新一代無(wú)負(fù)壓智能化全自動(dòng)增壓水箱

　一、概述

　　水是人類生命之源。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速，城市規(guī)模的膨脹，居民小區(qū)不斷增加，高樓大廈鱗次櫛比，致使本來(lái)不堪重負(fù)的自來(lái)水管網(wǎng)更顯不足；很多城市在用水的高峰期樓房高層屢屢出現(xiàn)缺水的現(xiàn)象。目前解決該矛盾的辦法之一是：建水池或設(shè)水箱，通過(guò)水泵二次加壓保證供水，但是這種方法有如下顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)：

　　（一）工程投資大

　　建水池、設(shè)水箱，占地面積大，施工周期長(zhǎng)，工程總投資大。

　?。ǘ┐嬖诙挝廴?/p>

　　原本純凈的自來(lái)水全部放入水池（或水箱）中，水池、水箱不是全封閉結(jié)構(gòu)，各種空氣中的粉塵、細(xì)菌及小動(dòng)物極易進(jìn)入水池、水箱，存在水源被污染的后患。并且自來(lái)水在水池、水箱中存留較長(zhǎng)的時(shí)間，易變質(zhì)變味；雖然自來(lái)水中含有一定數(shù)量的余氯用于消毒，但是不能滿足水質(zhì)要求。被污染的水經(jīng)過(guò)加壓后供給用戶飲用，嚴(yán)重影響人體健康。

　?。ㄈ├速M(fèi)能源

　　將自來(lái)水*放入水池或水箱，原有壓力全部變?yōu)榱?，再?gòu)牧汩_(kāi)始重新加壓給水，原有能量白白浪費(fèi)，這種給水方式能耗大，設(shè)備運(yùn)行成本高。

　?。ㄋ模┻\(yùn)行不經(jīng)濟(jì)

　　管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備選型大，運(yùn)行中消耗電能較多，使用不經(jīng)濟(jì)。

　　（五）安裝麻煩

　　修建水池、設(shè)置水箱，工程量大，工序較多，工藝也復(fù)雜，一旦出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象難以修復(fù)，后期維護(hù)也困難。

　　（六）物業(yè)管理麻煩。

　　大型蓄水池清洗時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且清洗時(shí)用水受到影響，管理麻煩。

　　我公司研制開(kāi)發(fā)了DWZG系列全自動(dòng)無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)直聯(lián)式供水設(shè)備，克服了水池、水箱的諸多缺點(diǎn)，成功的解決了高層居民用水難的問(wèn)題。它有如下獨(dú)到之處：

　　1、不用建水池或設(shè)水箱，與自來(lái)水管網(wǎng)直接連接，可以充分利用自來(lái)水管網(wǎng)原有壓力，差多少補(bǔ)多少，自來(lái)水壓力能滿足負(fù)荷要求時(shí)，設(shè)備便停止工作。系統(tǒng)大部分時(shí)間在低頻率下運(yùn)行，耗電較少，因此節(jié)能，可達(dá)到50％以上。

　　2、自來(lái)水經(jīng)設(shè)備加壓后直接供給用戶，全程密封運(yùn)行，水源不易受污染，供水質(zhì)量好，是環(huán)保型供水設(shè)備，采用微機(jī)變頻軟啟動(dòng)恒壓控制，水壓平穩(wěn)，水壓質(zhì)量好。

　　云南開(kāi)遠(yuǎn)箱式泵站一體化設(shè)備應(yīng)用范圍

　　管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備適用于任何自來(lái)水壓力不足地區(qū)的加壓供水。

　　1、工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水及各種補(bǔ)水系統(tǒng)；

　　2、新建住宅小區(qū)或?qū)懽謽巧钣盟?/p>

　　3、已建好的水池，可以采用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備與水池共用的供水方式，進(jìn)一步節(jié)能；

