緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇無負壓供水設備范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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隨著城市的發展，城市生活供水二次加壓泵站已經是居民小區和城市高層建筑給水中不可缺少的組成部分，這是因為目前城市給水管網局部水壓不夠高，還不能將水直接送到高層用戶，這樣就必須先將市政自來水泄至水池或水箱，然后通過二次加壓泵站將水供給到用戶，以保證每一個用戶的用水要求。但由于管理不善、水池、水箱缺乏定期的清洗、二次消毒措施失效以及系統本身的缺陷，造成的水質二次污染已直接影響了供水水質安全，甚至產生了嚴重的水質污染事故。因此保障二次加壓泵站飲用水質量與安全是不僅是衛生、水務、自來水公司等政府部門的頭等大事，同是也是用戶管理單位與供水設備生產廠家的急需解決的事情。另外隨著國民經濟的高度發展與社會的進步，各地自來水公司供水能力的不斷加強，曾經的定時定量供水為已成為歷史，也為開發與研制新型環保節能供水設備提供了決定性的條件。

正是在以上相關的背景下，無負壓給水設備的研制成功并引入市場彌補了傳統供水方式的不足。中國第一臺無負壓供水設備于上個世紀九十年代中期研制成功并投放市場，但由于供水系統的法規要求和消費者的觀念滯后，無負壓產品一直沒能得到推廣使用。我國《城市供水條例》中曾規定：“禁止在城市管網公共供水管道上直接裝泵抽水?！边@是因為抽水時可能產生的負壓會干擾水力工況，影響周圍用水，甚至造成管網破壞。所以在工程設計時首先建一個水池或水箱，再用增壓泵加壓到用戶供水管網。直到2003年“非典”期間，人們才對二次供水污染的嚴重性有了清醒的認識，特別是經過北京局部區域使用后，無負壓供水設備所具備的徹底解決二次供水污染、節約能耗等優點，終于引起人們廣泛的關注。2004年，北京市政府文件中將上述《城市供水條例》相關條款解禁，山東等省份緊隨其后相繼出臺試用細則?，F該類產品在北京已有近千臺套產品在使用中，山東、福建、天津、廣州等地區應用也較多。加之這種設備在節能、節水、節地、節省建設資金等方面具有顯著優勢，成為了取代水池、水箱等傳統二次供水設施的首選設備，從而導致市場需求驟然升溫。

無負壓供水系統是在傳統變頻恒壓供水系統的基礎上發展起來的一種新型供水方式，它不是水泵、管件閥門、罐體和控制柜的簡單組合，而是集機械、電子、信息、自控技術為一體的高科技產品。隨著無負壓供水概念發展的深入，越來越多的科研單位及生產企業對無負壓技術進行了深入的研究，并取得了比較豐碩的成果。在國內無負壓技術根據市場上現有無負壓的給水設備工作原理進行分析，無負壓供水系統主要由變頻調速水泵機組、穩流補償器、真空抑制器、壓力和流量傳感器、預壓自平衡器、控制柜、過濾器、倒流防止器等設備組成。根據其實現無負壓功能原理的不同，大體可以分為以下幾種形式：

（一）穩流補償器和真空抑制器控制模式

當市政管網供水不足或用戶用水量大于市政管網供給能力時，真空抑制器打開，空氣進入穩流補償器中，使原本封閉的補償器變為斷流水箱，抑制負壓產生，另在穩流補償器中設置液位控制，當低于低位時，水泵停止工作。

（二）自控限流模式

當市政管網供水不足或用戶用水量大于市政管網供給能力時，通過壓力傳感信號的反饋，采取限制變頻器，使水泵不超量取水，而當市政管網供水滿足要求時，系統恢復正常。

（三）壓力控制點方式

當市政管網供水不足或用戶用水量大于市政管網供給能力時，直起變流量恒壓供水泵，待供水滿足要求后，系統恢復正常。

盡管無負壓供水設備企業這幾年發展很快，但它在相關標準以及技術環節等方面還是存在以下不足：首先，它的應用具有一定的限制性。由于它缺少二次儲水裝置，市政供水一旦有故障，整個設備停止運行而處于停水狀態，因此對于那些不能間斷供水的特殊用戶，它并不適用。其次，由于它是一種新型的設備，技術環節還有待于進一步成熟，應用條件也有待于市政供水條件的變化而不斷完善。再次，也是更為關鍵一點，整個行業無國家統一標準可依、可行，各企業都按自己的企業標準進行生產，因此在實際應用過程中難免會出現一些問題。據不完全統計，現在無負壓設備生產企業已從三、四年前的十余家猛增到近千家。這些企業規模大小不等，技術與售后服務也千差萬別，最大的資產上億元，擁有先進的數字化生產線，小的只有十幾人手工作坊式生產，拋開技術因素不談，其質量的差距便可能天壤之別。僅是如何使產品不產生負壓一項，各企業使用的方法就不盡相同，造成產品質量參差不齊。另外該設備是在一定條件下才能應用的，對管網壓力，供水量等都有一定要求，但有部分企業忽視了這些要求，在一個位置定點取水，抽水過量，致使管網供水不足的停水現象。因此如果不加限制地允許無負壓設備接入管網，有可能使管網超過承受能力，也有可能使劣質產品乘機充斥市場，給用戶用水和管網安全帶來隱患。

正因為無負壓供水設備具有特殊性與重要性，它關系到廣大人民群眾的生命健康，所以現在無負壓供水設備行業的狀況令人擔憂。因此，必要的措施是：首先要參照國外的成功經驗并結合國內的實際應用情況，盡快制定國家標準與規范，來指導企業生產經營，并鼓勵企業自主創新，能研制出既符合國家標準又具有企業特色的技術含量高、質量過硬的產品，并增強企業的服務與參與意識；其次要保護知識產權，要認真審查企業的技術來源，以杜絕那些剽竊技術、侵害知識產權的不法行為；再次應該設立科學，合理的企業準入條件，由一家或幾家企業壟斷市場固然不利于技術提高和行業進步，但無原則的一窩蜂涌入同樣不是市場經濟的真正詮釋。因此參照國內外相關（下接第172頁）（上接第171頁）行業的規定，對企業資金規模、生產條件、技術力量、售后服務等制定硬性指標，限定企業的主要經營項目必須的是供水產品，這樣能保證生產企業的實力和所生產的產品與其所承擔的售后服務責任相匹配，也有利于行業有序、規范發展；最后應發展真正意義上的行業協會，由協會同各企業攜起手來，共同制定游戲規則，維護用戶、企業以及國家的利益，保證這個行業能得到持續發展。通過以上措施，相信對引導社會投資方向，對無負壓行業、消費者利益和知識產權保護乃至整個國民經濟的健康發展都將產生積極意義，使無負壓給水設備的使用更科學、更合理、更環保、更節能，真正造福于廣大人民群眾。

【參考文獻】

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隨著城市建設的快速發展,城市居民的居住環境發生著巨大的變化,老的市政基礎設施與快速發展的城市建設矛盾日漸突出。原有的自來水管網壓力出現不足,部分地區普遍存在用水高峰期,高層建筑供水不足的問題,影響著居民的生活質量。解決這個問題成為我們研究的重點課題。

采用傳統的分級加壓供水方式來解決,那么就需要蓋泵房,建水池,設置水箱,尤其是為實現倒灌水方式工程巨大,相應運行投資成本將會增加,尤其是蓄水池產生的二次污染,影響著居民的健康;如果不建水池直接在市政管網上接管道泵,顯然與相關用水法規相違背。經過潛心研究,研制成一種既不挖水池又要直接自來水,接自來水又不直接抽取自來水的自動供水設備---無負壓自來水供水設備。兩年多的成功實踐,深感受益匪淺,頗有感想。

1.工作原理

當自來水的壓力PZ低于用戶所需的設定壓力PY時,微機會自動控制變頻泵軟啟動運行,直到管道的實際壓力P=PY,微機才控制變頻泵以一個恒定的轉速運轉。自來水的壓力PZ越高,變頻泵的轉速越低;自來水的壓力PZ越低,變頻泵的轉速就越高。當自來水的壓力PZ=PY時,變頻泵就停止工作,即充分利用了自來水原有的壓力,又能確保用戶所需的壓力恒定。

