王橋云

摘要：二次供水設(shè)備是給水系統(tǒng)的主要耗能部分，合理的二次設(shè)備選型能夠大大降低能耗和運行成本，因此，對二次供水設(shè)備選型進行優(yōu)化研究是十分必要的。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗，介紹了二次供水設(shè)備的選型要點，并以實際工程為例探討了二次供水設(shè)備的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：二次供水設(shè)備;選型;變頻恒壓供水設(shè)備

一、二次供水設(shè)備及其分類

我國城市建筑均是高層，而農(nóng)村又多數(shù)低層建筑。農(nóng)村用水相對簡單，而城鎮(zhèn)水廠要想直接輸送給城市的高層如果不經(jīng)過加壓是不可能實現(xiàn)的，通常情況下需要用供水設(shè)備將自來水直接二次增壓或經(jīng)過儲存后再二次增壓，而這一過程中應(yīng)用的水泵設(shè)備就是我們說的二次供水設(shè)備。其實二次供水設(shè)備不只是某個用途的水泵設(shè)備，還是建筑供水領(lǐng)域，也可以是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。

二次供水設(shè)備都是全自動的供水系統(tǒng)，根據(jù)實現(xiàn)全自動的原理不同分為：水塔式、氣壓式和變頻式三大類。水塔式和氣壓式都都是已經(jīng)過時的產(chǎn)品，這里不做過多介紹。變頻供水設(shè)備分為無負(fù)壓變頻供水設(shè)備和恒壓變頻供水設(shè)備兩大類。具體的還有箱式無負(fù)壓供水設(shè)備、一體式供水設(shè)備、數(shù)字集成全變頻供水設(shè)備、超靜音供水設(shè)備。

當(dāng)前應(yīng)用的主流二次供水設(shè)備是變頻恒壓供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備主要由水泵機組、測壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜等組成，它可以始終讓壓力表壓力（即用戶管網(wǎng)水壓）和用戶設(shè)定值相符。供水能力的大小與水泵機組相關(guān)，控制系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行進行全面控制，增壓穩(wěn)壓設(shè)備可以實現(xiàn)貯能保壓，滿足少量的供水和常規(guī)的管道泄漏，并且是自動控制的重要組成部分。在用水量非常大的時候時，管網(wǎng)壓力就會下降，水泵就會自發(fā)啟動并實現(xiàn)供水。

二次供水設(shè)備的選型

（一）二次供水設(shè)備的選型原則

二次供水設(shè)備水泵的選型是一個比較慎重的事情，在價格和質(zhì)量考慮下，選擇一款合理的型號，需要考慮以下幾個方面的原則：

1、符合使用流量和揚程的要求，也就是泵的運行工次點（裝置特性曲線與泵的性能曲線的交點）必須能夠保持在高效區(qū)間運行，只有如此才可以節(jié)約動力，并且不會易損壞機件。

2、在選擇水泵時要在保證良好性能和高效的基礎(chǔ)上，有限選擇那些體積小、重量輕、成本的。

3、選擇抗汽蝕性能好的水泵，這樣即使水泵即使在離地面較勁的距離也能夠避免受到腐蝕，延長壽命，從而使泵房的開挖深度降低。二次供水設(shè)備水泵的選擇，確定水泵使用的環(huán)境和使用環(huán)境，同時確定流量揚程，選擇合適的型號，合適的供水泵。

（二）確定水源類型

根據(jù)水源選擇，如果是自來水，且來水充足，水壓穩(wěn)定，就適合選擇無負(fù)壓變頻供水設(shè)備;如果是河水或需要打井供水的，要水箱或水池蓄水，就適合選擇恒壓變頻供水設(shè)備;如果是自來水供水，但水量不充足地區(qū)，就可以首選箱式無負(fù)壓變頻供水設(shè)備，會減少對管網(wǎng)的影響，除此外，也適合用恒壓變頻供水系統(tǒng)，保證供水穩(wěn)定。

住宅性質(zhì)為主的建筑，且水源原有壓力不低于0.10MPa，建議采用無負(fù)壓設(shè)備;學(xué)校、賓館、醫(yī)院等公共場所，建議選用恒壓設(shè)備。當(dāng)水源每小時最大供水量能夠滿足項目每小時最大用水量時，可選用無負(fù)壓設(shè)備;反之責(zé)選用恒壓設(shè)備。當(dāng)水源原有壓力為0，不可使用無負(fù)壓。當(dāng)抽取井水、湖庫水、河水等為水源時，建議采用恒壓設(shè)備。

（三）確定設(shè)備是與什么連接

1、設(shè)備直接接在自來水管網(wǎng)上——選用無負(fù)壓供水設(shè)備（自來水進水壓力≥0.1MPa）

2、水存儲到水箱，設(shè)備與水箱連接——選用變頻恒壓供水設(shè)備（自來水進水壓力<0.1MPa或者自來水經(jīng)常停水的場所和酒店、醫(yī)院等不能停水的場所）