　　4、對(duì)原有氣壓供水設(shè)備進(jìn)行改造，可以充分利用原有的氣壓罐；

　　5、各種循環(huán)系統(tǒng)，自來(lái)水廠的中間加壓泵站。

　箱式泵站一體化設(shè)備正式投向市場(chǎng)已有七、八年的時(shí)間。由于管網(wǎng)直接疊壓方式具有節(jié)能、節(jié)水、省地、省材的優(yōu)點(diǎn)，特別是因其減少或水體二次污染，保障水質(zhì)衛(wèi)生安全的特點(diǎn)，而深受業(yè)界﹑用戶的關(guān)注和市場(chǎng)的歡迎，進(jìn)而推動(dòng)了該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。可以認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)已發(fā)展到了具有理論上的說(shuō)服力和實(shí)踐證明力的較成熟階段。已經(jīng)有條件在較大范圍試用和推廣使用。推廣“直供水"技術(shù)和應(yīng)用“管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備"的主體應(yīng)該是管網(wǎng)一方，即城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)。因而，管網(wǎng)準(zhǔn)用條件是該項(xiàng)技術(shù)成果推廣應(yīng)用廣度和深度的決定性因素。而如何結(jié)合自己城市和供水系統(tǒng)的具體情況，制定出合理、規(guī)范、便于操作的“準(zhǔn)用條件"是應(yīng)該深入研究的課題。

   無(wú)負(fù)壓智能化全自動(dòng)增壓水箱節(jié)能

箱式泵站一體化設(shè)備技術(shù)指標(biāo)：

　　1、供水流量 0—1500 M3/H 揚(yáng)程

       2、控制電機(jī)功率 0.75---1500KW

　　3、供水戶數(shù) 10—10000戶

　　4、壓力控制范圍 0.15—1.6MPa

　　5、平均節(jié)電率 30—60%

　　6、控制原理正弦波PWM或空間矢量SVPWM

　　7、運(yùn)行方式單泵或多泵自動(dòng)切換

　　8、控制方式可編程和PID控制

　　9、過(guò)載能力 150% 60秒

　　10、保護(hù)功能 軟啟動(dòng)、對(duì)過(guò)壓、缺相、變相、欠壓、斷路，瞬間停電，短路等均有自診顯示和保護(hù)功能。

無(wú)負(fù)壓智能化全自動(dòng)增壓水箱范圍

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　　廣西賀州 恒壓變頻供水設(shè)備八大優(yōu)點(diǎn)：

　　( 1）高效節(jié)能：充分利用市政水源本身具有的壓力熱能，差多少補(bǔ)多少，切實(shí)有效地發(fā)揮了變頻調(diào)速的節(jié)能效果。

　?。?）潔凈衛(wèi)生：構(gòu)成連續(xù)密閉的增壓供水方式，*保持了市政水源的國(guó)家水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，從根本上避免了增壓系統(tǒng)造成的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)降低和各種水源污染問(wèn)題。

　?。?）杜絕浪費(fèi)：不僅淘汰了高位水箱，還*地取消了地面（地下）水池水箱，*杜絕了水箱溢流，定期清洗造成的水源浪費(fèi)。

　　（4）運(yùn)行噪聲低：無(wú)塔供水器設(shè)備系列產(chǎn)品采用全變頻調(diào)整方案時(shí)，大部分時(shí)間特別在夜間處于低噪聲運(yùn)行工況。

　?。?）設(shè)計(jì)了全密閉的、兼有緩沖作用和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償作用的水源箱罐，與目前市場(chǎng)所謂相比，更具有實(shí)際意義，并使控制系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化。

　?。?）該系列產(chǎn)品控制系統(tǒng)充分總結(jié)了本公司及國(guó)內(nèi)外變頻給水設(shè)備的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，采用規(guī)范通用的控制系統(tǒng)技術(shù)方案，可換用任意廠商的變頻器、調(diào)節(jié)器、PLC和其他元器件，調(diào)試維修特別方便，為產(chǎn)品的終身售后服務(wù)奠定了良好基礎(chǔ)，不會(huì)因技術(shù)進(jìn)步而導(dǎo)致售后服務(wù)問(wèn)題。

　　（7）無(wú)塔供水器設(shè)備該系列產(chǎn)品控制系統(tǒng)具有較高智能性，設(shè)計(jì)中充分考慮了機(jī)、電、儀協(xié)調(diào)配合，具有欲速則不達(dá)的檢測(cè)監(jiān)視和簡(jiǎn)單方便的人機(jī)交互功能。具有全面的故障保護(hù)功能和對(duì)策，變頻器故障保護(hù)時(shí)，自動(dòng)降級(jí)運(yùn)行（成為工頻自動(dòng)給水設(shè)備），自動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)，還可手動(dòng)操作應(yīng)急備用，贏得維修時(shí)間。

