變頻無負壓設(shè)備的工作原理及供水應用中的注意事項

楊國強（哈爾濱供水集團有限責任公司二次供水分公司,哈爾濱　150000）

變頻無負壓設(shè)備的工作原理及供水應用中的注意事項

楊國強
（哈爾濱供水集團有限責任公司二次供水分公司,哈爾濱150000）

摘要：給排水工程作為城市發(fā)展最基礎(chǔ)的設(shè)施，近年來城市給排水工程技術(shù)取得了較快的發(fā)展，一些新型供水設(shè)備也在市場上不斷涌現(xiàn)。變頻無負壓設(shè)備節(jié)能、清潔及較好的經(jīng)濟性在二次供水中得到廣泛的應用，變頻無負壓二次供水技術(shù)也越來越被人們關(guān)注。文中從變頻無負壓二次供水技術(shù)的涵義入手，對變頻無負壓設(shè)備的特點進行了分析，并進一上對變頻無負壓設(shè)備的工作原理及供水應用中的注意事項進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：變頻無負壓設(shè)備；二次供水；特點；工作原理；應用；注意事項

近年來，我國城市化建設(shè)進程不斷加快，給排水工程作為城市最基礎(chǔ)性設(shè)施，其在城市發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。變頻無負壓設(shè)備作為一種新型的二次供水設(shè)備，其具有良好的節(jié)能性，所以變頻無負壓二次技術(shù)在當前供水工程中得到廣泛的應用。因此對變頻無負壓設(shè)備的特點及工作原理進行深入分析，以便于能夠更好的提高變頻無負壓二次供水技術(shù)的水平，確保城市居民能夠使用到高質(zhì)量的自來水。

1　變頻無負壓二次供水技術(shù)的涵義

變頻無負壓二次供水技術(shù)是將預壓平衡技術(shù)、負壓反饋技術(shù)、真空抑制技術(shù)和信息采集分析處理技術(shù)等綜合于一體的集合體。其在變頻恒壓供水設(shè)備的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，在供水過程中通過對無負壓調(diào)節(jié)罐、水泵、氣壓罐和智能控制系統(tǒng)的共同操作，確保了無負壓二次供水的實現(xiàn)。在供水過程中進行應用，由于其能夠?qū)⒖諝馔耆綦x開來，通過原有自來水水管的壓力就可以實現(xiàn)加壓供水，而且在供水過程中不會影響到供水的整個管網(wǎng)，有效的提高了二次供水的節(jié)能性和高效性。

2　變頻無負壓設(shè)備的特點

（1）具有良好的節(jié)能性。長期以來在我國二次供水過程中都存在著高能耗的問題，隨著能源緊缺的形勢不斷加劇，人們對節(jié)約能源越來越重視。利用變頻無負壓設(shè)備進行二次供水，由于設(shè)備可以與市政管網(wǎng)直接相連，不需要進行水池和水箱的投資。而且利用自來水本身的壓力來進行供水，這不僅有效的節(jié)約了初期投資大的問題，而且在整個供水過程中對能源消耗較小，具有非常好的節(jié)能特點。

（2）使用過程中更加清潔。在利用變頻無負壓設(shè)備進行供水時，整個過程中都處于密封的狀態(tài)下進行，有效的確保了整個供水系統(tǒng)的清潔度。而且變頻無負壓設(shè)備自身具有過濾設(shè)備，可以對細菌起到較好的阻擋作用。另外變頻無負壓設(shè)備所使用的都是不銹鋼材料，對材料的等級具有較嚴格的要求，這樣不僅有效的避免了管道內(nèi)部藻類的出現(xiàn)，而且自來水的質(zhì)量也能夠得到有效的保證。

（3）運行成本較低。變頻無負壓設(shè)備在供水過程中，不僅使用的加壓泵型號較小，而且在運行過程中往往是設(shè)置多臺加壓泵共同工作，有效的降低了電能的消耗。同時加壓泵在供水低峰時停止運行，只在用水高峰期時才進行工作，相對來講其運行時間較少，有效的降低了運行成本。

變頻無負壓設(shè)備在市政供水中進行應用具有較大的優(yōu)勢，但由于其技術(shù)還不是十分成熟，還無法有效的確保供水的可靠性，而且在使用過程中需要由相關(guān)部門報批，只有批準后才能對該技術(shù)進行應用，另外無負壓相關(guān)的標準也不完善，這都對變頻無負壓技術(shù)的應用帶來了較大的影響。