3、設(shè)備與自來水管網(wǎng)連接，但又設(shè)了備用水箱，也與水箱連接——選用箱式無負(fù)壓供水設(shè)備（一般用于酒店、醫(yī)院等不能停水的場所）

（四）參數(shù)確定

1、無負(fù)壓變頻供水設(shè)備的選型主要由主用戶的供水參數(shù)（流量、揚程等）決定，滿足多種不利點要求，選型時應(yīng)考慮系統(tǒng)沿程和局部壓力損失。（一般沿程損失的計算可參考每10米沿程增加1米揚程的方法計算。無負(fù)壓供水設(shè)備即大樓從泵房至樓頂?shù)榷喾N不利配水點管路總長100米，那么沿程損失可大概認(rèn)為是10米，在確定揚程時，應(yīng)增加10米計算）。

2、除了需要提供供水量與供水壓力外，用戶還應(yīng)提供自來水管管徑（便于和設(shè)備進水口對接，一般為DN80、DN100）和自來水管網(wǎng)在用水高峰時的供水壓力值（因設(shè)備為疊壓該數(shù)據(jù)便于計算揚程）。

為了獲取這些數(shù)據(jù)給排水設(shè)計人員要提前和相關(guān)人員溝通，以便獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)中要認(rèn)真判斷，以防用戶提供的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

（五）二次供水設(shè)備的選型與應(yīng)用

多泵式供水設(shè)備是我們常見的成套供水類型，一般兩臺泵以上的設(shè)備便可叫做多泵式供水，其設(shè)備參數(shù)由供水流量、揚程等項目參數(shù)來定。多泵式常用的有兩用一備、三用一備等，較為大型的供水項目則有多達(dá)七泵組及以上的供水類型，泵體越多對供水技術(shù)要求越嚴(yán)格，對控制系統(tǒng)的技術(shù)要求也就越嚴(yán)謹(jǐn)。目前，隨著二次供水技術(shù)的普及，很多小型供水場所也在使用智能型供水設(shè)備，雖然前期設(shè)備價格較高，但后期所帶來的經(jīng)濟效益確是可通過計算得出的。

三、二次供水設(shè)備的應(yīng)用

某城市小區(qū)，共有8棟樓每棟15層，樓房標(biāo)高67米，每層8戶，自來水管道壓力為0.15-0.35MPa，市政工程水管管徑為DN250。求該小區(qū)的最大供水量和揚程？

1、流量Q的確定

Q={（用水人數(shù)4×8棟×15層×8戶×小時變化數(shù)2.5×華南用水標(biāo)準(zhǔn)300L/人）/時間24小時}÷進率1000， Q=120m3/h。

2、揚程H的確定

小區(qū)樓層標(biāo)高靜壓H=67米，管網(wǎng)末端壓力按0.15MPa，阻力損失按0.05MPa，最終所需揚程為H=67+15+5米=87米，取整揚程=90米。

3.驗證水量是否高于市政供水量

按照GB50015-2003《國家建筑給排水設(shè)計規(guī)范》要求，生活給水管道的水流速取1.0-1.5m/s，此處去取v=1.2m/s

故市政管道流量Q=πr×r×V=3.14×0.125*0.125*3600=212m3/h

由此，市政供水量大于小區(qū)所需供水量，選型合理。

從以上計算步驟可以看出，正確選型不但要計算出最終水泵所需流量，為了保證能正常供水或不影響其他供水，還需要驗證所選泵的總流量是否大于市政供水流量。若您選擇的是1、2代及3代變頻恒壓二次供水設(shè)備，如果所選泵的流量大于市政管網(wǎng)的供水量，則在用水高峰期時可能會對管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓二影響了其他用戶正常供水。因此，為了既能保證對用戶正常供水，又能保證不影響相鄰管網(wǎng)用戶，當(dāng)選擇的是液位式二次供水設(shè)備、壓力式二次供水設(shè)備及變頻式恒壓供水設(shè)備時，最好結(jié)合低位水池使用。當(dāng)然，無負(fù)壓變頻供水設(shè)備的穩(wěn)流罐既充當(dāng)了水池功能，又可以消除對管網(wǎng)可能產(chǎn)生的負(fù)壓。是理想的二次供水設(shè)備，只不過一次性硬件設(shè)備投入過高。但后期的能源費支出及各種管理費則大大節(jié)省。

四、結(jié)語：

二次供水作為城市供水的重要組成部分對于城市建設(shè)與發(fā)展有著重要的作用。在進行二次供水設(shè)備選型時要清楚項目水源、做好流量揚程等參數(shù)計算，明確設(shè)備連接等等，從而選擇一個合理的二次供水設(shè)備，降低建筑能耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]王振華. 二次供水設(shè)備類型的選擇對推進節(jié)約能源工作的意義[J]. 科技視界， 2015（19）：159-160.

[2]宋仁元. 住宅小區(qū)二次供水方案的合理選用[C]// 中國水協(xié)設(shè)備材料委二次供水設(shè)備選型與應(yīng)用技術(shù)交流研討會. 2007.