變頻泵的進水口與穩流補償器相連,微機時刻檢測補償器的壓力,通過控制真空抑制器來穩定穩流補償器和自來水進水口的壓力,使之不產生負壓,從而確保自來水管網的正常供水。

自來水停水,設備自動停機。停電自行恢復自來水的常壓供水。

設備的功能及特點。功能:每臺泵都可以實現變頻軟啟動;根據用水量的變化可以逐臺投入,逐臺撤出;數臺泵可以定時輪換,以保證每臺泵壽命均衡;運行方式有兩種:手動和自動;停電不停水;停水自動斷電,來水自動啟動。

特點:衛生無污染。設備密封運行,異物不會進入系統,不會積存污物,確保從自來水廠運送至用戶過程中不會受到二次污染,符合綠色環保無污染理念,滿足人們對飲用水健康使用要求。

節能效果顯著。該設備是智能型管網接力升壓供水設備,與自來水管網對接可充分利用自來水原有的壓力,差多少補多少。自來水滿足要求時,設備就停止;自來水壓力大時,就可以直接供水;停電時,恢復自來水的正常供水,節能效果極其顯著,可達到50~90%。

先期投資省。因為無需修建蓄水池或水箱,所以節省了一大筆土建投資,一般泵房只需10㎡左右便能安裝使用。由于利用了自來水管網的余壓,無需從零加壓,因此,加壓泵選型小,設備投資減少,總之,工程投資可減少50~80%。

安裝簡單。智能型管網接力升壓供水設備成套供應給用戶,現場只需連接進出水管,施工安裝簡單,周期短。

無負壓,無吸程。設備直接對接在自來水管上,由于利用了無負壓裝置,對自來水管絕對不產生負壓,無負壓就無吸程,所以不會直接抽取自來水,更不會影響周邊用戶。

自動化程度高。該設備利用智能控制,實現全自動供水,無需專人看管。

保護功能齊全,無故障。設備具有過壓、過流、過載、停電停水等多種保護功能,而且利用變頻技術對泵組實現軟啟動,因此設備壽命長,無故障。

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隨著城市的發展，城市生活供水二次加壓泵站已經是居民小區和城市高層建筑給水中不可缺少的組成部分，這是因為目前城市給水管網局部水壓不夠高，還不能將水直接送到高層用戶，這樣就必須先將市政自來水泄至水池或水箱，然后通過二次加壓泵站將水供給到用戶，以保證每一個用戶的用水要求。但由于管理不善、水池、水箱缺乏定期的清洗、二次消毒措施失效以及系統本身的缺陷，造成的水質二次污染已直接影響了供水水質安全，甚至產生了嚴重的水質污染事故。因此保障二次加壓泵站飲用水質量與安全是不僅是衛生、水務、自來水公司等政府部門的頭等大事，同是也是用戶管理單位與供水設備生產廠家的急需解決的事情。另外隨著國民經濟的高度發展與社會的進步，各地自來水公司供水能力的不斷加強，曾經的定時定量供水為已成為歷史，也為開發與研制新型環保節能供水設備提供了決定性的條件。

正是在以上相關的背景下，無負壓給水設備的研制成功并引入市場彌補了傳統供水方式的不足。中國第一臺無負壓供水設備于上個世紀九十年代中期研制成功并投放市場，但由于供水系統的法規要求和消費者的觀念滯后，無負壓產品一直沒能得到推廣使用。我國《城市供水條例》中曾規定：“禁止在城市管網公共供水管道上直接裝泵抽水?！边@是因為抽水時可能產生的負壓會干擾水力工況，影響周圍用水，甚至造成管網破壞。所以在工程設計時首先建一個水池或水箱，再用增壓泵加壓到用戶供水管網。直到2003年“非典”期間，人們才對二次供水污染的嚴重性有了清醒的認識，特別是經過北京局部區域使用后，無負壓供水設備所具備的徹底解決二次供水污染、節約能耗等優點，終于引起人們廣泛的關注。2004年，北京市政府文件中將上述《城市供水條例》相關條款解禁，山東等省份緊隨其后相繼出臺試用細則。現該類產品在北京已有近千臺套產品在使用中，山東、福建、天津、廣州等地區應用也較多。加之這種設備在節能、節水、節地、節省建設資金等方面具有顯著優勢，成為了取代水池、水箱等傳統二次供水設施的首選設備，從而導致市場需求驟然升溫。

無負壓供水系統是在傳統變頻恒壓供水系統的基礎上發展起來的一種新型供水方式，它不是水泵、管件閥門、罐體和控制柜的簡單組合，而是集機械、電子、信息、自控技術為一體的高科技產品。隨著無負壓供水概念發展的深入，越來越多的科研單位及生產企業對無負壓技術進行了深入的研究，并取得了比較豐碩的成果。在國內無負壓技術根據市場上現有無負壓的給水設備工作原理進行分析，無負壓供水系統主要由變頻調速水泵機組、穩流補償器、真空抑制器、壓力和流量傳感器、預壓自平衡器、控制柜、過濾器、倒流防止器等設備組成。根據其實現無負壓功能原理的不同，大體可以分為以下幾種形式：

（一）穩流補償器和真空抑制器控制模式

當市政管網供水不足或用戶用水量大于市政管網供給能力時，真空抑制器打開，空氣進入穩流補償器中，使原本封閉的補償器變為斷流水箱，抑制負壓產生，另在穩流補償器中設置液位控制，當低于低位時，水泵停止工作。

（二）自控限流模式

當市政管網供水不足或用戶用水量大于市政管網供給能力時，通過壓力傳感信號的反饋，采取限制變頻器，使水泵不超量取水，而當市政管網供水滿足要求時，系統恢復正常。

（三）壓力控制點方式

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在全民“低碳節能”的環保意識日益加深的大環境下，為適應社會節能環保的發展要求，同時也為合理節約建筑運營成本，成熟的建設方在項目立項之初就將節能思想貫徹始終，不僅考慮建設成本，更注重運營期的整體成本，功耗大、數量多的用電設備尤為注重選型，作為建筑基本功能要求的供水設備便是其中之一，自動給水設備的高效節能、無水源污染、低噪音、操作方便、運行可靠成為選型的主要標準。隨著市政管網規劃的日趨成熟完善，無負壓變頻供水設備的發展空間也進一步得以擴展。

1無負壓變頻供水的定義

隨著我國社會主義現代化建設事業的持續發展，給排水設備也在不斷提高，從過去老式的水泵加屋頂水箱到現在的變頻供水。近年來又一新型的供水設備出現―――無負壓變頻供水，它是在變頻供水設備上發展起來的，主要由無負壓調節罐、水泵、氣壓罐、智能控制系統等組成。在采用獨特的預壓平衡技術、負壓反饋技術、真空抑制技術及信號采集分析處理技術的基礎上，無負壓變頻供水以完全和空氣隔絕、外界管網不受影響為前提，利用原有自來水管網壓力進行高效節能供水的一種二次加壓方式。

2無負壓變頻供水節能設備原理及方式

2.1無負壓變頻供水節能設備原理

通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成4-20mA的標準信號送入PID調節器，經運算與給定的壓力進行比較，得出一比較參數，送給變頻器，由變頻器控制電機的轉速，調節系統的供水量，使供水管網上的壓力保持在給定的壓力上，當用水量超過一臺泵的供水量時，通過PLC控制切換器進行加泵。根據用水量的大小由PLC控制工作泵的數量增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環控制系統。此外，系統還設有多種保護功能，充分保證了水泵地及時維修和系統的正常供水。

2.2無負壓變頻供水節能設備供水方式

無負壓變頻供水是在變頻供水基礎上發展起來的新型供水方式，由于該方式封閉運行無污染、節省占地面積、可利用管網壓力疊壓供水達到節能的目的，深受房地產開發商的青睞，該方式因不產生負壓對市政管網不造成任何危害，也得到了建設部和主要大中城市供水部門的認可。因此我們可以把無負壓變頻供水列為供水設備發展的新階段。

3無負壓變頻供水節能設備性能特點

3.1價格合理

變頻調速供水系統價格適中，采用多臺泵進行循環工作，系統根據供水量要求啟動一臺或多臺主工作水泵，全部水泵的啟動均用變頻器進行軟啟動，系統電氣及機械沖擊很小；對于幾臺主泵的運行系統遵循先開先停、后開后停、循環變頻啟停、工作機會均等的原則進行選擇工作，能有效延長每臺水泵使用壽命.

