无负压加压供水设备

无负压供水设备是以市政管网为水源， 充分利用了市政管网原有的压力， 形成密闭的连续接力增压供水方式， 节能效果好，没有水质的二次污染，是变频恒压供水设备的发展与延伸。

常见无负压供水设备分为两种：箱式无负压设备、罐式无负压设备。

箱式无负压供水设备在市政管网压力不足的时候， 市政管网断开，切换为敞开式水 箱来供水。这就成了市政管网压力高时为无负压状态供水， 在市政管网压力低时为水箱加水泵 供水模式。这种在市政管网压力低时切断了市政管网的供水， 用户的所有用水量都由水箱储水量来供水的。

罐式无负压供水其工作原理是在管网压力允许的情形下直接从管网吸水，利用市政管网的压力，节约能源。无负压供水设备吸水量小于管网供水能力时，并不会造成管网压力的降低，但在用水高峰时段，水泵的吸水量大于管网供水量时， 市政管网压力降低，造成稳流器内压力也相应的降低，当稳流器的压力降至低于大气压力时，稳流补偿器上部的负压防止器打开，水泵从稳流器内吸水，此时稳流器和大气连通，相当于一个小的盛水容器。在此条件下，无负压供水设备并不能利用管网的供水压力， 稳流器内的水被吸完后，机组将不得不减少供水量甚至停水，等管网压力增高后， 设备才能利用管网余压正常供水。由此可见，罐式无负压供水设备在使用时， 要求市政管网在高峰用水时能满足罐式无负压设备供水量， 使稳流器内压力高于大气压力，否则很可能要停水影响用户的正常用水。

一、无负压供水设备概述

1无负压供水设备的组成

整套设备由稳流罐、真空抑制器、变频调速水泵机组、压力传感器、变频控制柜、倒流防止器(可选)、消毒装置(可选)、小流量保压罐(可选)等组成。从市政管网引来的进水管直接连接到稳流罐的进水口，稳流罐的出水口通过消毒装置后连接到加压泵组的进水管，加压机组的出水管与用户用水管连接，直接向用户管网供水。

1、水泵机组

水泵机组主要包括加压水泵、止回阀、蝶阀等。水泵机组的质量决定设备的使用情况，当市政管网的水压不能满足用户要求时，水泵机组在对市政管网进水的基础上进行加压，使得水压可以达到正常使用的水平。

2、稳流罐和真空抑制器

稳流罐的全称是无负压稳流罐，是只有罐式无负压供水设备中才有的部件，它有着可以蓄积一定量的水来防止市政供水波动而带来的影响和当市政供水减少时消除水泵工作可能带来的负压危害;真空抑制器是安装在稳流罐上的，其通俗来讲其实也可以理解为“排气阀”，但是和排气阀比起又是有些不同，它是可以进行双向空气流通，并且内部有两个浮球。

当自来水管网的水进入稳流罐，真空抑制器开始排气，待水充满后浮球堵住排气口，保证罐内没有空气。当市政管网水压可以满足用水要求时，水泵运行并根据用水量的大小自动调节水泵转速，若自来水管网的水量小于水泵流量时，稳流罐的水

作为补充水源仍能正常供水，浮球离开排气口，空气会通过排气口进入到稳流罐内，使得罐内大气压与外界气压相等，避免稳流罐内产生负压。

3、气压罐

气压罐是连接在出水口端的设备，目的是降低水泵启动运行次数(当水流量较小时，不启动水泵，有效降低启动次数)，从而降低运行功耗，还有稳定水压和防水锤的功能。

4、控制柜

大部分变频控制柜是基于PLC、单片机控制来实现的，变频控制柜通过接收压力传感器的信号，面板信号，故障信号来控制水泵的状态及转速从而使管网水压趋于设定值。并且柜子表面的智能仪表、指示灯可以直观地看到水泵转速及状态等，便于及时对设备的检查。部分项目中变频控制柜还会和弱电模块相连接确保中央控制室可以随时收到水泵运行状态等数据。

