以制定多層密碼權(quán)限，由多個(gè)部門(mén)對(duì)設(shè)備共同管理。
產(chǎn)品具備故障自診斷、在線(xiàn)幫助和多種保護(hù)功能。對(duì)變頻器的欠壓、過(guò)壓及短路設(shè)有保護(hù)；對(duì)所有的水泵電機(jī)均設(shè)有過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)、缺相保護(hù)和缺水保護(hù)。
系統(tǒng)具備運(yùn)行、停止及故障顯示功能。本系統(tǒng)在任何一種故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)都將予以報(bào)警（聲、光），在部分水泵故障時(shí)系統(tǒng)可以自動(dòng)切換，保證系統(tǒng)能夠正常供水，同時(shí)保留故障信號(hào)，留待維修人員處理。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備特有的帶故障運(yùn)行方式，使得系統(tǒng)能在不影響正常供水的情況下，亦可進(jìn)行故障檢測(cè)和修復(fù)，安裝和維護(hù)極為方便。
中贏牌自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備具有RS485、RS232/RS232C、RS422通訊接口，可方便地與modbus、Profibus-DP、以太網(wǎng)等多種計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)接駁，輕檢實(shí)現(xiàn)智能化管理。
中贏產(chǎn)品具有技術(shù)的延續(xù)性，完善的售后服務(wù)使得用戶(hù)的設(shè)備能夠共享新技術(shù)的成果，不斷提升設(shè)備技術(shù)性能。
自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益分析
1、供水方式
傳統(tǒng)供水方式采用地面蓄水池，高位水箱和加壓水泵聯(lián)合供水，自來(lái)水直接注入蓄水池，再由加壓水泵提升至高位水箱向用戶(hù)供水，自來(lái)水一次供水壓力得不到利用，耗電大；安裝維護(hù)也麻煩；同時(shí)因需設(shè)置蓄水池和高位水箱，一次性投資大，且易造成二次污染、漏水等弊病。
選用管網(wǎng)疊壓供水方式，不需修建水池和加設(shè)水箱，設(shè)備直接串接在自來(lái)水管網(wǎng)與用戶(hù)管網(wǎng)之間，采用穩(wěn)流罐與負(fù)壓消除技術(shù)，利用微機(jī)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，不對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。不僅不會(huì)影響周?chē)脩?hù)的用水，而且可充分利用自來(lái)水原有的壓力，達(dá)到節(jié)能的目地（節(jié)電可達(dá)30%~90%），另外還節(jié)省修建蓄水池與高位水箱的投資。
2、供水質(zhì)量
根據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)居民生活用水的二次污染源主要是蓄水池和高位水箱。經(jīng)自來(lái)水廠凈化過(guò)的自來(lái)水被放入蓄水池和高位水箱中時(shí)，各種雜質(zhì)、污染物極易通過(guò)敞口進(jìn)入到水中，尤其是夏天，水質(zhì)極易變質(zhì)、變味，嚴(yán)重污染水質(zhì)，影響了人們的身體健康。另外，蓄水池和高位水箱的制作材料或防腐措施選擇不當(dāng)，也會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染。而管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置蓄水池和高位水箱，且為全封閉系統(tǒng)，沒(méi)有了主要的二次污染源，能更好的保證供水水質(zhì)的安全。自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備過(guò)流部分均采用防腐處理或直接采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料配置，杜絕了二次加壓供水系統(tǒng)中的二次污染，保證了用戶(hù)的供水安全。所以自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備是真正的衛(wèi)生，環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