3.2可靠性強

變頻調速供水系統價格適中，采用了微機智能與全自動應急檢測雙保險控制模式，各臺泵均配備了獨立的變頻器或軟啟動器，從而形成多通道控制，使變頻調速供水設備可靠性極強。

3.3高效節能

變頻調速供水系統價格適中，采用穩壓罐穩壓貯能與變頻調速技術相結合，自動調速雙重節能。

3.4人機界面觸摸面板操作，設定參數靈活方便

控制柜操作面板設有人機界面顯示（觸摸顯示屏），在人機界面上可通過觸摸式按鍵靈活設定工作壓力、頻率下限、加速時間、減速時間、換泵時間、壓力傳感器量程等各種工作參數，能夠顯示系統時間、系統壓力、設定壓力，各泵工作狀態等參數，并能在人機界面內查閱各種故障原因及處理方法。

3.5功能完善

變頻調速供水系統價格適中，采用現代電子技術，微機控制與檢測傳感技術相結合，使產品功能完善，性能優異。主控智能自動化，機電一體化，穩壓罐穩壓系統，使變頻調速供水設備設在全流量范圍內及變壓供水，具有水源自吸，過濾，曝氣功能。在非常狀態故障逢檢保護報警，語言顯示功能。

3.6變頻調速供水系統價格適中，控制元件選擇檔次高

變頻控制系統的核心部件變頻調速器、可編程控制器、人機界面、空氣開關、交流接觸器、熱繼電器均采用國際品牌產品，確保各元件之間具有最佳的配合，使得整個變頻調速供水設備系統的穩定性和可靠性進一步提高?？筛鶕脩舻牟煌枰虿煌膽脠龊隙x擇不同的品牌，如西門子、三菱、富士、ABB、施耐德、梅蘭日蘭等?？刂葡到y豐富的管理及過程控制軟件，由本公司專業工程師精心編制，實現了真正的人機對話以及參數設置窗口化、提問化，使得用戶使用起來簡單明了，即使初用者也只需通過人機界面的中文幫助功能進行正確的操作，所有的故障都將由系統進行監測、監控，并能準確指導用戶進行排除。高品質的電氣元件保證了控制系統具有更高的可靠性，大大降低了設備的故障率，提高了使用壽命。

3.7 變頻調速供水系統價格適中，技術先進，自動化程度高，響應極快、精度極高，穩定性極好，可靠性極高，能確保系統在復雜的工況下，長期無故障運行，并具有強大的通訊功能和豐富的擴展功能。

3.8 變頻調速供水系統價格適中，高效節能。采用進口變頻器，按需要設定供水壓力，根據管網用水量來變頻調節水泵轉速，使水泵始終在高效率工況下運行，變頻調速供水設備同普通的無塔供水設備相比，節能效果達20%。

3.9 變頻調速供水系統價格適中，采用觸摸式按鈕操作。變頻調速供水設備手動部分均采用集成電路制成的觸摸式按鍵操作，不僅比采用傳統的按鈕、指示燈、轉換開關操作使用方便，而且美觀大方，使用壽命長。

4無負壓變頻供水節能設備優勢

4.1供水管網壓力穩定

設備由微機構成自動閉環控制，能在0.5秒內使變化的壓力恢復正常，壓力調節精度為設定值的±5%。

4.2供水功能全，保險系數高

設備局部出現故障時，能啟用應急功能繼續供水。該設備可與市政供水網自動并網運行，并具有雙恒壓功能，即能滿足生活生產用水的正常壓力和流量，有能在出現火情時自動轉換為高壓大流量供水，可一機多用。

4.3節能環保

直接與自來水管網串聯對接，而且能充分利用市政管網原有的壓力，可達到降低能耗的目的。據“供水設備推廣中心”專業調查資料顯示，節電一般可達50%～90%以上。循環利用水池水箱內的水，可避免水源污染。

總之，相信，在市政管理、設計、用戶及制造商的共同努力下，無負壓給水設備的使用將會更科學、合理、環保、節能，為廣大人民群眾造福。

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中圖分類號：F291.1 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著我國經濟建設的快速發展，節能和環保正在成為需要解決的首要問題。而水資源的合理利用更成為重中之重。就各類建筑物而言，其加壓供水形式也逐步發生著改變。首先采用的是儲水池+水泵+高位水箱的方法。即市政管網水進入儲水池，經定速泵加壓輸送至用戶，高低峰時段用水可由屋頂的高位水箱進行調節；其次采用了儲水池+變頻調速水泵的方法。這也是目前普遍應用的一種供水形式。它是設定了水泵的供水壓力，由變頻器控制水泵的轉速，使其隨供水量的變化而改變。從而減小功率，節省電耗。

上述形式，雖經多年運行檢驗，已經成熟穩定。但隨著人們生活品質的不斷提升，對用水水量以及水質的要求也日漸提高，伴隨著各個層次節能措施的探究，水務人員也講目光投放到建筑物供水方式的改善中。一種新型的供水方式――無負壓供水系統應運而生。

無負壓供水系統是在變頻恒壓供水系統的基礎上發展起來的一種新型供水方式，是集機械、電子、信息、自控技術為一體的高科技產品。它主要由穩壓平衡裝置、負壓消除裝置、變頻控制柜、水泵機組、壓力控制儀表、隔膜式氣壓罐及配套管路管件等組成，如下圖：

其工作原理如下：首先根據實際情況設定用水點的工作壓力，并實時監測市政管網壓力。無負壓供水設備進水管與自來水管網直接相連，水在自來水管網剩余壓力驅動下壓入設備進水管，設備的加壓水泵在進水剩余壓力的基礎上繼續加壓，將供水壓力提高到用戶所需的壓力后向出水管網供水。具體的說：

當用戶用水量大于自來水管網供水量時，進水管網壓力下降。當設備進水口壓力降到絕對壓力小于0（或設定的管網保護壓力）時，設備中的負壓預防和控制裝置自動啟動工作，對設備運行狀態進行調整直至設備停機待命，確保進水管網壓力不再降低而對自來水管網造成不利影響；當自來水管網供水能力恢復，進水管網壓力恢復到保護壓力以上時，設備自動啟動，恢復正常供水，電接點壓力表向變頻控制柜發出信號，自動啟動微機變頻泵，直到管網壓力上升到用戶所需壓力后，水泵以恒定轉速進行恒壓供水。

當自來水管網剩余壓力滿足用戶供水要求時，設備自動進入休眠狀態，加壓水泵無動作，由自來水管網直接向用戶供水，供水不足時設備自動恢復運行；當用戶用水量增加時，轉速提高，當用水量減少時，轉速降低，時刻保證用戶的用水壓力為恒定狀態。

當用戶不用水或用水量很小時，設備自動進入停機休眠狀態，由設在設備出水側的小流量穩壓保壓罐維持用戶數量用水及管網漏水，用戶用水穩壓保壓罐不能維持供水管網所需壓力時，設備自動喚醒，恢復正常運行。設備運行過程中充分利用自來水管網的剩余壓力，始終既不對自來水管網造成不利影響又最大限度的滿足用戶需求，降低供水能耗，實現供水系統最優運行。

無負壓供水設備在實際運行中具有如下優點：

1、節能。傳統二次加壓給水方式需將市政自來水放入水池或水箱中儲存，自來水原有壓力全部釋放為零而不能利用，設備長期運行將會造成巨大的能源浪費。而無負壓供水設備直接接在自來水管網上，通過真空抑制器及穩流補償器中的檢測裝置來阻止市政管網不產生負壓。在此前提下，在自來水廠一次供水管網壓力的基礎上疊加所需的壓力，差多少，補多少，確保用戶所需壓力恒定，用水低峰期，設備甚至不需要運行，與傳統給水設備比，充分利用了市政給水管網原有壓力，實現節能達30%―90%。

2、節省投資

無負壓給水設備可串接到管網供水壓力不足的管道上進行直接加壓供水，無需設水池、水箱或水塔等，省去了水消毒設備，僅水池、水箱或水塔的建設費用可節省一次性投資少則幾萬，多則十幾萬、幾十萬；同時，設備直接與自來水管串接，無負壓給水設備可利用進水口的余壓，對于所需的水泵揚程大幅度降低，功率減小，節約電耗，降低運行成本，相應地也降低了設備的購置費，節省建設資金，縮短施工工期。