　?。?）可按要求選配各種通訊接口、協(xié)議，從而可連接各種人機(jī)界面、監(jiān)控計(jì)算機(jī)，可與各種控制網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)相接，適用于特殊、復(fù)雜的運(yùn)行控制和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控要求?？蔀橛脩糸_(kāi)發(fā)配套監(jiān)控軟件。

箱式泵站一體化裝置特點(diǎn)：1、供水品質(zhì)高：本設(shè)備采用水泵出口恒壓控制，無(wú)論系統(tǒng)用水量變化，均能使管道出口壓力保持恒定。2、運(yùn)行可靠：該設(shè)備采用進(jìn)口變頻調(diào)速器和國(guó)內(nèi)水泵，具有完善的保護(hù)功能和自動(dòng)、手動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，使運(yùn)行非?？煽?。3 該設(shè)備能根據(jù)用戶用水量的變化來(lái)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵始終工作在高效區(qū)，節(jié)電效果明顯，比恒速水泵可節(jié)電35％。4、操作簡(jiǎn)單：本設(shè)備采用全自動(dòng)控制，操作人員只需轉(zhuǎn)換電控柜開(kāi)關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)用戶所需工況。5、占地少安裝方便：整套設(shè)備只需一組控制柜和人泵機(jī)組，安裝非常方便。6、延長(zhǎng)水泵及電機(jī)的使用壽命：對(duì)多臺(tái)泵組均能可靠的實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，并且輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，大大延長(zhǎng)了水泵及電機(jī)的使用壽命。7、應(yīng)用范圍：可供流量5～5000噸／小時(shí)，揚(yáng)程20～140米。

箱式泵站一體化設(shè)備范圍

　　箱式泵站一體化設(shè)備運(yùn)行說(shuō)明

　?。?）當(dāng)市政管網(wǎng)高壓時(shí)，設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)，市政水源通過(guò)水源罐、旁通管路直接向用戶管網(wǎng)供水。

　?。?）當(dāng)市政管網(wǎng)欠壓時(shí)，設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)，在原有水壓基礎(chǔ)上變頻調(diào)速增壓（恒壓）供水，由于按“差多少，補(bǔ)多少"原則增壓，所以在全流量范圍即滿足了用戶恒壓供水的需求，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程中密閉的海洋法罐只相當(dāng)于一段管路，新鮮衛(wèi)生的自來(lái)水不斷流過(guò)水源罐（或承壓水池），不會(huì)遭受外界污染。

　?。?）市政水源因故停水且水源罐貯水也己消耗完，設(shè)備會(huì)自動(dòng)停機(jī)（禁止運(yùn)行）。水源正常后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行

箱式泵站一體化設(shè)備適用范圍：

　　1、新建的住宅小區(qū)或辦公樓等生活用水。

　　2、低層自來(lái)水壓力不能滿足要求的消防用水。

　　3、改造原有的氣壓變頻給水設(shè)備 ，可以充分利用原有的氣壓罐。

　　4、已經(jīng)建好水池的，可以采用智能型管網(wǎng)接力升壓（無(wú)負(fù)壓）設(shè)備與水池共用的供水方式。

　　5、自來(lái)水廠的大型供水中間加壓泵站。

　　6、工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水等。

　　7、各種循環(huán)水系統(tǒng)

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箱式泵站組成
1、工作泵、常用單級(jí)或多級(jí)臥式或立式清水離心泵。
2、小泵和小氣壓罐：在小流量甚至零流量持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，為更節(jié)電時(shí)設(shè)置。
3、變頻控制柜：變頻控制柜是箱式泵站的核心部分，一般由供貨廠家按水泵功率配套供應(yīng)。
4、附件：主要包括連接管道，以及閥門、止回閥、安全閥（有小氣壓罐時(shí)）、壓力表、壓力繼電器和底座等。一般組裝式設(shè)備由廠家組裝好供貨。