2 无负压供水设备工作原理

稳流罐式无负压给水设备与市政管网直接连接，在市政管网剩余压力的基础上串联叠压供水。

1、变频恒压供水

当市政管网供水量大于用户用水量时，稳流罐式无负压给水设备变频恒压给水，此时稳流罐中存储一定量的承压水。

2、消除负压

当用户用水量增加导致市政管网与稳流罐连接处压力下降，当压力降低到相对压力0以下时，在稳流罐中形成负压，真空抑制器的进气阀门打开，大气进入稳流罐。此时，稳流罐相当于一个具有自由液面的开口水箱，压力与大气相同，负压被消除。水位下降到设定值时，液位控制器将控制信号传递给变频控制柜中的控制系统，控制加压机组停止工作，用户停水;当用户用水量减小时，稳流罐中水位上升，气体从真空抑制器排气阀门排出，压力恢复正常后，加压机组重新自动启动，恢复供水。

3、停水停机功能

当市政管网停水时，加压机组在液位控制器控制下自动停止运行，市政管网供水恢复后，自动启动重新恢复正常供水。

4、小流量休眠功能

用户不用水或用水量很小时设备自动进入休眠状态(停机)并保持供水压力，用户恢复用水时系统自动唤醒，恢复正常供水。

5、停电继续给水

当小区停电时，由市政管网继续向低区用户给水，停电不停水。设备恢复供电后，自动启动，恢复正常给水。

3 无负压供水设备分类

市场上所用的无负压给水设备主要有2种：稳流罐式、调节水箱式。

1、稳流罐式

罐式无负压给水设备在水泵前装设压力密封罐，罐内部或外部加设稳流补偿器(又称“真空消除器”)，水泵通过稳流罐吸水，加压后供至用户，靠稳流补偿器的调节作用，降低对公共供水管网的影响。此方式无储备水量，城市公共供水管网停水时，易出现断水现象。

2、调节水箱式

该方式设有不承压的调节水箱，内部加设有稳流补偿器，通过电控装置，使调节水箱内的水每天至少循环两次，确保水质不变。当市政管网的水量、水压条件能满足无负压供水要求时，直接从市政管网取水;否则，从调节水箱取水。

此方式具备一定的储备水量，可用于供水管网不稳定的区域，但是由于存在水箱和检修人孔，仍要按规定定期进行清洗消毒。

4 无负压供水设备优缺点

1、设备优点

（1）节约设备成本投资，占地面积相对较小

不仅对投资进行了节约，而且对自来水管网中一次供水压力进行充分利用。可以采用在加压泵选择进行适当减小，促使设备的成本投入得到节约。其次，对系统占地面积得到节约，对节约的土地进行充分利用，进一步将房屋占用面积得到提升，满足中国要求的对土地资源节约的效果。

（2）干净无污染

给水设备系统的设置都属于全密封结构，从自来水管网开水直到用户家中的水龙头，因此，污染物不会出现进行给水系统的现象发生。水体不会直接对空气进行接粗，采用食品级不锈钢对过流不见进行制作，因此不会有水质污染的现象发生。

（3）明显的节能效果

通常设备和自来水管网的链接属于直接串接，也就是在自来水厂进行一次供水管网压力的条件下在对所需的压力进行叠加，根据压力的不足，进行适当的增加，促使管网的余压得到充分利用。再用水低峰期阶段，可以不对设备进行运行，会有明显的节能效果初显。

（4）安装简单

由于无负压叠压供水设备属于成套供应体系，因此用户只需对进出口水管进行连接即可使用，施工周期短，且安装便捷。

（5）较低的运行成本

由于在对加压泵的选型过程中运用较小，并且可运用对泵关联供水的方法，在城市用水低峰期时，能够对城市一次供水压力进行利用，可以不对泵进行启动或只对一台泵进行启动的方法，从而实现城市用水的需求。当用水高峰期来临时方可对其他泵进行启动。所以，在设备运行过程中会有较低的能耗形成，促使运行成本得到有效地降低。

（6）停电现象发生时不会对供水的状态造成影响

由于设备的公共供水管网路与用户管网是直接相连的，因此在停电时，虽然加压泵停止了运行，但自来水厂一次供水压力也能对用水需求得以满足。

（7）后期管理提供便利

由于无负压叠压供水设备属于微机全自动变频控制的，因此具备停电设备进行自动关机，来电设备进行自动开机的效果，对故障检测、技术诊断及报警提醒等较为完善，促使设备管理及维护过程中存在相对简便的优势。其次，由于不会受到污染，所以不存在清洗的工作。

