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新型一体化无负压变频供水设备研究
作者：邱洪伟
来源：《商情》2017年第31期
【摘要】新型一体化无负压变频供水设备是由无负压装置和恒压变频水泵组成的供水设备。系统直接串接到市政给水管网或有压管网上加压，有效利用原有管网压力达到节能的目的面对市政给水管网或有压管网不产生负压。设备通过压力传感器检测出水口压力，将检测值和设定值进行比较，运算出在市政给水管网的原有压力基础上需要增加的压力值，确定水泵投入运行台数和电机转速，稳定压力和调节流量，实现恒压输出。 【关键词】一体化 无负压 变频供水设备 一、概述
无负压变频供水设备是由无负压装置和恒压变频水泵组成的供水设备。系统直接串接到市政给水管网或有压管网上加压，有效利用原有管网压力达到节能的目的面对市政给水管网或有压管网不产生负压。设备通过压力传感器检测出水口压力，将检测值和设定值进行比较，运算出在市政给水管网的原有压力基础上需要增加的压力值，确定水泵投入运行台数和电机转速，稳定压力和调节流量，实现恒压输出。本项目无负压变频供水设备采用智能一体化变频水泵，无需切换，每台立式多级泵软启动，无冲击，是新一代节能供水设备。适用于具有管网需要增高水压，调节流量的给水系统。 二、工作原理
新型一体化无负压变频供水设备工作原理为：市政管网供水进入不锈钢稳流器调节罐，罐内的空气从真空抑制器逐步排出，待水充满后，真空抑制器自动关闭。当市政管网供水能够满足用水压力及流量要求时，设备通过傍通管向用户管网直接供水；当市政管网供水压力不能够满足用水要求时，系统通过压力传感器（或选传压力表）传送信号启动水泵。若市政管网供水的水量大于水泵的流量，系统保持正常供水；用水高峰期时，若市政管网供水的水量不足时，稳流调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空抑制器进入调节罐，消除了调节罐内的负压。若市政管网供水不足或管网停水导致调节罐内水位不断下降，水位探测器给出停机信号以保护水泵机组，当调节罐内水位上升到设定的水位，水泵自动启动。夜间及小流量供水时可通过储压罐和主泵供水，无需增力稳压泵。 三、技术创新和关键技术
（1）无负压设计，系统与直联市政管网直联取水加压运行，不会造成负压影响闭式叠压设计，在市政管网的压力上增压，节能效果显著；一体化变频调速水泵设计，软启动、低噪声、防水锤、绿色环保。
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（2）出水口压力检测PID运算控制，保持供水压力恒定，运行可靠；操作运行自动化，停电后复电时或水位恢复时系统自动启动；自动保护功能齐全，过载、过流、短路、缺相、起压、欠压及缺水保护；故障泵屏蔽功能，维护及保养方便快捷。
（3）过流部件全采用不锈钢材料制造，符合涉水卫生规范；罐式无负压装置实时置换，确保用水卫生；系统没有蓄水池等土建设施，因而大大节省投资 四、选型实例
某居住小区生活用水，用户700套，楼高15层。自来水压力0.15MPa-0.35MPa， 市政供水主管DN150。
（1）根据用户数确定供水设备额定流量：每户用水人数取 m=4；每人每日平用水量取q=260（升/人*日）；每天用水时间取 t=12（小时/日）；小时变化系数K=1.6。 Qn=（m*q/t*1000）*k=（700×4×260/12X1000）×1.6 =97（m3/h）
（2）确定供水水泵额定扬程Hn（m）：建筑物所需的有效扬程 15+（13×4）=67（m）；供水进水管网的最低水 0.15MPa=15（m） Hn=67-15=52（m）
（3）市政给水管网流量计算：给水管网管径 DN150；按表3取 V=1.8 m/s。 Q=πR2V *3600=π×0.075 2×3600=114（m3/h）。
114>97（m3/h）市政供水网管的流量大于供水设备的设计流量。 选型参数汇总表 五、结论
无负压变频供水设备采用智能一体化变频水泵，无需切换，每台立式多级泵软启动，无冲击，是新一代节能供水设备。适用于具有管网需要增高水压，调节流量的给水系统。 参考文献：
[1]关醒凡.现代泵技术手册[M].北京：宇航出版社，1995. [2]韩喆、程婧璠.机械设计基础[M].北京：冶金工业出版社，2014.
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[3]张启华.叶轮机械流体力学基础[M].北京：科学出版社，2016. [4]牟介刚，李必祥.离心泵设计实用技术[M].北京：科学出版社，2016.