箱式泵站主要特點(diǎn)
　　◆高效節(jié)能：由電機(jī)學(xué)公式可知，系統(tǒng)電機(jī)功耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，在水壓不變時(shí)，水泵出水量與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。本設(shè)備采用恒壓量工作方式，當(dāng)用水量減小時(shí)，系統(tǒng)保持管網(wǎng)恒壓，通過(guò)降低水泵轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)減少供水量，耗電量按立方特性降低。例如，供水量為額定值的80％，電機(jī)能耗為額定值的51.2％［（0.83）］節(jié)電量為48.8％，通常選用水泵流量比實(shí)際用水量大20-30％；而且高峰低谷用水量差額相當(dāng)大，變頻恒壓供水實(shí)際使用中節(jié)電非?？捎^。
　　◆減少污染，因取消了水塔，高位水箱，減少了二次污染。
　　◆設(shè)備投資省占地面積小
　　本系統(tǒng)與其它供水方式比較，由于主要設(shè)備只是控制柜及水泵（穩(wěn)壓罐自選），節(jié)省了大量的設(shè)備占地面積，從而大幅度節(jié)省了土建投資，而且就設(shè)備本身投資而言，供水量越大，采用變頻恒壓供水設(shè)備的價(jià)格優(yōu)勢(shì)就越顯著。

箱式泵站的起動(dòng)與停機(jī)

在水泵出口母管處裝設(shè)壓力變送器和流量變送器，將壓力和流量信號(hào)送入控制器，控制器將接收到的信號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，并發(fā)出指令，對(duì)變頻器進(jìn)行控制。如果檢測(cè)得管網(wǎng)壓力大于設(shè)定值，則系統(tǒng)不起動(dòng)，當(dāng)管網(wǎng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)起動(dòng)。

休眠控制：

在夜間用水量非常少的情況下，為了節(jié)能，可以設(shè)置可以使水泵暫停工作的休眠狀態(tài)。在管網(wǎng)壓力允許的條件下，當(dāng)變頻器輸出頻率低于某下限頻率時(shí)，變頻器停止輸出。當(dāng)管網(wǎng)壓力小于下限設(shè)定時(shí)，再喚醒變頻器使之重新開(kāi)始工作。

⒊實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

⑴實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)考慮的其他因素

對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，四臺(tái)等容量的供水泵并不是特別合理。在選取水泵時(shí)，應(yīng)考慮在幾乎所有工況下都能使工作中的水泵處于高效率工作區(qū)間，因此，在夜間或需水量非常少的工況下工作的水泵可選一個(gè)比其他容量都小的。

同時(shí)，如果該系統(tǒng)是針對(duì)實(shí)際供水而設(shè)計(jì)的話，則應(yīng)該同時(shí)考慮樓宇泵房中所需要的另兩種泵：深井泵與污水泵，顯然那樣的話系統(tǒng)會(huì)比現(xiàn)在的復(fù)雜一些。

主要由于絕大多數(shù)城市都不允許直接從市政管網(wǎng)吸水，因此采用變頻調(diào)速恒壓供水方式時(shí)仍然需要設(shè)置調(diào)節(jié)水池。在調(diào)節(jié)池中應(yīng)安裝液深傳感器以檢測(cè)液面高度。當(dāng)水池液面下降到一定高度時(shí)，為了保證消防用水，就需停止水泵運(yùn)行，這個(gè)高度就是消防水位。只有當(dāng)水池液面達(dá)到設(shè)定水位時(shí)才能恢復(fù)正常供水。

污水泵控制：一般泵房都漏水，因此有集污池。在集污池中安裝液位控制器，當(dāng)污水池液面達(dá)到排污高度時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)排污泵，排完污水后自動(dòng)停止排污泵。

⑵管網(wǎng)水壓控制點(diǎn)的選擇

在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，為了減少成本及增加可靠性而采用了泵口恒壓方式，只能對(duì)由水量變化而引起的水泵剩余揚(yáng)程進(jìn)行監(jiān)控，它不包含管網(wǎng)阻力下降而產(chǎn)生的剩余揚(yáng)程；若采用最不利點(diǎn)恒壓控制方法，則水泵的調(diào)速幅度同時(shí)決定于上述兩個(gè)變化因素，使水泵調(diào)速后的。

揚(yáng)程與管網(wǎng)阻力特性曲線更好地符合，以獲得最佳的節(jié)能效果。在實(shí)際工程中，較現(xiàn)實(shí)的做法是在條件允許的情況下，盡可能將壓力控制點(diǎn)靠近最不利點(diǎn)。