3、投資情況
采用中贏牌自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備直接串接自來(lái)水管網(wǎng)上進(jìn)行加壓供水，不需修建蓄水池與高位水箱，節(jié)省了蓄水池和高位水箱的修建費(fèi)用及水質(zhì)二次污染的消毒處理費(fèi)用，少則幾萬(wàn)，多則幾十萬(wàn)。比如某供水工程，按傳統(tǒng)供水方案需設(shè)置蓄水池（容積350m3），高位水箱（容積150 m3），如按不銹鋼材質(zhì)計(jì)算：?jiǎn)蝺r(jià)為1400元/ m3，水箱就需投資約1400元/ m3×500 m3=70萬(wàn)元；加上消毒設(shè)備、水箱間、二次加壓設(shè)備等投資按50萬(wàn)估算，共需投資120余萬(wàn)元，而選用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備只需投資一套設(shè)備的造價(jià)，如按30萬(wàn)估算，則可節(jié)省投資約90萬(wàn)元。
4、節(jié)能分析
傳統(tǒng)的供水方式自來(lái)水直接注入蓄水池，自來(lái)水一次供水壓力被白白浪費(fèi)。而自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備可以充分利用自來(lái)水管網(wǎng)的壓力，采用變頻調(diào)速，水泵電機(jī)在微機(jī)的控制下，根據(jù)自來(lái)水的壓力調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，只對(duì)自來(lái)水的進(jìn)水壓力和所需壓力的差進(jìn)行補(bǔ)壓，當(dāng)自來(lái)水滿(mǎn)足要求時(shí)設(shè)備就停止工作，節(jié)能效果非常顯著，分析如下：
一棟建筑，自來(lái)水管網(wǎng)平時(shí)供水壓力為：0.25MPa，高峰期供水壓力為：0.15MPa，設(shè)計(jì)用水量為80m3/h，最大秒流量為：40l/s，最高層需供水壓力100m。
傳統(tǒng)供水方案按選用2臺(tái)37kW(一用一備)水泵，水泵工頻運(yùn)行?？紤]到一般工程的用水特點(diǎn)，水泵按每天10小時(shí)運(yùn)行，則水泵每天電耗W=37kW×10h=370kW ．h/天。每年按365天計(jì)算，每度電按0.80元/ kW ．h ,則水泵每年運(yùn)行電耗E1=370 KW ．h /天×365天×0.80元/ KW ．h≈10.80萬(wàn)元/年。
選用自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備可充分利用自來(lái)水管網(wǎng)原有的壓力，在此基礎(chǔ)上差多少，補(bǔ)多少。此套設(shè)備可采用分區(qū)供水方式，低區(qū)流量：20L/s，供水壓力：50m；高區(qū)流量：20L/s，供水壓力：100m；自來(lái)水管網(wǎng)在用水高峰期時(shí)的供水壓力為0.15MPa，考慮到自來(lái)水供水壓力的不穩(wěn)定性和經(jīng)過(guò)設(shè)備時(shí)克服阻力所損耗的壓力，此工程中利用自來(lái)水管網(wǎng)壓力0.12MPa，則低區(qū)設(shè)備供水壓力H=0.50MPa-0.12MPa=0.38MPa=38m；高區(qū)設(shè)備供水壓力H=1.00Mpa-0.12MPa=0.88Mpa=88m。用水低峰期時(shí)自來(lái)管網(wǎng)壓力為0.25MPa，同上，則可利用自來(lái)水管網(wǎng)壓力為0.22MPa。
根據(jù)此工程的用水規(guī)律：一天中用水高峰期約2小時(shí)，用水中峰期約5小時(shí)，用水低峰期約7小時(shí)，小流保壓期約10小時(shí)，每天用水時(shí)間按24小時(shí)計(jì)。則水泵每天電耗EP 可通過(guò)下列公式計(jì)算：（低區(qū)為例）
EP=ρTQmHa/102ηp
式中 EP——耗電量，kW.h
ρ ——水的密度，1.03kg/L
T ——機(jī)泵運(yùn)行時(shí)間，h
Qm——單位時(shí)間流量，L/s
H ——揚(yáng)程，m
A ——變頻節(jié)能系數(shù)
ηP——運(yùn)行效率，為水泵、電機(jī)和傳動(dòng)裝置的總效率，%