3、節約用地。無負壓給水設備占用空間較傳統意義上的二次加壓供水大大縮小，且設備結構布置緊湊無需修建儲水池、水箱或水塔等。節省了占地面積，這對于惜地如金的現代化城市建筑來說，無疑是一筆很大的財富，特別是集成式無負壓給水設備基本不占地方，其優勢更加明顯。

4、防止水質污染。真正的無負壓給水設備采用全密閉自平衡式結構，運行過程中與空氣100%隔離，且無其他任何外界污物進入，設備過水部分采用不銹鋼、銅等符合飲用水衛生規范的材料制成或采用食品級防腐涂料襯里，不會滋生藻類，供水水質衛生，可有效防治供水的二次污染。

5、節約水源

沒有水池、水箱或水塔的“跑、冒、滴、漏、滲”和定期清洗消毒等，可節省大量的水資源浪費費用。比如，某綜合建筑群，每日供水量為1200噸，按傳統加壓方式需要設置一個容積為360 m3的地下生活水池，每年水池需清洗2次，因水池所造成的損水率（水池溢水、漏水、蒸發等所造成的水源浪費）達到日供水量的2%，則每年因水池所造成的水源浪費就達到9000噸以上，直接造成數萬元的經濟損失。對于整個城鎮二次加壓給水領域來說，所造成的水源浪費更是難以統計。因此，采用無負壓給水設備較傳統二次加壓給水相比能夠更好地節省水源和降低運行費用。

6、運行管理方便。無負壓供水設備可在預先設定好的供水壓力下，全自動運行，或遠距離監控。斷水自動停機，來水自動開機。體積小，組裝、安裝調試方便，運輸及安裝工期短。操作簡單、維護方便。

有利必有弊，無負壓設備自然也存在著一些使用上的局限性和不足。

首先，用水可靠性降低。由于此種供水方式取消了傳統形式的儲水池，若市政供水管網出現故障，整套設備隨即處于癱瘓狀態，導致用戶即時停水。

其次，對城市供水管網要求較高。由于它是從市政管網中直接抽水，而其自身調蓄能力不強，這就要求市政供水水量在能保證該區域用戶的用水需求的同時，不影響鄰近區域用戶用水。

再次，適用范圍受限制：1、市政供水管網壓力較低，設備可利用的富余水頭較小的地區。2、城市給水管網經常停水的區域。3、市政給水管網壓力波動較大的區域。4、供水可靠性要求高，不允許停水的建筑物或用戶。5、市政管徑較小，供水量不能完全保證用戶最大時供水量的地區。

此外，無負壓供水設備的使用情況需視當地市政管網狀況而定，安裝運行必須征得當地主管部門審批同意，必須滿足當地管網運行安全和水質安全等相關準用技術條件。

隨著城市的發展，目前大中型城市無負壓供水設備的應用已經日趨普遍，無負壓供水設備廣泛用于企事業單位、住宅區的多項生產、生活、辦公用水。供水戶在20－2000戶，日供水量在20－50000m3，供水高度可達150米。綜合考慮到其特有的優勢和不足，因地制宜，合理選用，才能真正科學的用好無負壓設備，充分體現其“節材、節地、節水、節能、環?！钡摹八墓澮画h保”的獨特優勢。將其優點發揮至最大化，推動其朝著更好的方向發展，更好的為社會服務。

參考文獻

1、無負壓給水設備CJ/T 265-2007．中華人民共和國建設部．

2、唐小猛．無負壓供水設備技術分析．廣州大學學報2006年第5卷．第4期

3、伊君．無負壓供水設備初步探討[J]．中國建設信息，2006（1）：6―7．

附：作者簡介

篇（6）

近幾年來，隨著廣饒縣城市建設的快速發展，人口擴容與土地緊缺之間的矛盾逐漸凸顯，進而6層以上的小高層及高層建筑已取代多層建筑成為城市建設主流，二次供水加壓設備也成為高層建筑給水中不可缺少的組成部分。2007年以前，高層建筑供水通過將市政自來水泄至水池或水箱，再通過二次加壓泵站將水供給到用戶，從2007年開始逐步使用無負壓二次供水設備，它無需建造水池，具有節能、節水、節地、節省投資、避免二次污染等優點，一定程度上解決了傳統供水方式的弊端，順應了市場需求。但是，這類產品的推廣使用一直爭議不斷，遠未成熟定型。

一、無負壓變頻恒壓供水設備的組成及工作原理

1、設備組成

無負壓變頻恒壓供水設備由無負壓調節罐、加壓泵組、真空消除器、液位探測器、智能變頻控制系統和各種管件及閥門等組成。

2、工作原理

它的工作原理是：供水管網的水直接進入無負壓調節罐。當用水壓力及水量滿足要求時，設備通過旁通止回閥向用水管網直接供水；當管網壓力不能滿足用水要求時，系統通過壓力傳感器給出起泵信號啟動水泵運行。水泵供水時，若管網的水量大于水泵流量，系統保持正常供水；用水高峰期時，若管網水量小于水泵流量時，調節罐內的水作為補充水源緩解用水需求。設備中的真空消除器能夠消除自來水管網的負壓，使系統更加節能和穩定。若管網停水而導致調節罐內的水位不斷下降，液位探測器給出水泵停機信號以保護水泵機組。水泵機組需有一臺備用。智能控制系統通過高性能變頻器控制水泵的轉速，實際出口壓力始終恒定在設定值上，能充分利用自來水管道的壓力，不會造成壓力水頭的損失，達到顯著節能的目的。

二、無負壓變頻恒壓供水設備應用范圍

無負壓變頻恒壓供水適用于任何供水壓力不足地區的加壓給水。如：新建改建擴建的住宅小區、寫字樓、綜合樓生活用水；自來水廠的給水中間加壓泵站；工礦企業的生活、生產用水；各種循環水系統等，正在越來越多的應用于城市、村鎮供水工程當中。

三、無負壓變頻恒壓供水設備的優缺點

優點：無負壓管網增壓設備應用于管網二次加壓直接供水系統，可提高供水質量和水質，減少占地面積，可以做到無人值守自動運行，節省了投資和運行費用；運行后明顯減少了電機啟動次數、節省維修經費和電能，具有很好的應用前景。但是設計時應根據實際進水管網的水壓、流量條件和工程的具體要求，進行分析計算，保證設備選型的正確，使系統在合理工況下運行。

篇（7）

該工程屬于一類高層建筑，一層至頂層為住宅樓。住宅部分生活給水系統分為高、中、低區3個系統：低區為1～4層。中區為5～17層，高區為18層至頂層，生活給水水源由市政自來水給水管網供給，供水管網輸出端壓力約為0.2MPa，傳統的中、高區由設于室內泵房的生活給水變頻泵組和生活水池聯合加壓供給，室內生活調節水池需120m3，此供水系統已不能滿足當前城市供水現代化要求，綜合環保節能等技術要求，經專家論證決定采用無負壓(疊壓)供水設備來解決該工程的供水問題。

1 無負壓供水設備的優點

(1)設備投資省，占地面積小，無需修建蓄水池或水箱，也不需設置大型氣壓罐，一節省了投資，充分利用了自來水管網1次供水壓力，加壓泵選型可以減小，設備投資減少。二節約了系統占地面積，充分利用節約的土地提高地產利用率，符合國家節約土地資源的要求。

(2)衛生無污染，供水系統從自來水管網至用戶水龍頭為全密封結構，污染物不會進入系統；水體不與空氣直接接觸，過流部件采用食品級不銹鋼制作，不對水質產生污染。

(3)節能效果顯著，設備直接與自來水管網串接，在自來水廠一次供水管網壓力的基礎上疊加所需的壓力，差多少，補多少，能充分利用管網的余壓；用水低峰期，設備甚至不需運行，節能效果顯著，與傳統給水設備比，節能達30％～60％。

(4)安裝簡便，無負壓疊壓供水設備為成套供應用戶，現場只需聯接進出水管，施工周期短，安裝簡單。

(5)運行成本低，由于加壓泵的選型較小，而且可采用多泵關聯供水，在用水低峰期直接利用城市一次供水壓力供水，設備不需啟泵或只啟動1臺泵足以滿足用水需要，用水高峰時才會啟動其他泵。因此，設備運行過程中能耗非常低，降低了運行成本。