⑶抗干擾問(wèn)題

為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，在電氣連接上應(yīng)注意采取抗干擾措施：

①交流電源側(cè)可采用RC低通濾波，以防止來(lái)自電網(wǎng)的干擾。部件的直流電源輸入端跨接電容濾波。

②處理好一點(diǎn)/多點(diǎn)接地，數(shù)字地和模擬地分開(kāi)等問(wèn)題。

③信號(hào)線選用帶屏蔽的雙絞線、電源線與信號(hào)線不平行布設(shè)，弱電強(qiáng)電分開(kāi)。

④模擬信號(hào)采樣后，采用中值數(shù)字濾波，增加抗*力。

⑤在硬件設(shè)計(jì)中，增加看門狗電路；軟件設(shè)計(jì)中采取了指令冗余，軟件陷阱等保護(hù)措施。

⑥當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)聲光報(bào)警，可轉(zhuǎn)手動(dòng)操作。

⑷故障時(shí)的問(wèn)題

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不僅需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和軟起動(dòng)的功能，電機(jī)應(yīng)有過(guò)載、短路、過(guò)壓、缺相、欠壓、過(guò)熱等保護(hù)功能，對(duì)于供水管路出現(xiàn)的問(wèn)題也應(yīng)該有所識(shí)別，在故障不嚴(yán)重的情況下應(yīng)能繼續(xù)運(yùn)行，并對(duì)故障作出報(bào)警。對(duì)于調(diào)節(jié)池缺水的情況，可通過(guò)液深傳感器檢測(cè)，立刻停止水泵運(yùn)行。當(dāng)水池水位達(dá)到運(yùn)行水位時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)水泵運(yùn)行。在管網(wǎng)出現(xiàn)漏水問(wèn)題及管道閥門損壞、不出水、少出水問(wèn)題時(shí)，水泵運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)不出水或水壓達(dá)不到設(shè)定值的情況。在這種情況持續(xù)某個(gè)設(shè)定的時(shí)間之后，認(rèn)定為管網(wǎng)缺水，系統(tǒng)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，并提示及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)檢修。在運(yùn)行過(guò)程中，若變頻器出現(xiàn)突然故障時(shí)，當(dāng)前運(yùn)行的變頻泵應(yīng)自動(dòng)切換至工頻狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)；若水泵電機(jī)出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)切除有故障的水泵并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將閑置的水泵投入系統(tǒng)中運(yùn)行。綜上所述，采用自動(dòng)化程度較高的變頻恒壓供水系統(tǒng)，不僅能夠地提高整個(gè)系統(tǒng)效率、延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命、節(jié)約能源，而且靈活性較好，能構(gòu)成復(fù)雜的、功能強(qiáng)大的供水系統(tǒng)。

箱式泵站安裝使用及保養(yǎng)
1、生活恒壓變頻設(shè)備安裝應(yīng)選擇通風(fēng)良好、灰塵少、不潮濕的場(chǎng)地，環(huán)境濕度為-10℃－40℃。在室外應(yīng)設(shè)防雨，防雷等設(shè)施。
2、為方便設(shè)備安裝、保養(yǎng)、設(shè)備四周應(yīng)留70cm空間，人孔處應(yīng)保留1.5m空間，四周地面應(yīng)設(shè)排水溝。
3、生活恒壓變頻設(shè)備選定場(chǎng)地后，要處理好地基、在用砼澆注或用磚石砌筑罐體支承座。待基座*固化后，再吊裝罐體并放穩(wěn)，隨后安裝附件，接通電源。
4、在試車前，應(yīng)先關(guān)閉供水閥，檢查各密封閥情況，不允許有泄露現(xiàn)象，開(kāi)車后，應(yīng)注意機(jī)泵轉(zhuǎn)向。當(dāng)壓力表指針到上*，機(jī)泵自動(dòng)停止。打開(kāi)供水閥，即可正常供水、如需定時(shí)供水，可把選擇開(kāi)關(guān)扳到手動(dòng)位置。
5、生活恒壓變頻設(shè)備泵機(jī)組應(yīng)經(jīng)常檢查，定期保養(yǎng)并加注潤(rùn)滑油。離心泵和止回閥如發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)緊固法蘭螺絲或更換石棉根，檢查機(jī)泵底腳螺栓不能松動(dòng)，以防損壞機(jī)器。
6、電器自動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)防水、防塵、經(jīng)常檢查線路絕緣情況，連接螺栓是否松動(dòng)和保險(xiǎn)絲完好等情況。壓力表外部最好用透明材料包裹，以防損壞。
7、罐體如發(fā)現(xiàn)漆皮脫落，應(yīng)及時(shí)涂漆保養(yǎng)，以延長(zhǎng)使用壽命。