ηP =η泵×η傳×η電
其中：η泵為水泵效率；η傳為傳動(dòng)效率；η電為電機(jī)效率。
高峰期用水流量 Q=20L/s，Η=38m，ηP =η泵×η傳×η電=0.64（根據(jù)水泵樣本），a=0.80，Τ=2h。則水泵耗電為EP1=1.03kg/L×20L/s×38m×2h×0.80/(102×0.64)≈19.19 KW ．h。
中峰期用水流量Q=10L/s（一臺(tái)泵運(yùn)行），Η=38m，ηP＝ 0.64（根據(jù)水泵樣本），a=0.75，Τ=5h。則水泵耗電為EP2=1.03kg/L×10L/s×35m×5h×0.75/(102×0.64)≈20.70 KW ．h。
低峰期用水流量Q=5L/s（一臺(tái)泵運(yùn)行），Η=38m，ηP＝0.50（根據(jù)水泵樣本），a=0.70，Τ=7h。則水泵耗電為EP3=1.03kg/L×5L/s×28m×7h×0.70/(102×0.50)≈13.85 KW ．h。
小流量保壓時(shí)間約10h，小流量時(shí)微機(jī)控制自動(dòng)停機(jī)保壓，耗電基本為零。
故低區(qū)水泵每天電耗EP低=EP1+EP2+EP3=19.19+20.70+13.85=53.74 KW ．h/天；
同理，高區(qū)水泵每天電耗EP高=EP1+EP2+EP3=44.43+50.27+38.58=133.28 KW ．h/天。
則水泵每年運(yùn)行電耗=187.02 KW ．h/天×365天×0.80元/ KW ．h≈5.46萬(wàn)元/年。
結(jié)論：與傳統(tǒng)供水方案相比，選用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備可節(jié)省年運(yùn)行電費(fèi)△E=5.34萬(wàn)元/年。以運(yùn)行15年考慮，則可節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)約80萬(wàn)元。
5、占地方面
傳統(tǒng)供水方式需設(shè)置蓄水池和高位水箱，在此蓄水池與高位水箱凈高均按2.5米計(jì)，則蓄水池占地面積約140m2，而采用管網(wǎng)疊壓供水方案可節(jié)省蓄水池占地面積約為140m2，這部分節(jié)省的面積可作它用，如作車(chē)庫(kù)或倉(cāng)庫(kù)等。按3000元/m2計(jì)，則僅節(jié)省蓄水池占地即可創(chuàng)收約42.00萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。
6、管理費(fèi)用
傳統(tǒng)供水方案中所設(shè)的水箱需定期清洗（掃）和處理，按我國(guó)城市供水條例規(guī)定，水池、水箱應(yīng)每半年清洗一次，而且還要停水1天。同時(shí)，在管理上還存在著對(duì)供水安全的擔(dān)憂(yōu)，并需要相應(yīng)增加必要的安全防護(hù)措施費(fèi)用。結(jié)合以前傳統(tǒng)的工程實(shí)例，水箱每平方米按50元/（次m2）考慮清洗費(fèi)和檢疫檢驗(yàn)費(fèi)，其中地下水箱的清洗面積約400 m2（僅考慮水箱底及水箱壁），每年的管理維護(hù)費(fèi)用約50元/（次．m2 ）×400 m2×2次=4.0萬(wàn)元/年。按15年考慮，則需管理維護(hù)費(fèi)用約60萬(wàn)元。而選用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備則可節(jié)省此筆管理維護(hù)費(fèi)用。
另外，自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備采用全自動(dòng)運(yùn)行，不需專(zhuān)人值守，在設(shè)備設(shè)定的供水壓力下，系統(tǒng)全智能運(yùn)行水泵自動(dòng)切換，使設(shè)備的使用壽命比傳統(tǒng)設(shè)備壽命大大延長(zhǎng)。設(shè)備質(zhì)量可靠，維護(hù)管理運(yùn)行都極為簡(jiǎn)單方便，無(wú)需設(shè)專(zhuān)人看護(hù)管理?，F(xiàn)有的供水方式自動(dòng)化程度低，需設(shè)專(zhuān)人值班，按2人，每人工資按0.6萬(wàn)元/年考慮，采用管網(wǎng)疊壓供水方案每年可節(jié)省人工福利費(fèi)約1.2萬(wàn)元/年。另可節(jié)省設(shè)備每年保養(yǎng)費(fèi)約1萬(wàn)元/年。按15年考慮，則人工福利費(fèi)及設(shè)備保養(yǎng)費(fèi)約33萬(wàn)元。