(6)停電不會停止供水，由于設備有一條公共供水管路與用戶管網直接相通，在停電時加壓泵雖停止工作，但自來水廠一次供水壓力仍可維持供水。

(7)管理維護簡便，無負壓疊壓供水設備為微機全自動控制變頻調速運行，停電設備自動停機，來電自動開機，完善的故障檢測、診斷技術和報警提醒使得設備的管理維護異常簡便；由于不會產生污染，因此無需麻煩的清洗工作。

2　無負壓供水設備的工作原理

自來水管網的水通過進水管道部分進入穩流補償罐，穩流補償罐內空氣通過負壓消除器排出，直至罐內水滿，設備通電置于自動工作狀態?？刂葡到y對設備進水總管壓力與用戶管網壓力實時檢測，并將壓力信號轉換為數字信號儲存于寄存器中，與預先從觸摸式人機界面設置的并儲存于寄存器的壓力設定值進行閉環運算，并將結果轉換為模擬量以控制變頻器的輸出頻率，控制水泵的運行轉速，在市政供水量大于用戶用水量時根據用戶管網壓力自動調節水泵轉速，保證用戶管網壓力恒定；在市政供水量小于用戶用水量時，及時調低水泵轉速，控制供給用戶的水量，確保給水設備不對市政管網產生。

3　無負壓供水設備的設計特點

(1)變頻供水系統關鍵的調節部件是變頻器，控制設備是可編程控制器和人機界面觸摸屏，采用雙變頻器交互切換的設計，在水泵切換時，能保證系統水壓不會波動。

(2)穩流罐選擇不銹鋼穩流罐，該罐為立式或臥式結構，嚴格按照國標GBl50《鋼制壓力容器》生產。穩流材質采用SUS304-2B食品級不銹鋼，具有較強的耐腐性，符合國家衛生飲用水設備標準；穩流罐耐壓0.6MPa，具有較好的氣密性；罐體進出口為法蘭連接方式，方便與系統其他設備的連接；穩流罐下方設置有排污口。側面安裝了不銹鋼液位計，罐中水位情況一目了然，整個罐體采用鏡面拋光技術，十分美觀。

(3)無負壓供水設備選用不銹鋼浮球式負壓消除裝置。加裝空氣過濾器，將空氣與水隔開，杜絕污染，過濾級別為F5；≥5μm微粒去除率為99％；≤1μm微粒去除率為70％。

(4)設計雙重防止產生負壓，一是裝在穩流罐上的負壓抑制器在管網供水量小于用戶用水量時自動開啟，通過導氣口將穩流器與大氣導通，以避免市政管網產生負壓；二是在穩流器與市政管網連接管道上裝有壓力傳感器，由微機實時進行檢測，當壓力值過低時微機向變頻器發出降低運行頻率指令，控制變頻器輸出頻率，調低水泵工作轉速，從而調低設備供水量，使設備供水量不大于市政管網供水量，這樣也保證了穩流器不會對市政管網形成負壓吸水的現象。

(5)沒備與管網連接處加裝倒流防止器(防污隔斷閥)，能夠將供水沒備內同流水帶來的污染與市政管網完全隔開，泵組設備為整機結構，由不銹鋼管或鋼骨架塑料復合管連接而成。

(6)系統中設置了膈膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功能，配合節能型供水軟件，系統可以實現小流量“保壓停機”功能，可以大大節約運行費用。

(7)噪聲考慮。①選用低噪聲電機和沖壓水泵，采用改變變頻器載波頻率的方式來降低從供水設備上發出的噪音。②水泵基礎安放減振器，水泵進出口等相連端采用橡膠軟接。

4　無負壓供水設備自控功能

無負壓供水設備設置有兩種工作方式：手動、自動。

(1)手動方式是可靠而又最簡單的方式。

(2)自動工作方式是正常工作方式，有以下特點：①自動系統每套可控制2～5臺水泵進行互為備臺的工作，水泵的運行，遵循先開先停、先停先開、工作時間均衡的原則，各泵的工作強度相當，避免某臺水泵長期使用引起過度磨損或銹蝕，從而有效延長每臺水泵的使用壽命。②方便用戶使用，該系統采用可觸摸式人機界面。③實現水泵恒壓運行，壓力值輸出精度有效保證在0.01MPa內，通過計算機模擬管網特性曲線，調整水泵工作在高效區，整機效果更佳。④系統具備運行、停止及故障顯示功能等。

5　無負壓供水設備環保、節能分析

(1)節水方面，無負壓供水設備采用全密閉結構系統，徹底防止了蓄水池的溢、滲、滴、漏等浪費水資源的現象，同時也節省了定期清洗水箱時而造成對水資源的浪費。

(2)占地方面，傳統供水方式需設置蓄水池或高位水箱，在此蓄水池或高位水箱凈高均按2.5m計，則蓄水池占地面積約140m2，而采用無負壓供水方案可節省占地面積約140m2，這部分節省的面積作車庫或倉庫等。按3 000元/m2。計，則可節省約42萬元的占地費用。

(3)管理費用，傳統供水方案所設水箱應每半年清洗1次，還要停水1d，在管理上還存在對供水安全的擔憂，并需要增加必要的安全防護措施費用。水箱按50元/m2考慮清潔費和檢疫檢驗費，其地下水箱的清洗面積約400m2，每年的管理維護費用約50元/m2×400m2×2次=4萬元，年，按15年考慮，則需約60萬元的管理維護費用，而采用無負壓供水方案則可節省此筆管理費用。另外，無負壓供水設備采用全自動運行，不需要設專人看護管理，傳統的供水方式自動化程度低，需設專人值班，按2人，每人工資按1萬元，年考慮，采用無負壓供水方案每年可節省人工福利費約2萬元/年，可節省設備每年保養費約1萬元，年，按15年考慮，則人工福利費及設備保養費約45萬元。

(4)節能分析，無負壓供水設備可充分利用自來水管網壓力，采用變頻調速，水泵電機在微機的控制下，根據自來水的壓力調節電機的轉速，只對自來水的進水壓力和所需壓力進行補壓，當自來水的壓力滿足要求時設備就停止工作，節能效果非常明顯，分析如下：以該工程為例，自來水管網平時供水壓力為0.25MPa，高峰期供水壓力為0.15MPa，設計用水量為80m3/h，最大秒流量為40L/s，最高層需供水壓力100m，選用無負壓供水設備采用分區供水方式，低區流量5L/s，供水壓力50m；高區流量20L/s，供水壓力100m；考慮自來水供水壓力的不穩定性和克服阻力所損耗的壓力，高峰期利用自來水管網壓力0.12MPa，則低區供水壓力為38m，高區為88m，低峰期自來水管網壓力為0.25MPa，同上可利用的壓力為0.22MPa。根據用水規律，用水高峰約2H，中峰約5h，低峰約7h，小流保壓期約10h，則水泵每天電耗EP可通過下列公式計算，低區為例：

EP＝pTQmHA／102ηp 式中：p：水的密度，1.03kg/L

T：及泵運行時間，h；

Qm：單位時問流量，L/s；

H：揚程，m；

A：變頻節能系數；

ηp：水泵、電機和傳動裝置的總運行效率根據水泵樣本確定。

高峰期EPl=19.19kW.h，中峰期EP2=20.7kW.h，低峰期EP3=13.85kW.h，小流量保壓時間為10h，耗電基本為零，故低區EP=53.74 kW.h。

同上，高區EP=133.28kW.h，則水泵每年運行電耗為187.02kW.h/天*365天*0.8元/kW.h=5.46萬元/年。

傳統供水方案按選用2臺37 kW水泵，水泵工頻運行，水泵按每天10h運行，則每天電耗W=370kW.h/天，那么每年運行電耗E1=370kW.h/天×365天×0.8元/W.h=10.8萬元，年。

篇（8）

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言。

通常來講，一般所說的無負壓供水是指采用無負壓變頻供水設備提供水源供給。采用無負壓自動供水，能直接同自來水管連接，不會對市政管道造成任何副作用，也不存在二次污染，同時具有全封閉，占地面積小、無污染、安裝簡單、運行可靠、使用維護方便等諸多優點，被廣泛應用到城鎮供水管道系統中。