2、设备缺点

（1）调节能力差，供水可靠性低

设备直接与市政管网相连，水池被取消，水池的调蓄功能也被取消。

（2）自动化要求高，设备元器件复杂

核心控制系统复杂，对设备灵敏度、自动化要求高;稳流平衡器内无负压检测设备出现故障时，会形成直抽。

（3）技术标准不统一

设备生产不够规范，负压消除方式和原理各不相同，对市政给水管网的影响分析研究不足，部分设备无法真正消除负压。

（4）补偿持续能力有限

不能真正保证用户供水安全和市政管网的安全供水。

5 无负压供水设备适用范围

1、适用地域范围

适用于城市管网压力较充足的地区加压给水。

2、适用工程类型

工矿企业的生产、生活用水、自来水厂的大型给水中间加压泵站。

3、适用工程部位

给水二次加压系统。

4、其它适用范围

新建、改建、扩建住宅楼、办公楼、宾馆、饭店等公共建筑生活用水。

5、使用单位类型

设计单位、施工单位、监理单位。

二、无负压供水设备安装工序

1无负压供水设备安装工序

设备安装前首先保证安装地点墙面、地面等达到安装要求，并且提前做好基础渠道搭建，可为混凝土基础，不可直接放置于地上;待设备到场后首先检查设备运输过程中是否出现变形、表面残缺等问题;若无损坏，将设备固定到各自的基础上;自来水管连接到稳流罐上进水口，设备出水口连接到加压主水管，装水泵电缆线、压力表屏蔽线从供水设备上接到智能变频控制柜上;试运行水泵正反转，若正常可进行调试。

无负压供水设备：准备工作、搬运、就位、找正找平,设备及附件安装。

1、准备工作及运输设备

无负压供水设备整套水泵运到现场。附带底座或者已装好电动机。找平底座时可不必卸下水泵和电机。

2、就位

将底座放在地基上。在地脚螺钉附近垫楔形垫铁。将底座垫高约20-40毫米。准备找平后填充水螺浆之用。

3、找正找平

用水平仪检查底座的水平度。找平后扳紧地脚螺母用水泥浆填充底座。

经3-4天水泥干固后。再检查一下水平度。

4、底座清理

将底座的支持平面、水泵脚、电机脚的平面上的污物洗清除;并把水泵和电机放到底座上。

5、调整泵轴水平

找平后适当上紧螺母。以防走动。待调节完毕后再安装电机。在不合水平处垫以铁板，泵和联轴器之间留有一定间隙。

6、设备及附件安装

把平尺放在联轴器上。检查水泵轴心线与电机轴心线是否重合。若不重台。在电机或泵的脚下垫以薄片，使两个联轴器外圆与平尺相平。然后取出垫的几片薄铁片。用经过刨制的整块铁板来代替铁片。并重新检查安装情况。为了检查安装的精度。在几个相反位置上用塞尺。测量两联轴器平面的间隙。联轴器平面一周上最大和最小间隙差数不得超过0.3毫米。两端中心线上下或左右的差数不得超过0.1毫米。

2无负压供水设备安装注意事项

1、设备应安装在强度不低于C20的基础上且四周留有排水设施和检修通道;

2、设备安装地点应选在较为干燥的环境，避免在露天环境，以免电气元件损坏;

3、安装前应仔细检查泵体流道内有无硬质物，以免运行时损坏叶轮和泵体;

4、安装时管路不允许加在泵上，以免使泵变形，影响正常运行;

5、根据安装图纸先后顺序连接，连接处密封，不得强行安装，总管口径较大时需加支撑，以免产生应力;

6、拧紧地脚螺栓，以免起动时振动对泵性能产生影响;

7、在泵的进、出口管路上安装调节阀，在泵出口附近安装压力表，以控制泵在额定工况内运行，确保泵的正常使用;

8、管路系统实验压力为额定压力的1.5倍，并持续保持5分钟以上。在试压过程中，管路系统不得有出现裂缝以及滴、漏、渗现象;

9、排出管路如装止回阀应装在闸阀的外面;

