變頻無負壓設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展最基礎的設施，近年來城市給排水工程技術取得了較快的發展，一些新型供水設備也在市場上不斷涌現。變頻無負壓設備節能、清潔及較好的經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也越來越被人們關注。文中從變頻無負壓二次供水技術的涵義入手，對變頻無負壓設備的特點進行了分析，并進一上對變頻無負壓設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。

關鍵詞：變頻無負壓設備；二次供水；特點；工作原理；應用；注意事項

近年來，我國城市化建設進程不斷加快，給排水工程作為城市最基礎性設施，其在城市發展中發揮著極為重要的作用。變頻無負壓設備作為一種新型的二次供水設備，其具有良好的節能性，所以變頻無負壓二次技術在當前供水工程中得到廣泛的應用。因此對變頻無負壓設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的水平，確保城市居民能夠使用到高質量的自來水。

1　變頻無負壓二次供水技術的涵義

變頻無負壓二次供水技術是將預壓平衡技術、負壓反饋技術、真空抑制技術和信息采集分析處理技術等綜合于一體的集合體。其在變頻恒壓供水設備的基礎上發展而來，在供水過程中通過對無負壓調節罐、水泵、氣壓罐和智能控制系統的共同操作，確保了無負壓二次供水的實現。在供水過程中進行應用，由于其能夠將空氣完全隔離開來，通過原有自來水水管的壓力就可以實現加壓供水，而且在供水過程中不會影響到供水的整個管網，有效的提高了二次供水的節能性和高效性。

2　變頻無負壓設備的特點

（1）具有良好的節能性。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，人們對節約能源越來越重視。利用變頻無負壓設備進行二次供水，由于設備可以與市政管網直接相連，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，具有非常好的節能特點。

（2）使用過程中更加清潔。在利用變頻無負壓設備進行供水時，整個過程中都處于密封的狀態下進行，有效的確保了整個供水系統的清潔度。而且變頻無負壓設備自身具有過濾設備，可以對細菌起到較好的阻擋作用。另外變頻無負壓設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部藻類的出現，而且自來水的質量也能夠得到有效的保證。

（3）運行成本較低。變頻無負壓設備在供水過程中，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。

變頻無負壓設備在市政供水中進行應用具有較大的優勢，但由于其技術還不是十分成熟，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部門報批，只有批準后才能對該技術進行應用，另外無負壓相關的標準也不完善，這都對變頻無負壓技術的應用帶來了較大的影響。

3　變頻無負壓設備的工作原理

（1）系統工作原理。在變頻無負壓設備中，其變頻泵在設計時的轉速是與市政管網的壓力值成反比的關系。變頻水泵的轉速是根據用戶管網壓力的大小來進行自動調節的，當管網壓力達到最大時，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定的最小值時，變頻水泵則會自動喚醒進入運行狀態。在變頻無負壓系統中，不銹鋼無負壓罐與變頻水泵的進水口相連，控制系統實時對無負壓罐內的壓力進行監控，同時為了確保無負壓罐內沒有無壓產生，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。將壓力變送器設置在水管網上，這樣就可以實現出口壓力信號的轉換，使其以標準信號的形式傳送到接收端口，根據所接收到的標準信號進行調節。調節參數的通常需要經系統運算和給定壓力參數相比較后才能得出，變頻器通過調節參數來控制水泵的轉速，完成對系統供水量的調節，從而使供水管網壓力能夠保持在用戶設定值的范圍內。

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

4　變頻無負壓供水應用中的注意事項

由于市政管網供水條件不同，同時系統設計方案也各不相同，所以要想更好的確保變頻無負壓供水系統能夠達到高效節能，則需要在實際供水工作中將變頻無負壓技術和實際的供水條件有效的結合。變頻無負壓設備，其水泵的效率與轉速的三次方成正比，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。

在變頻無負壓設備應用過程中，對于需要直接在市政管網取水時，則需要經自來水公司批準后才能進行使用，同時還要制定具體的規劃。市政供水配水管網在設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備在給水支管及給水干管上進行應用時則需要確保規劃的合理性。水泵在自身的高效區進行工作才能有效的將變頻無負壓供水設備的節能優勢發揮出來，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，對水泵高效區進行核算，確保水泵工作過程中始終處于高效區的狀態。

5　結束語

變頻無負壓供水技術是一種針對二次供水出現的新型供水技術。這種技術在供水時更加的節能、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。

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