關於無吸程補壓供水裝置工程的論文
關於無吸程補壓供水裝置工程的論文
摘要：透過對傳統的供水裝置的工藝流程的分析，推薦了一種節省投資，節約能源的新型供水裝置，並進行了詳細的介紹。
關鍵詞：補壓供水
一、概述
傳統的供水裝置基本上是對無壓水進行加壓，以得到所需的流量和揚程，而現在的水源有很大部分是自來水管網，其水壓大多在0.15MPa以上。，通常把帶壓水放入水池得到無壓水，再經裝置加壓送到使用者。在這個過程中，自來水管網水的壓力被浪費了，自來水管網直接向大氣開口，管網的壓力要降低；並且在開口水池中造成了二次汙染。
無吸程補壓供水裝置可以對帶壓水直接補壓，從而避免了能量的無謂損失。為防止由於水流衝擊造成的管網壓力波動，該裝置在進水管中設定了正弦導流片，並在吸水管上方添加了引水保護器。水進入泵組後，透過引水保護器和導流片的緩衝與調節，保證泵組的平衡執行，並保持管網水壓力的恆定。無吸程補壓供水裝置實現了節能、高效、衛生、安全執行。
在2002年10月舉行的科技成果鑑定會上，GHG型無吸程補壓供水裝置產品被評定為國內領先技術產品。
現在該產品國內已由濟南普利龍供水裝置有限公司生產，並經廣大使用者使用，普遍反映良好。
二、國內現狀
現在國內通用的供水裝置基本上採用水池型式控制，這種控制方式的優點是可在水池水減少時，隨時為水池補水。水池接受自來水管網的水再經泵組加壓，而且現有的水池的進水控制，多采用浮球閥方式，缺點是它的補水量隨用水量而變化，並不能起到削峰填谷的作用，它僅僅起到了一個洩壓或減壓閥的作用（僅在短時間停水時，仍可保證幾個小時的供水）。
已經有專業人員發現了這種水池加壓方式的弊端，於是他們在設想一種直接聯在管網上的泵組，實現直接對管網水增壓，並且生產了一些產品，但是這些產品有一個相當大的`缺點，泵組執行不穩定，出水壓力波動較大，並且影響到管網的壓力。
三、基本原理
無吸程補壓供水裝置的創新性在於利用能量疊加原理，對管網帶壓水直接增補壓，並且利用正壓吸水罐和吸水管內加導流片的形式，保證了只增壓力不增流量。並透過一定的控制功能，實現泵組的全自動執行。
市政管網中的水是透過泵站加壓的帶壓水，這種水含有能量，如果利用泵組對帶壓水加上能量,則由於能量的疊加作用，水泵的機械能轉化為水的壓力能實現了直接增補壓。
無吸程補壓供水裝置吸收直接增壓的優點，並且克服了存在的問題。我們根據裝置進水管段的流速情況，確定合適的過氣截面，排掉進水管中多餘的氣體，使進入水泵的液體穩定在一個合理的範圍內。同時，在水泵的進水管中裝備了正弦導流片，使進入水中的水流與葉片成一定的角度，保證水泵葉輪穩定可靠的工作；並且維持水泵的揚程和流量有一個合適的對比關係。採用閉環壓力反饋使泵組進行全自動執行。由於水處於一個封閉流道內，管網的壓力不受影響。
四、使用者使用情況報告——某小區無吸程補壓供水裝置
某小區位於濟南市水屯路中段，共有樓房21幢，最高為六層（18米）其中14幢樓由兩根DN40水管並聯供水，合併成一根DN100總管進入小區，因壓力不足，四樓以上無水。另7幢由另一根管路供水，水量和壓力夠用，不予考慮。裝置未投入執行時，六樓使用者沒水，五樓、四樓水壓很低，安裝在頂層的太陽能熱水器無法正常使用，業主抱怨很大。裝置投入執行後，24小時保證所有住戶的用水要求。在用水低谷時，二臺泵執行，用水高峰時，四臺泵執行，單臺泵功率為1.1kw，效果良好。
為驗證本裝置對管網的影響程度，在水錶上游裝一塊壓力錶，在裝置投入執行前後，壓力錶數值穩定在0.2MPa左右一個很小的區域，上下波動不超過0.01MPa。
五、效益分析
選用GHG型無吸程補壓供水裝置比傳統HG型利用調節水池的裝置，有很多優點：
1、 初期投資少、無水池、不用消毒、安裝費用少。
2、 執行費用低，機組耗電少。
3、 不鏽鋼連線管道，衛生，水無二次汙染。
4、 對市政管網的影響小於水池型二次加壓裝置。
現以中國濟南留學人員創業園供為例來說明這種裝置的經濟性和優越性。創業園生活用水量設計為30m3/h，所需水壓為0.65Mpa；自來水室外管網水壓為0.2MPa，客戶按傳統二次加壓供水方式選用HG型恆壓變數供水裝置一套，我公司建議選用GHG36-45型節能增壓自動供水裝置一套，並得到客戶認可，效益分析如下：
1、 選用恆壓變數供水裝置
選型為HG36-75，配3臺40LG12-15*5水泵，功率5.5KW/臺。2） 建造泵房（半地下式）6m*3m*3m(L*W*H)，造價為18，000元；
3） 裝置造價HG36-75總價為67，000元；
4） 消毒裝置，臭氧發生器60g/h，造價48，000元；
5） 佔地400 m2，不作價；
6） 安裝約10，000元；
共計造價203，000元。
2、 選GHG型無吸程補壓供水裝置GHG36-45，應客戶要求選用6臺美國產臥式多級泵，功率1.5kW/臺（其揚程比HG36-75型低）.
1） 不設水池；
2） 地上式泵房4.2m*2.7m*2.7m(L*W*H)，造價為6,800元；
3） 裝置GHG36-45造價約為118,000元；
4） 無需消毒；
5） 佔地極小；
6） 安裝費約計3,600元；
共計造價128,400元。
3、執行費用
HG36-75為5.5KW水泵3臺,調查HG36-75的執行情況，並結合測算，得出全年執行費用為：5.5*3*60%*24*365*0.75=65,043元（60%為執行係數,電費按其實際收費0.75元/kW·h）
GHG36-45型供水裝置為1.5kW水泵6臺，經現場實測統計得出4、綜合以上計算,對比分析如下:
1） 初次投資：GHG36-45型供水裝置是HG36-75型供水裝置的63%；
2） 執行費用：GHG36-45型供水裝置是HG36-75型供水裝置的45%；4） 使用壽命: GHG型供水裝置壽命比HG36-75更長。
由以上分析可知，GHG型智慧增壓供水裝置與傳統供水裝置相比，能節省大量的初投資和執行費，節約能源，並且環保衛生，其經濟效益和社會效益十分顯著。
六、結論
無吸程補壓供水裝置是一種在原有水壓力基礎上再加壓的技術，它突破了以往只能對無壓水進行加壓的誤區，並且透過對流體流態的控制保證了裝置限量增壓，不對管網產生壓力影響。在使用者前端安裝無吸程補壓供水裝置，可解決自來水由於管網限制不能送到使用者的問題，滿足遠端和高地勢使用者的需要。無吸程補壓供水裝置執行穩定，出水壓力波動較小，並且不影響相鄰管網的壓力。可廣泛應用於水管網的直接增壓，具有極大的經濟效益和社會效益。