無負(fù)壓變頻恒壓供水分析探討

陳 然，徐 浩

(成都市第一建筑工程公司，四川成都610017)

1 無負(fù)壓變頻恒壓供水特點

節(jié)約資源、綠色環(huán)保、無二次污染。城市自來水管網(wǎng)的自身壓力可以被設(shè)備有效利用，變頻泵的功率降低，同時不需要配置轉(zhuǎn)輸水箱、消毒設(shè)備，既減少空間占用，又降低初期投資和后期運行費用，節(jié)電效果明顯，更有利于保證施工質(zhì)量；系統(tǒng)是真正的閉環(huán)系統(tǒng)，污染源頭被徹底切斷，保證了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，供水安全、衛(wèi)生。

2 施工工藝

2.1 設(shè)備工作原理

設(shè)備工作原理示意見圖1。

圖1 設(shè)備工作原理示意

2.2 施工過程中的改進(jìn)

在施工過程中發(fā)現(xiàn)，雖然無負(fù)壓變頻給水設(shè)備本身帶有儲水壓力調(diào)節(jié)罐，但因其容量偏小，當(dāng)市政管網(wǎng)壓力出現(xiàn)波動時，容易造成誤動作。因此在實際施工中，我們在無負(fù)壓變頻設(shè)備前端增設(shè)穩(wěn)壓閥，消除管網(wǎng)水錘對系統(tǒng)的影響。

系統(tǒng)工作的前提是保證不對市政管網(wǎng)造成負(fù)壓供水，在無負(fù)壓變頻給水設(shè)備實際運行過程中，曾經(jīng)出現(xiàn)真空消除器故障、導(dǎo)致管網(wǎng)出現(xiàn)負(fù)壓的情況。為了進(jìn)一步保證無負(fù)壓供水，因此，在進(jìn)水管前端增設(shè)負(fù)壓檢測裝置和電動閘閥，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)真空消除器故障導(dǎo)致市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓時，先停水泵后關(guān)閉閘閥并報警，形成雙重?zé)o負(fù)壓保護(hù)，以確保系統(tǒng)不對市政管網(wǎng)造成影響。

2.3 施工工藝原理

施工工藝原理見圖2。

圖2 施工工藝原理

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖3。

圖3 施工工藝流程

3.2 操作要點

3.2.1 施工準(zhǔn)備階段

(1)與建設(shè)單位、設(shè)計單位和設(shè)備生產(chǎn)廠家充分溝通，確定無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的具體參數(shù)、外形尺寸，并要求廠家在控制柜中預(yù)留強(qiáng)制停泵信號和關(guān)閉電動閘閥的輸入、輸出節(jié)點，時間繼電器和報警警鈴。

(2)根據(jù)變頻給水設(shè)備的參數(shù)、規(guī)格，確定負(fù)壓檢測裝置、穩(wěn)壓閥以及電動閘閥的型號和參數(shù)。

(3)繪制安裝大樣圖：根據(jù)負(fù)壓檢測裝置、穩(wěn)壓閥以及電動閘閥的型號，在設(shè)備前端預(yù)留出足夠的安裝空間，再根據(jù)大樣圖對施工圖紙進(jìn)行細(xì)化，設(shè)備基礎(chǔ)放樣、定位。

(4)班組技術(shù)交底：組織班組人員熟悉圖紙和有關(guān)技術(shù)文件資料，對班組人員進(jìn)行工作內(nèi)容分工，將各工序的施工方法、技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為交底的主要內(nèi)容。

(5)機(jī)具準(zhǔn)備。包括測量檢測儀器的檢驗與校準(zhǔn)、起重設(shè)備的檢修維護(hù)、電動工具的保養(yǎng)等。

3.2.2 設(shè)備基礎(chǔ)施工

(1)復(fù)核設(shè)備基礎(chǔ)：根據(jù)測量放線情況對基礎(chǔ)施工進(jìn)行復(fù)核，保證設(shè)備基礎(chǔ)尺寸準(zhǔn)確，設(shè)備安裝、檢修空間符合規(guī)范要求。

(2)安裝設(shè)備基礎(chǔ)：按設(shè)計要求和設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定確定混凝土強(qiáng)度等級，混凝土澆筑后須保證養(yǎng)護(hù)周期。設(shè)備基礎(chǔ)四周要設(shè)置排水溝。設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)留地腳螺栓孔，待設(shè)備就位后再二次澆灌。

3.2.3 水泵及罐體安裝

(1)開箱檢查。按水泵裝箱清單清點泵的零件和部件、附件和專用工具；防銹包裝完好，無損壞和銹蝕；管口保護(hù)物和堵蓋完好；核對泵的安裝尺寸，與工程設(shè)計相符合。

(2)水泵及罐體安裝。整體安裝的水泵其水平誤差，縱向水平偏差≤0.10/1000，橫向水平偏差≤0.20/1000，檢查位置為水泵的進(jìn)出口法蘭面或其他水平面，分別縱、橫向放置水平儀進(jìn)行檢測；解體安裝的水泵其水平誤差，縱、橫向均≤0.50/1000，檢查位置為水泵的水平中分面、軸的外露部分以及底座，分別縱、橫向放置水平儀進(jìn)行檢測。