7、節(jié)水方面
我公司生產(chǎn)的自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備采用全密閉結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，徹底防止了蓄水池的溢、滲、滴、漏等浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象，同時(shí)也節(jié)省了定期清洗水箱時(shí)而造成對(duì)水資源的浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)8個(gè)地區(qū)105家用戶(hù)進(jìn)行比較，節(jié)水可達(dá)7%以上，該工程按最高日生活用水量節(jié)水1%考慮，則每天可節(jié)省水量12.3m3，每噸水水價(jià)按1.00元/ m3考慮，采用管網(wǎng)疊壓供水方案每年可節(jié)省水費(fèi)12.3m3/d×1.00元/ m3×365天=0.45萬(wàn)元/年。以運(yùn)行15年考慮，則可節(jié)省水資源費(fèi)用約6.7萬(wàn)元。
8、設(shè)計(jì)、施工及安裝等方面
傳統(tǒng)供水方案需設(shè)置蓄水池和高位水箱等構(gòu)筑物，既增加了建筑物結(jié)構(gòu)承重和設(shè)計(jì)難度，又相應(yīng)地增加了供水系統(tǒng)中管路的復(fù)雜性和安裝維護(hù)的不方便性，因?yàn)樾钏睾透呶凰渚柙O(shè)有浮球閥、溢水，泄水管等復(fù)雜的管路系統(tǒng)。而管網(wǎng)疊壓供水方案中減少了水箱，既減少了建筑投資又簡(jiǎn)化了供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝。
綜上所述，傳統(tǒng)供水方案：一次性投資大，易造成二次污染，不能利用自來(lái)水原有的供水壓力而造成能量浪費(fèi)大，正常運(yùn)行費(fèi)用高，自動(dòng)化程度低，日常維護(hù)需投入大量的人力、物力和財(cái)力，同時(shí)存在供水質(zhì)量低的不安全隱患。
而采用自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備可省去蓄水池與高位水箱和水處理設(shè)備，不僅可節(jié)約一次性投資約90萬(wàn)元，而且運(yùn)行費(fèi)用低，供水質(zhì)量安全、可靠、衛(wèi)生，設(shè)備維護(hù)管理簡(jiǎn)單方便，節(jié)省建筑使用面積可創(chuàng)收約42萬(wàn)元，每年可節(jié)省6.2萬(wàn)元/年費(fèi)用。按運(yùn)行15年考慮，總的來(lái)說(shuō)可以節(jié)省資金310余萬(wàn)元。
此外，采用中贏牌自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備具有過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載、水源無(wú)水、故障報(bào)警等多種保護(hù)功能，設(shè)備采用計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全自動(dòng)智能化控制，自動(dòng)化程度高；而且可根據(jù)用戶(hù)管網(wǎng)的特性曲線(xiàn)控制、調(diào)節(jié)水泵工作在高效區(qū)，還可協(xié)助用戶(hù)建立一套集中監(jiān)控中心，監(jiān)測(cè)水泵電流、電壓、進(jìn)出水管的壓力、水泵頻率等，一旦出現(xiàn)異常，設(shè)備立即報(bào)警；自動(dòng)化程度高、保護(hù)全面的控制系統(tǒng)保證了用戶(hù)的用水安全和用水質(zhì)量，并顯著的提高了節(jié)能效果。
所以采用自動(dòng)保壓疊壓給水設(shè)備系統(tǒng)不用設(shè)備水箱或水池，安裝簡(jiǎn)易方便；可充分利用自來(lái)水壓力，采用計(jì)算機(jī)智能控制變頻調(diào)速供水技術(shù)，最大程度的減少了二次污染，供水安全可靠，是真正的衛(wèi)生、環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
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