二．無負壓自動供水設計。

1. 無負壓供水系統組成。

無負壓供水主要由無負壓穩流罐、壓力罐（隔膜式或氣囊式膨脹罐）、無負壓控制柜、水泵、電機、過濾器、倒流防止器、傳感器、電接點壓力表、管路組件、底座等組成。

各種形式的無負壓設備:

1.穩壓補償式無負壓供水設備

2.箱式無負壓供水設備

3.疊壓高位調蓄供水設備

4.自來水加壓泵站

2.無負壓自動供水系統組成。

主要由三部分構成。第一部分是前置管路，包括接市政管網、倒流防止器、過濾器、加氯機或臭氧接口；第二部分是無負壓自動調節裝置，包括氣壓罐、隔膜、真空抑制裝置、排污閥、紫外線消毒器、報警裝置、真空表等；第三部分是變頻調速增壓裝置，包括水泵組、保壓裝置、變頻控制柜、遠傳壓力表、用戶管網等。

3.設計功用。

無負壓供水設備通過智能控制控制技術與穩壓補償技術實現設備對市政管網不產生負壓，保證向用戶管網不間斷供水。設備采用的流量控制器在維持最低服務壓力的基礎上能夠自動調節市政管網向設備的輸入水量，確保市政管網不產生負壓，用水高峰期時能量儲存器釋放預充的一定壓力的氮氣，保證穩壓補償罐高壓腔的水帶有一定壓力補償到恒壓腔中，在一定時間內可補充市政管網來水量的不足，通過雙向補償器，在用水低谷期時對穩壓補償罐進行蓄能，對用戶管道起穩壓補償作用，夜間及小流量供水時可通過小型膨脹罐供水，防止水泵頻繁啟動。充分利用了市政管網的壓力，節能效果顯著。水泵如果直接連接在市政管網上，不需要建造蓄水池，直接與市政管網連接，但我國城市供水條例規定為了防止對周圍居民用水產生影響，不許將生活、生產水泵直接安裝在市政管網上。 為了解決供水設備既可串接在市政供水管網上又不產生負壓，更不影響其它用戶的用水，需要在水泵進口與市政管網之間增設無負壓流量控制器、分腔式穩壓補償罐,雙向補償器等，無負壓流量控制器時刻監視市政管網壓力，在保證市政管網不產生負壓的同時還可充分利用市政管網原有壓力。

4.無負壓自動供水系統的設計原理。

當市政自來水管網的壓力P1低于用戶管網所需壓力P2時，控制系統會自動發出信號，控制變頻泵軟啟動運行，直到用戶管網的實際壓力P=P2，變頻器控制變頻泵以一恒定的轉速運行。市政自來水管網的壓力Pl越高，則變頻泵的轉速越低：市政自來水管網的壓力Pl越低，則變頻泵的轉速就越高。而當PI=P2時，變頻泵就延時休眠，即充分利用自來水原有的壓力，以確保用戶所需要的壓力恒定。當壓力下降到喚醒值時，水泵自動喚醒。變頻泵的進水口與隔膜無負壓罐相連，微機時刻檢洲隔膜無負壓罐的壓力，通過吸氣(排氣)來穩定隔膜無負壓罐內的壓力和自來水進水的壓力，使其不產生負壓，從而保證整個自來水管網的正常供水。如果產生瞬時負壓，微機自動發出指令，先延時停止所有的工頻泵，再延時變頻減速，不停機，既能保證用戶用水，又可以緩和瞬時負壓情況。當市政自來水管網的壓力P1信號控制器出現故障時，報警裝置發出報警信號給變頻控制柜控制水泵，并發出聲光報警。

5.無負壓供水設計的特點

（1）變頻供水系統關鍵的調節部件是變頻器，控制設備是可編程控制器和人機界面觸摸屏，采用雙變頻器交互切換的設計，在水泵切換時，能保證系統水壓不會波動。

（2）穩流罐選擇不銹鋼穩流罐，該罐為立式或臥式結構，嚴格按照國家標準生產。穩流材質采用食品級不銹鋼，具有較強的耐腐性，符合國家衛生飲用水設備標準；穩流罐耐壓0.6MPa，具有較好的氣密性；罐體進出口為法蘭連接方式，方便與系統其他設備的連接；穩流罐下方設置有排污口。側面安裝了不銹鋼液位計，罐中水位情況一目了然，天泉供水罐體采用鏡面拋光技術。

（3）無負壓供水設備選用不銹鋼浮球式負壓消除裝置。加裝空氣過濾器，將空氣與水隔開，杜絕污染，過濾級別為F5；≥5μm微粒去除率為99％；≤1μm微粒去除率為70％。

（4）無負壓供水設備設計雙重防護措施防止產生負壓，一是裝在穩流罐上的負壓抑制器在管網供水量小于用戶用水量時自動開啟，通過導氣口將穩流器與大氣導通，以避免市政管網產生負壓；二是在穩流器與市政管網連接管道上裝有壓力傳感器，由微機實時進行檢測，當壓力值過低時微機向變頻器發出降低運行頻率指令，控制變頻器輸出頻率，調低水泵工作轉速，從而調低設備供水量，使設備供水量不大于市政管網供水量，這樣也保證了穩流器不會對市政管網形成負壓吸水的現象。

（5）設備與管網連接處加裝倒流防止器（防污隔斷閥），能夠將供水沒備內同流水帶來的污染與市政管網完全隔開，泵組設備為整機結構，由不銹鋼管或鋼骨架塑料復合管連接而成。

（6）系統中設置了膈膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功能，配合節能型供水軟件，系統可以實現小流量“保壓停機”功能，可以大大節約運行費用。

（7）噪聲考慮。①選用低噪聲電機和沖壓水泵，采用改變變頻器載波頻率的方式來降低從供水設備上發出的噪音。②水泵基礎安放減振器，水泵進出口等相連端采用橡膠軟接。

三.無負壓自動供水系統的節能設計。

水泵吸水口的自來水管網壓力為Pl，水泵的出口設計壓力為P2，則水泵的出口實際壓力將降低至Ps=P2一P1(因水泵阻力等造成的水頭損失不計)，但自來水管網壓力在一日之內變幅較大，當用戶為24h用水時，通常按最小自來水管網壓力P1min考慮，故一般水泵額定壓力按Pe=P2一P1min選用。此時，水泵額定壓力與實際壓力之差為Pe—Ps=P1一P1min≥0，因此當水泵按工頻(50Hz)運行時，將造成能量的浪費。如果采用變頻器帶動水泵，水泵的實際工作轉速是以水泵出口的壓力值為主參數，即實際出口的壓力值始終恒定在P2上而不會造成壓力水頭的損失。其工作過程是：首先微機檢測壓力傳感器的實際壓力值，若Ps

六．結束語。

無負壓自動供水設計要結合當地供水狀況和實際供水特征，經過技術比較后進行確定，在工藝上要盡量選擇新工藝，選用新設備。

參考文獻：

[1] 黃偉中 無負壓自動供水設計的探討[期刊論文] 《廣東建材》 2006年3期

[2]宋蕾 探討無負壓供水技術在市政給水管網設計中的應用[期刊論文] 《科技致富向導》2012年19期

[3]楊冬強 無負壓供水系統的探討 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 2011年21期

篇（9）

近年來隨著城市建設的不斷加快，高層建筑日益增多，二次供水設施成為自來水供水管網建設中不可缺少的一部分。然而，傳統二次加壓供水方式，水池、水箱造城市生活供水二次加壓泵站已經是居民小區和城市高層建筑給水中不可缺少的組成部分，這是因為目前城市給水管網局部水壓不夠高，還不能將水直接送到高層用戶，這樣就必須先將市政自來水供至水池或水箱，然后通過二次加壓泵站將水供給到用戶，以保證每一個用戶的用水要求。

由于傳統的氣壓供水設備和變頻調速供水設備都不能有效地避免水泵抽水時市政管網產生負壓的問題，所以市政供水部門一般不允許其加壓水泵從管網直接抽水，需要設置貯水池，貯水池的存在導致市政管網剩余水壓得不到利用，每年浪費的能量驚人。無負壓供水技術是對傳統的二次供水技術的革新，在市政管網壓力允許的情況下，直接從市政管網中取水增壓，從而達到節能的目的。無負壓供水技術具有節能、衛生安全、節約投資、管理方便等優點，具有推廣應用價值。