10、泵的安装方式分为硬性联接安装和柔性联接安装。

3 无负压供水设备调试注意事项

1、调试前准备作业注意事项

(1)操控柜应装置在清洁、枯燥、无滴水的场合，且无腐蚀性或导电性粉尘(保护等级2)，应做好各种防护作业。

(2)电源进线要求为三相五线制，电压要求：380V(±10%)，进入电控柜的方法为下进线制，零线、PE线别离压在零线绝缘端子、接地铜排上;三根相线接到上端的总空开上，要求压接铜接头、刷锡处理，要求固定牢靠。

(3)电气布线穿管必须在预制地面前，按厂家或设计单位的穿管图铺设穿线套管，钢管必须高出预制地面必定间隔并套丝，接好电机线，信号线需调试人员指导装置。

(4)管道对接设备前必定要冲洗，调试前必定要备足水源，水泵不能空载调试，不然损坏设备。

(5)运用暂时电源调试时，现场必定接地线，接好地线、零线，不能有松动，替换正式电源时需调手动/主动正回转。

2、设备运转中注意事项

(1)操控柜应垂直放置，平稳安放在操控柜根底或槽钢底座上。

(2)先把电控柜内主开关合闸，再将操控电源单极开关合上后，才能进行设备的手动和主动操作。设备正在运转时，禁止操作“主动/手动”转换开关。只有设备停止时，方可操作此开关。

(3)选用自耦降压发动的设备，禁止频频发动，不然有或许形成设备损坏。变频柜和操控柜壳体要牢靠接地。

(4)不要带电操作大功率变频器，在堵截电源之后，应等候5分钟，待中心电路电容放电完毕再对变频器、电机或电缆进行操作(最好等变频器电源指示灯灭后3分钟)。

(5)必须由专业人员对设备进行检修和维护。设备在检修时，应将操控柜进线电源堵截。要定时清理电控柜中的尘埃，坚持电控柜的清洁。不定时查看电控柜中的接地螺丝，保证接线牢靠。供水设备必须将面板上的“手动/主动”主令开关打主动位置，以便设备主动对消防进行巡检，并在接到消防信号时能主动发动消防泵。

3、设备异常注意事项

(1)设备具有全主动运转的功用，如果出现报警毛病不能主动时，应急用水可采取手动电位器旋钮作业。

(2)设定频率，时刻不宜过长(并有人现场监督压力)，等厂家修理人员到场处理。

(3)没有通过专业培训的人员请勿自行修理，不然或许形成严重的后果。

一：无负压加压供水设备选用原则:

1.水泵流量总和应大于实际zui大供水量。

2.水泵扬程应大于实际供水高度。

3.蓄水池容量应大于每小时zui大供水量。

二：无负压加压供水设备性能特点：

1.气压罐的补气采用微电脑电子检测、*补气与排气技术，随时保证罐内气体有一定容积，根本解决了气体长期失效带来的水泵频繁启动问题，*

2.不同用户的现场条件,上海无负压供水设备可采取以下不同的配置

3.水源是自备井: 
 1)潜水泵+控制系统+气压罐　
  2)潜水泵 +水池(水箱)+控制系统+气压罐

对设备运行状态进行调整直至设备停机待命，确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响；当自来水管网供水能力恢复，进水管网压力恢复到保护压力以上时，设备自动启动，恢复正常供水；当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时，设备自动进入休眠状态，由自来水管网直接向用户供水，供水不足时设备自动恢复运行；当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水，用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时，设备自动唤醒，恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又zui大限度的满足用户需求

三：无负压加压供水设备的出现问题:

1.供水方式环节多，浮球阀、水泵底阀、等都是易出故障环节，使上海无负压供水设备运行稳定性差，故障率高，设备维护工作量大，寿命短，管理困难。

2.设备运行噪音大，存在环境污染。 总之，使用蓄水池式二次加压供水方式已经不能满足社会的需求，无论从节能、节水、节地、卫生还是从环境污染的角度

3.随着社会经济技术的发展进步，市政供水系统水质标准逐步提高，供水能力不断增强。

4.形成连续密闭的接力增压供水方式，*避免了传统2次增压供水系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题，*保持了市政水源的水质标准充分利用市政水源本身压力热能，差多少补多少，切实有效。.

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