淺談管網疊壓供水設備的應用條件

太原科技大學基本建設管理處，山西 太原 030024

管網疊壓供水是近年來發展起來的一種新興的供水方式，具有可利用市政給水管網的余壓而達到節約電耗，減少二次污染，供水設施節約占地面積等優點，在工程中得到了一定的應用［1］。但是由于行業管理的不規范以及市場產品質量的參差不齊，尤其是部分廠家的推銷策略造成建設單位的使用不當，影響了市政管網的供水安全和用戶的用水安全。本文通過對管網疊壓給水設備運行機理的介紹，提出了管網疊壓給水設備選用的技術前提和注意事項。

1 疊壓供水設備的工作原理

管網疊壓供水設備的組成有：穩壓平衡控制裝置（穩流罐）、負壓消除（吸排氣閥）裝置、壓力傳感器、變頻水泵機組及配套管路管件等。管網疊壓給水設備穩流罐與市政管網的進水管連接，起到儲水和穩壓的雙重作用，在其頂端設有負壓消除器。當穩流罐進水時，負壓消除裝置打開排氣，待水充滿后自動關閉。當市政給水管網壓力能夠滿足用戶所需水壓時，則經過設有止回閥的旁通管向用戶管網直接供水；當市政給水管網壓力不滿足用戶所需水壓時，疊壓供水水泵運行，充分利用市政給水管網的余壓疊壓供水，并根據用水量的大小變頻調速，達到恒壓供水。當在用水高峰或市政給水管網水量小于用戶用水量時，穩流罐作為水泵的吸水池使用，當穩流罐的水位下降時，通過負壓消除器吸氣進入穩流罐破壞真空，使市政管網不產生負壓。

2 疊壓供水設備的優點

（1）設備密封運行，衛生可靠，異物不會進入系統，避免二次污染。

（2）節能效果顯著，充分利用自來水管網余壓，可節電50%以上。

（3）先期投資省，直接與自來水管網串接，不用建水池、設水箱。

（4）系統設有旁通管與用戶管網直接相通，在設備檢修或停電停用時，仍可利用市政管網水壓，供低層用戶用水。

3 無負壓供水設備的應用范圍

（1）市政管網流量滿足而壓力不足地區的加壓供水。

（2）舊城區內建筑小區管網的改造。

（3）使用氣壓供水設備建筑的系統改造。

（4）用水要求不高的偏遠獨立建筑。

（5）自來水廠的給水中間加壓泵站。

（6）工礦企業的生活、生產用水等。

（7）各種循環水系統。

4 使用管網疊壓給水設備的技術前提條件

（1）市政供水管網的供水流量要大于或等于疊壓供水設備的出水量。如果市政供水流量小于設備出水量時，不夠的水量只能由穩流罐內的儲水量來補充，由于穩流罐的容積有限，因此運行時間不可持續。當穩流罐內的水用光時，疊壓供水設備的運行被迫中斷。此時給用戶造成極大的不便或者無法正常用水［2］。

（2）在城市用水高峰時段，市政供水管網仍有可利用的壓力水頭。由于同一城市區域用戶與市政管網的用水高峰同時發生，高峰時段的市政管網末梢水壓降低明顯，使用疊壓供水可利用的市政管網水頭太低，此時節能效果大打折扣。

因此，管網疊壓給水設備的適用條件是市政管網供水流量大于用戶用水量，并且市政管網到達用戶有一定余壓，否則就起不到疊壓節能的效果。

5 選用管網疊壓給水設備的建議

（1）在選擇管網疊壓供水設備時，要對用戶的用水要求，以及市政給水管網現狀的供水流量、壓力、可利用余壓進行詳細的調查，有效利用市政管網的壓力水頭。

（2）在設計中變頻調速水泵的出水量應按設計秒流量確定，水泵揚程以市政供水管網限定的最低水壓為依據。以市政給水管網的最大供水壓力，疊加水泵的揚程值，校核水泵出口處的最大壓力。

（3）水泵選型應在高效區段工作。管網疊壓給水設備能利用市政給水管網的剩余水壓，從原理上節能的另一個前提是，變頻調速泵組的工作點多數時段在高效區內。如果水泵長時間處在低效率工況區，不但抵消了“節能”，而且水泵運行的安全性和壽命也可能受到影響，甚至產生工程隱患和故障。因此，在供水流量變化較大的工程中，調速泵組選型應盡可能大小搭配，滿足系統在較小流量運行時設備仍處在高效區內。

（4）為了節能和安全供水，設計時應在向用戶管網直接供水的旁通管上設止回閥，旁通管應從穩流罐進水口前的市政給水進水管上接出。當市政給水管網的水壓滿足直接供水要求時，能通過旁通管向建筑物低區直接供水。

（5）疊壓給水設備的前端或設備自身應設倒流防止器［3］。

（6）應考慮水錘消除措施。

（7）為了避免疊壓供水設備在小流量狀態下的頻繁啟停，應選用與之配套的氣壓水罐設備，起到穩定管網水壓的作用。

（8）部分疊壓供水設備在與用戶供水管網連接時，未安裝減壓閥組，為了避免系統超壓，設計時應校核用戶管網水壓，安裝合適的減壓閥組。

（9）不建議使用管網疊壓給水設備的情形：①經常性停水或市政供水可靠性較差的區域；②用戶用水流量大于市政管網供水流量的區域；③市政供水管網富余壓力水頭較小，使用疊壓供水設備不經濟的區域；④市政給水管網供水壓力、流量波動過大的區域；⑤周邊現有（或規劃）用戶用水要求高，不允許使用管網疊壓給水設備的區域；⑥對供水安全性有特殊要求，不允許停水的用戶。⑦單位用水量極不均勻，且瞬時用水量大而集中的用戶。

6 結論

管網疊壓給水設備的選擇應在充分調查當地市政給水管網的流量、壓力現狀，結合工程的具體用水要求，因地制宜地考慮其使用技術條件和節能的可靠性。在工程設計和產品選型時，應在分析計算的基礎上，結合廠家提供設備的型號、技術參數對管網壓力進行工況校核，以達到節能安全供水的要求。