1傳統二次供水方式的主要形式及存在的問題

傳統的二次供水形式主要有以下幾種:

(1)水泵與水池(箱)聯合供水形式:指既設高(中)位水池(箱)，又設低位水池(箱)的供水形式。

(2)變頻調速供水形式:指只設低位水池(箱)，采用變頻調速設備的供水形式。

(3)壓力罐供水形式:指只設低位水池(箱)，采用壓力罐及變頻調速設備的供水形式。

常規的二次供水方式在市政供水管網水壓不足需要增壓時，首先將市政管網供水流入水池，再進行二次加壓，這種二次供水方式存在以下幾個問題:

(1)無法充分利用市政供水管網原有的壓力;

(2)存在著水質二次污染的嚴重問題;

(3)水池/箱需要定期清洗維護，增加了二次供水管理費用和難度;

(4)水池不僅占地面積較大又增加了設施的總投資等等。

由于常規的二次供水方式存在以上諸多問題，到20世紀90年代末期，無負壓供水技術在日本、美國、西歐等發達國家已得到普遍使用，并且建立了一整套完善的產品標準體系。

2無負壓給水設備的結構配置及工作原理

設備配置及運行原理:

(1)設備配置:(以罐式兩臺泵為例)設備進口處設置倒流防止器、過濾器和一個穩流調節罐。穩流調節罐頂部設一個真空消除器或負壓消除器，罐內設液位探測傳感裝置。兩臺水泵并聯，并設有旁通管。

(2)運行原理:當管網進水量大于設備出水量時，調節罐滿水，水泵通過調節罐從管網里吸水。當管網進水量小于設備出水量時，調節罐內的壓力和液位開始下降。當罐內壓力低于大氣壓時，進/排氣閥打開進氣，防止罐內產生負壓。當調節罐水位繼續下降到設定的低液位時，水泵停止運行。

(3)負壓消除裝置(真空消除器)經過多年持續不斷的改進，真空消除器有以下幾種形式:①在進/排氣閥上加設過濾膜裝置，對進入穩流調節器的空氣進行過濾，以保證水質清潔;②用帶氣囊的隔膜氣壓罐代替無氣囊的緩沖水罐，保證空氣與水的隔離;③自平衡式;④預壓式等多種負壓抑制方式，保證了設備不產生負壓和不被空氣污染。無論哪一種都應當在穩流調節器上裝設壓力傳感裝置和液位控制裝置，當罐內壓力低于設定值或罐內液位低于設定值時，強制水泵停止運行等等。應當說目前國內大多數無負壓供水設備利用水力、機械或電氣控制等措施，可以有效地防止水泵吸水時在管網中產生負壓。

3無負壓供水設備的種類

目前，市場上所用的無負壓供水設備主要有3種:密封式、穩流罐式、調節水箱式。但細節上也有不同之處:

(1)密封式:該方式將電機、水泵等設備完全密封于不銹鋼容器內，基本杜絕了水質二次污染，占地少，安裝靈活，可安裝在樓梯間、地下池子等地方，施工周期短，但無儲備水量，城市公共供水管網停水時，容易出現斷水現象。

(2)穩流調節罐式:該方式在水泵前裝設可承壓的穩流調節罐，靠其調節作用，可進一步降低對城市公共供水管網的影口向。

(3)調節水箱式:該方式設有不承壓的調節水箱，調節水箱與水泵并聯，通過電控裝置，使調節水箱內的水每天至少循環兩次，確保水質不變。當市政管網的水量、水壓條件能滿足無負壓供水方式要求時，直接從市政管網取水;否則，從調節水箱取水。可用于自來水管網供水不穩定的區域。由于存在水箱，仍要按規定進行清洗消毒。

4無負壓供水設備的選型

根據《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)第3.6.4條款計算設計流量、根據用戶配置的用水器具及供水、用水時間額定、自來水進水量(由自來水管徑、壓力長度等條件確定)、顧客實際用水量、建筑物高度等數據來綜合確定的。穩流調節罐是按照自來水滿足顧客要求的情況下估算的，如果自來水管徑很細或壓力很低，進水流量不能滿足用水高峰的要求，需要重新計算穩流調節罐的容積，計算公式如下:

式中：

Q進――是用水高峰的自來水進水量（m3/h）;

Q出――用水高峰的顧客用水量（m3/h）;

t――用水高峰持續時間（h）。

5無負壓供水與變頻恒壓供水的比較（見下表）

比較名稱 無負壓供水設備 變頻恒壓給水設備

基礎建設 不用建水池、水箱、基礎投資小 需建地下水池或不銹鋼水箱，基礎投資較大

水質污染 綠色環保型，全封閉，無污染 地下水池存在少量的二次供水污染

相同用戶水泵功率 利用原管網水壓，水泵運行功率小，節能更多 原管網水壓不能利用，水泵運行功率相對偏大

供水流量 零星流量時，通過旁通管直供水，無需啟泵，節水，全封閉系統無滲漏不需維護水池 零星流量時，輔泵與氣壓罐交替工作，啟動輔泵

組成 調節罐+水泵+智能控制系統 地下水池+水泵+智能控制系統

特點 無負壓管網疊壓，變頻控制 變頻恒壓

用電節能 節能50%以上 節能30%以上

環保方面 全封閉系統，無二次污染，節水 敞開式水池，有二次污染

占地面積 結構簡單、緊湊，空間利用率高，占地面積少，建設周期短，易安裝 需地下水池，占地面積較大，建設周期較長

6無負壓給水設備存在的問題

無負壓供水技術存在的幾個問題:

(1)無負壓供水設備在來水不足時為了實現無負壓功能必須以犧牲用戶用水，即停止或減少水泵吸水作為代價。

(2)無負壓供水設備僅僅解決了水泵吸水口處的壓力臨界于負壓時水泵如何停止吸水的問題，但并沒有對管網可能產生的影。向(如水壓波動、水表計量等)作全面的分析和預防。

(3)使用無負壓供水設備時必須充分考慮當地城市管網系統的水力條件。無負壓供水技術應用不當可能出現影響周圍用戶的水壓、降低用水可靠性、水泵效率偏低、旁通管路水質下降等問題;過分的強調或夸大設備的“無負壓”功能，是不科學的。在外部管網水力條件不匹配的情況下，任何設備都無法實現真正意義上的無負壓。

(4)舊前，國內大部分城市沒有出臺相應的城市二次供水管理辦法。無負壓技術在二次供水領域的應用基本處于無政府管理狀態，為今后二次供水管理及安全優質供水埋下了隱患。為了保證城市二次供水的安全可靠，不斷增強依法管理的自覺性，加大對二次供水管理的力度，建立健全配套的管理制度，使二次供水管理工作走上規范化、法制化的軌道，很顯然，此問題已經提上了議事日程。

7無負壓給水設備的管網接入條件探討

我國1994年頒布的《城市供水條例》中規定:“禁止在城市管網公共供水管道上直接裝泵抽水?！边@是因為在城市供水條件尚不成熟的情況下，沒有控制和保護措施，從管網直接抽水可能會對管網水質、水壓產生不良影響，甚至造成管網破壞。隨著城市供水條件的完善以及供水技術、自動化控制技術的發展，無負壓供水技術在國內推廣使用的條件日趨成熟。

我們認為，既然無負壓供水技術仍存在不少的問題，這就要對其接入管網的條件進行約束和規定。

(1)應當規定當室外給水管網的水量、水壓達到一定要求時，方可選用直接增壓二次供水設備。

其中:①水量要求用戶需水量低于管道供水量時(供水量可按經濟流速計算)，即可滿足水量要求;用戶需水量高于管道供水量時，可以采取加大配水管管徑或適當增加穩流調節罐容積的方式滿足用水需要。否則，不得選用直接增壓方式。②水壓要求:室外給水管網的壓力不得低于0.2MPa(參考值)。這些數據的獲得必須咨詢用戶所在地的自來水公司。換句話說，從技術角度講，要想接入無負壓供水設備理應到自來水公司技術部門進行備案審批。

(2)無負壓供水設備必須有多重的、可靠的防負壓、防倒流、防水表計量沖擊等措施。

(3)為了避免對城市公共供水管網的水質造成污染，這就需要有質量技術監督部門的鑒定證書，證書中應特別注明防負壓、防倒流方面的鑒定結論，以確定能否具備直接接入管網的條件。