3.2.4 管道及附件安裝

(1)管道內(nèi)部和管端需清除雜物、清洗干凈；密封面和螺紋不得有損傷。

(2)水泵的進(jìn)、出管道有各自支撐架，泵體不得直接承載進(jìn)、出管道的重量。

(3)相互連接的法蘭端面應(yīng)平行，螺紋管接頭要對中，不得借法蘭螺栓或螺紋管接頭強(qiáng)行連接，泵體不得受外力而產(chǎn)生變形。

(4)泵體與管道連接后，要復(fù)檢水泵的水平誤差；當(dāng)發(fā)現(xiàn)因管道連接引起偏差后，要及時調(diào)整管道。

3.2.5 負(fù)壓檢測裝置、電動閘閥以及穩(wěn)壓閥安裝

(1)安裝順序。從市政管網(wǎng)主管進(jìn)水口開始，依次為：負(fù)壓檢測裝置→電動閘閥→穩(wěn)壓閥→變頻給水設(shè)備。

(2)電動閘閥、穩(wěn)壓閥之間及其兩端必須設(shè)置單獨支架，確保其安裝的牢固與穩(wěn)定。

3.2.6 電氣連接

(1)配電柜、控制柜安裝。落地動力配電箱的基礎(chǔ)符合要求，且對埋入基礎(chǔ)的電線導(dǎo)管、電纜導(dǎo)管進(jìn)行檢查，箱體開孔與導(dǎo)管管徑適配，才能安裝箱體；箱柜的金屬框架及基礎(chǔ)型鋼必須可靠接地(PE)或接零(PEN)；門和框架的接地端子間應(yīng)用裸編織銅線連接，且有標(biāo)識；箱(盤)內(nèi)接線整齊，回路編號齊全，標(biāo)識正確。

(2)水泵電機(jī)接線。電源線穿包塑防水可撓金屬軟管接入水泵接線端子盒，其長度應(yīng)能保證電源線自然彎曲，不得繃緊，可撓金屬軟管兩端采用防水鎖扣與接線盒固定；端子采用壓接鍍錫銅端子，利用螺母固定在電機(jī)端子板上，螺母與銅端子之間必須加平墊圈與彈簧墊圈。

3.2.7 調(diào)試與試運行

(1)絕緣檢測；

(2)水泵電機(jī)運轉(zhuǎn)方向調(diào)整；

(3)負(fù)壓檢測信號的輸入與輸出：負(fù)壓檢測信號接入控制柜中預(yù)留的輸入節(jié)點，當(dāng)有負(fù)壓信號輸入時，控制柜輸出報警和強(qiáng)制停泵的信號，同時延時2到3秒輸出關(guān)閉電動閘閥的信號，該組輸出控制信號具有最高優(yōu)先邏輯；

(4)屏蔽設(shè)備前端的負(fù)壓檢測、穩(wěn)壓閥等裝置，對設(shè)備進(jìn)行單獨調(diào)試：通過調(diào)整輸入流量分別模擬流量滿足設(shè)計要求與不滿足設(shè)計要求這兩種情況，檢查設(shè)備在流量滿足要求情況下是否正常運行，不滿足流量要求情況下是否可靠停泵；再選取不同樓層分別打開用水點，模擬輸出壓力的變化，檢查水泵變頻調(diào)速裝置是否正常運行；

(5)將設(shè)備與前端的負(fù)壓檢測、電動閘閥、穩(wěn)壓閥等裝置聯(lián)通，進(jìn)行試運行，檢查系統(tǒng)的運行情況；再利用屏蔽電信號等手段模擬設(shè)備真空抑制器失靈的情況，檢查系統(tǒng)報警、停泵、關(guān)閉閥門等后備安全措施是否正常。

4 運用效果

無負(fù)壓變頻恒壓供水設(shè)備是在城市自來水管網(wǎng)自身壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次加壓供水，其變頻加壓泵的功率更小，同時不需要配置轉(zhuǎn)輸水箱、消毒設(shè)備，既減少空間占用，又降低初期投資和后期運行費用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

以流量48 m3/h、揚程108 m的變頻供水設(shè)備為例，各項費用的比較如表1所示。

表1 施工費用比較

5 結(jié)論

通過對無負(fù)壓變頻供水技術(shù)的研究探討后，對原廠家給出的工藝技術(shù)進(jìn)行一定的整合和加深，使得該系統(tǒng)更加利于使用，在市政自來水管網(wǎng)流量能夠滿足設(shè)計要求、但需要加壓供水的普通工業(yè)與民用建筑的生活給水系統(tǒng)，特別是在我國南方自來水管網(wǎng)供水量充足的地區(qū)，更具有推廣應(yīng)用價值。

用水集中、瞬間用水量過大的用戶，用水保證率要求高、不允許停水的用戶，以及對有毒物質(zhì)、藥品等危險化學(xué)品進(jìn)行加工、制造、貯存的工廠、科研單位、倉庫等不宜使用該工藝設(shè)備。