3　變頻無負壓設(shè)備的工作原理

（1）系統(tǒng)工作原理。在變頻無負壓設(shè)備中，其變頻泵在設(shè)計時的轉(zhuǎn)速是與市政管網(wǎng)的壓力值成反比的關(guān)系。變頻水泵的轉(zhuǎn)速是根據(jù)用戶管網(wǎng)壓力的大小來進行自動調(diào)節(jié)的，當管網(wǎng)壓力達到最大時，這時變頻水泵則會停止運行，變頻無負壓系統(tǒng)利用自來水壓力來確保對用戶供水所需要的壓力，而一旦用戶所需水壓低于設(shè)定的最小值時，變頻水泵則會自動喚醒進入運行狀態(tài)。在變頻無負壓系統(tǒng)中，不銹鋼無負壓罐與變頻水泵的進水口相連，控制系統(tǒng)實時對無負壓罐內(nèi)的壓力進行監(jiān)控，同時為了確保無負壓罐內(nèi)沒有無壓產(chǎn)生，則采用真空抑制器，從而有效的確保正常的供水。

（2）恒壓原理。將壓力變送器設(shè)置在水管網(wǎng)上，這樣就可以實現(xiàn)出口壓力信號的轉(zhuǎn)換，使其以標準信號的形式傳送到接收端口，根據(jù)所接收到的標準信號進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)參數(shù)的通常需要經(jīng)系統(tǒng)運算和給定壓力參數(shù)相比較后才能得出，變頻器通過調(diào)節(jié)參數(shù)來控制水泵的轉(zhuǎn)速，完成對系統(tǒng)供水量的調(diào)節(jié)，從而使供水管網(wǎng)壓力能夠保持在用戶設(shè)定值的范圍內(nèi)。

（3）無負壓原理。真空抑制器作為變頻無負壓系統(tǒng)的核心設(shè)備，通過真空抑制器來對管網(wǎng)中的負壓進行消除，從而保護市政管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)備。無負壓的實現(xiàn)是通過浮球在無負壓缸內(nèi)水位變化時上下移動來實現(xiàn)對閥門開、關(guān)的控制，完成無負壓罐的吸氣和排氣，從而對罐內(nèi)的真空進行消除。

4　變頻無負壓供水應用中的注意事項

由于市政管網(wǎng)供水條件不同，同時系統(tǒng)設(shè)計方案也各不相同，所以要想更好的確保變頻無負壓供水系統(tǒng)能夠達到高效節(jié)能，則需要在實際供水工作中將變頻無負壓技術(shù)和實際的供水條件有效的結(jié)合。變頻無負壓設(shè)備，其水泵的效率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，這就需要選擇電機時需要使其頻率能夠有效的保證水泵運行的效率。

在變頻無負壓設(shè)備應用過程中，對于需要直接在市政管網(wǎng)取水時，則需要經(jīng)自來水公司批準后才能進行使用，同時還要制定具體的規(guī)劃。市政供水配水管網(wǎng)在設(shè)計時主要以時和日的最高用水量來進行配備，以消防、最大傳輸和發(fā)生事故時的用水量作為流量校核的標準，這樣在變頻無負壓供水設(shè)備在給水支管及給水干管上進行應用時則需要確保規(guī)劃的合理性。水泵在自身的高效區(qū)進行工作才能有效的將變頻無負壓供水設(shè)備的節(jié)能優(yōu)勢發(fā)揮出來，所以在具體工作中，需要對不同情況下的影響因素進行考慮，對水泵高效區(qū)進行核算，確保水泵工作過程中始終處于高效區(qū)的狀態(tài)。

5　結(jié)束語

變頻無負壓供水技術(shù)是一種針對二次供水出現(xiàn)的新型供水技術(shù)。這種技術(shù)在供水時更加的節(jié)能、清潔、安全，而且投資非常少也便于管理。隨著變頻無負壓供水設(shè)備在供水應用過程中不斷完善，相信其在未來供水工程中將會具有非常好的市場前景。

參考文獻：

[1]陳禮洪，蔣柱武，程宏偉，等.二次供水變頻水泵低效運行成因及其對策[J].福建工程學院學報，2012(04).

[2]陳思思，杜林，尹丹君.變頻調(diào)速恒壓供水水控制系統(tǒng)設(shè)計研究[J].價值工程，2011(12).

[3]侯海俊，朱雷.變頻技術(shù)在二次供水系統(tǒng)中的應用[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2012(05).