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箱式叠压供水的介绍

更新时间:2016-07-05

目前二次供水采用最多的两种方式是变频恒压有低位水箱和叠压供水,两种方式都各有优缺点,叠压供水设备无低位水箱,占地面积小,且利用了市政管网进水的压力,节能优点较为突出,但由于会对管网压力和周围用户造成影响,所以使用叠压设备的地点较为局限。变频恒压有低位水箱的供水方式不受地点的限制,但管网的水是先进入地下水箱,完全浪费了市政管网的进水压力,达不到节能的效果,且需设置较大的低位水箱,占地面积较大。

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近几年出现了一种新的技术叫箱式叠压设备,该供水方式将传统的变频带水箱的方式和叠压供水两种方式结合,对两者的优缺点取长补短,一方面缩小了低位水箱的容积,相对传统的变频带水箱的设备占地面积小,另一方面通过优化控制系统减少了对市政管网压力的影响,克服了传统罐式叠压供水的缺点,达到较好的节能效果,这样的新型设备相比传统叠压供水安全性提高了,扩大了设备的应用范围。目前箱式叠压还未被广泛使用,但其优点较为突出,相信将来会得到大力的推广。

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1.箱式叠压供水设备的构成

箱式叠压供水设备同时具有叠压供水和变频有低位水箱供水方式两种功能,所以配置了两种供水方式的设备及配件,包括不锈钢水箱、稳流罐、水泵机组、补偿泵、压力传感器、电动阀、流量调节阀、变频控制柜、管道管件等。有的产品还具备远传监控、提前预警等智能互联的功能。

2.箱式叠压供水的系统原理图

用水高峰期,管网压力较小,进水管网上的压力传感器对水压进行采样,将信号传送给可编程控制器,控制柜输出控制信号减小流量调节阀1的开度,减少从市政管上的取水量,使市政管网的压力始终维持在最低允许值以上;同时,增大流量调节阀2的开启度从而增大从水箱的取水量,以弥补市政来水的不足,使水泵机组出水压力和流量满足用户需求。当进水压力过低时,还可能关闭流量调节阀1,完全从水箱取水,保护市政管网的压力。

图1 方式一 系统原理图

图2 方式二 系统原理图

3.箱式叠压供水的工作原理

该方式将补偿泵设置于供水泵机组与水箱之间,此方式的特点是将叠压供水功能和水池变频恒压两种供水方式分别独立,在同一时间只使用其中一种功能。

周蒂曾用此公式通过海底不同粒级的沉积物分布特征反演底层海流速度[11]。由公式可以发现,τc反应了海水扰动能量的大小,τc与D呈正比关系。所以,对于动水成因的高能鲕来说,海水的扰动能量决定了鲕粒的大小。通常,成鲕环境的扰动能量大体稳定,动力来源主要是潮汐,其次是波浪,所以鲕粒灰岩中的鲕粒大多小于2mm,且粒度均匀。

水泵机组的选型按叠压供水方式选择,补偿泵的作用是在市政管网压力不足的情况下作为压力和流量的补偿。两种方式的控制柜都是变频控制柜,但控制系统的设置有较大的差异,基本的工作原理如下。

3.1 方式一

箱式叠压供水将叠压供水和水池变频恒压供水两种供水方式相结合,既有叠压供水的功能又具备水箱变频恒压供水的功能,在市政管网压力变化时改变供水方式,做到扬长避短,在所需的时候发挥两种供水方式的功能和优点。

图3 方式一 工作原理图

用水低峰期,市政管网压力较大,进水管网上的压力传感器对水压进行采样,将信号传送给可编程控制器,控制柜输出控制信号开启电动阀门1,关闭电动阀门2,市政水经过稳流罐再送至供水水泵机组,此时使用该设备叠压供水的功能。

用水高峰期,市政管网压力较小,进水管网上的压力传感器对水压进行采样,将信号传送给可编程控制器,控制柜输出控制信号开启电动阀门2,关闭电动阀门1,水箱的水通过电动阀门2再经补偿泵送至供水水泵机组,此时使用变频恒压有低位水箱的功能。

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方式一只是简单的将叠压供水和变频有低位水箱两种供水方式结合,比传统的变频有低位水箱的供水方式较为节能,但该方式不能同时使用两种功能,只根据进水压力来选择其中一种供水方式,当使用变频有低位水箱供水方式时,不能充分利用市政管网压力,节能效果不如方式二,控制系统较为简单。

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3.2 方式二

用水低峰期,管网压力较大,进水管网上的压力传感器对水压进行采样,将信号传送给可编程控制器,控制柜输出控制信号增大流量调节阀1的开度,加大从市政管上的取水量,同时减小流量调节阀2开度即减少从水箱内的取水量,使水箱水处于少量更换状态,或是完全不从水箱取水的状态。

图4 方式二 工作原理图

该方式将补偿泵设置于水箱与稳流罐之间,起到管网压力和流量不足时的补偿作用,此方式的特点是两种供水方式可同时使用的,进水管设置压力传感器采集进水压力作为信号值,调节流量调节阀1和流量调节阀2的开启大小来决定从市政的取水量和从水箱的取水量,大多数时间是两种供水方式同时使用的。

虽然各厂家的箱式叠压供水设备在设备配置和控制系统上略有不同,但基本工作原理大同小异,主要分为以下两大类,原理图如图1、图2。

方式二是根据市政管网压力的大小控制流量调节的开启大小,从而调节从市政管网和水箱的取水量,更加合理的降低了供水设备对市政管网压力的影响,且大多数时间都是同时使用两种方式,能够更充分地利用市政管网的压力,节能效果比方式一更明显。但要做到出水压力稳定、供水安全,又达到节能的效果,这对控制系统和设备选型有较高的要求,需收集充分详细的基础数据,如市政管网的压力曲线,用户规模、类型、用水量变化曲线等等,控制系统的设置、各参数的设定、设备选型都建立在充分详细的基础数据上。

4.方式一和方式二的区别

由于水箱内的水停留时间不易过长,控制系统设置自动定时循环控制,定时自动对水箱的水循环使用,保证水箱里的水体得以循环,保障水质。

与方式一相似,控制系统设置自动定时循环控制,定时自动对水箱的水循环使用,保证水箱里的水体得以循环,保障水质。

5.箱式叠压供水的优点

不受地点的限制。由于该方式不是单纯的叠压供水,同时具备低位水箱变频恒压供水的功能,可在用水高峰期,即市政管网压力不足时使用低位水箱的水,降低了对市政管网压力的影响。

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节约能源。箱式叠压供水设备在用水低峰期,利用了管网的压力,达到了节能的效果,尤其是控制原理为方式二的设备,充分的利用了市政管网压力,节能效果较为明显。

供水安全。若市政水短暂停水或压力不足,可通过水箱供水,相对传统的叠压供水较为安全。

该方式水箱的设计比普通变频恒压供水方式的水箱容积小,占地面积小,水体循环快,水质得到了保证。

陈小婵
《城镇供水》 2018年第1期
《城镇供水》2018年第1期文献

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