(4)引為防止設備本體對水質造成污染，無負壓供水設備還必須具有市級衛生監督部門的衛生許可證。

8關于無負壓給水技術推廣應用的幾點建議

(1)加強無負壓供水技術的推廣應用宣傳工作。通過新聞媒體等形式廣泛進行宣傳，使全社會認識到這種供水方式的優點，對新建、改建、擴建的二次供水設施，在符合條件的區域，建議采用無負壓供水方式。

(2)無負壓供水技術在國內還屬于一種新型的供水技術，目前尚沒有任何關于無負壓供水技術的國家標準。為使無負壓供水的工程設計、施工、驗收能夠做到技術先進、經濟合理、安全適用、運行可靠，業內專家強烈呼吁現階段應盡快建立無負壓供水方式的應用法規、技術規程等。

(3)明確采用無負壓供水方式的區域應滿足的供水條件。我們認為:防負壓方面，至少應設電控裝置和機械裝置;防倒流方面，應盡可能設多層防護措施，確保對城市公共供水管網水質不產生任何影響;節能方面，應考慮夜間用水量很小情況下的能耗問題。實施此類供水方式時，應該從供水設計開始，考慮增加相應的設施，例如采用加設孔板、加設流量調節閥、加設定時啟閉閥等手段，嚴格控制進水管的最大瞬時流量在水表額定流量范圍內，對水表規格的選擇要合理，以避免對管網壓力和計量水表造成沖擊，盡量減少無負壓供水設備的負面效應。

(4)加強無負壓供水新技術的研發工作。鼓勵引導設備生產廠家在防負壓、防倒流、節能等方面進一步攻關。

(5)嚴把無負壓供水設備的質量關。技術監督部門應嚴格按照企業標準對無負壓供水設備進行技術鑒定，鑒定合格的，頒發有關證件。且每年可對鑒定合格廠家的設備進行抽檢，確保設備質量過關。對性能先進的設備可進行公示或下發文件推廣應用。

篇（10）

深圳某花園（下稱A花園）紅線范圍內增加A1地鐵口后，占用了地下室設備房的面積，使水泵房的使用面積減少。根據水泵房的平面布置，若采用傳統的鋼筋混凝土水池，占地約60平米；如果選用不銹鋼水池，占地面積更大，將沒有足夠的位置擺放變頻設備。要滿足水泵房的面積需求，有兩種辦法：

第一：占用車位面積，大約占用3、4個車位的面積；

第二：采用無負壓供水系統，將會節省水池占地面積。

那么到底該采用方法一還是方法二呢？首先來了解一下什么是無負壓系統。

1 無負壓系統概念

無負壓系統是通過檢測設備進出水口的管網壓力，利用微機控制系統，將實際供水壓力與設定壓力比較，通過變頻器調節水泵轉速，使出水口壓力始終穩定在設定范圍內，實現恒壓給水，確保進水口不產生負壓，設備與市政自來水管網直接串接，充分利用管網原有的壓力。

2 工程實例

筆者曾參觀了位于深圳福田區的某小區B花園，該花園共有450戶，采用了無負壓給水系統，并且已經運行了將近一年。該小區所在的片區，市政供水壓力相對較低，低于2公斤，所以按照水務集團的要求設置了智能無負壓增壓水箱（詳見圖一）。無負壓增壓水箱以及增壓罐占地約10平米左右，面積較為節省，觀感也不錯。圖一所示為加壓泵，圖二所示為無負壓智能增壓水箱：

3 無負壓給水設備與傳統變頻泵+水池供水的優劣比較

傳統的水池+變頻泵供水無負壓系統供水

供水方式自來水全部放入水池中,再二次加壓供水；若市政供水中斷，可以通過水池儲存水，解決短時間供水與自來水管道直接串接加壓供水,可充分利用自來水原有的壓力，缺點是若市政供水中斷，整個小區將會斷水

供水質量純凈的自來水全部放入水池中,各種雜物極易進入水池,容易污染水源 純凈的自來水經過設備加壓后直接供給住戶,穩流補償器防腐處理,密封連接,水源沒有污染,水質質量好

節水情況跑、冒、滴、漏、滲比較普遍 全封閉結構，杜絕了跑、冒、滴、漏

節能情況自來水過來的水全部放入水池，原來的壓力全部變為零，再從零開始重新加壓供水，能量浪費，耗能大，設備運行費用高，使用不經濟與自來水管道直接串接，可充分利用自來水管道原有的壓力，自來水滿足要求時，設備就停止工作，節能效果顯著，耗能小，設備運行費用低，使用經濟

安裝情況工程量大，安裝麻煩，工期長、設備占地面積大成套設備出廠，到現場后，自來水進水管和出水管直接與設備對接即可，安裝簡單，施工周期短，占地面積小

投資情況設水池，設備占地面積大。耗能大，長期費用高。但工程投資小。節省的占地面積可用于車位。節省日常用電開支，使用經濟。但是一次性投資費用高。

3.1 A花園總層高接近100米，按100米考慮，分四個區進行供水。其采用無負壓供水系統與水池+變頻泵加壓供水選材對比：

（1）水池+變頻泵加壓供水

①1區：市政直供，無加壓設備。

②2區：主泵兩臺7.5KW，輔泵兩臺3KW，加氣壓罐和其他附件。

③3區：主泵兩臺11KW，輔泵兩臺5.5KW，加氣壓罐和其他附件。

④4區：主泵兩臺15KW，輔泵兩臺7.5KW，加氣壓罐和其他附件。

⑤混凝士水池180立方。

（2）無負壓供水

①1區：市政直供，無加壓設備。

②2區：設備型號80ZWG2/VLR16-70，泵兩臺5.5KW（一用一備）投資35萬。

③3區：設備型號80ZWG2/VLR16-80，泵兩臺7.5KW（一用一備）投資39萬。

④4區：設備型號80ZWG2/VLR16-120，泵兩臺11KW（一用一備）投資44萬。

⑤無負壓設備均為成套設備，含附件。負壓設備均采用不銹鋼材質，控制柜采用進口元器件變頻。

3.2 水池+變頻泵加壓供水和無負壓供水設備經濟性對比：

（1） 占地面積比較

以A花園為例，無負壓供水系統與傳統傳統混凝土水池+變頻泵加壓供水節省了60多平方，3個車位的面積。（該片區目前車位的價格在20萬以上）如果采用不銹鋼水池+變頻泵加壓供水，除多占用三個車位之外，建筑給定的設備房面積無法布置消防加壓泵，如圖3：

（2） 一次性投資比較

混凝土水池+變頻泵加壓供水，一次性投資大約40萬左右；如果采用不銹鋼水池，比混凝土水池造價大約增加15萬左右。而無負壓系統：一次性投資100萬左右，比混凝土水池+變頻泵加壓供水高出60萬，比不銹鋼+變頻泵加壓供水高出45萬左右。

（3）無負壓系統比傳統水池+變頻泵加壓供水節省的電費

篇（11）

Abstract: in this paper the water supply equipment without negative pressure effect principle analysis technology features and advantages and disadvantages are analyzed. Without the negative pressure water supply equipment has put forward energy-saving and land-saving and water, and quarter the capital, prominent advantages of non-pollution etc.

Key words: no suction pressure-free equipment; Technology; Energy saving

中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號：

隨著社會經濟的快速發展和高層建筑的迅速增加，我國市政自來水管網壓力已遠遠不能滿足高層建筑的用水需求，因此必須設置二次供水設施。據不完全統計，目前我國約60％以上的城鎮居民均使用二次加壓供水，二次供水方式普遍。

無負壓給水設備是20世紀90年代中期在我國二次供水繼高位水箱、氣壓給水、變頻調速給水之后而興起的一種新型的、節能省地型的二次供水設備。但較傳統的變頻調速給水設備取消了水池、水箱等，并能對自來水管網或其他有壓管網直接串接供水而不產生負壓影響。主要由穩流補償器、真空抑制器、水泵、控制柜、控制儀表、管道、閥門等組成，如圖l所示

1無負壓供水系統的工作原理

(1)在自來水管網的水壓能滿足用水要求的情況下，即管網壓力大于或等于設定壓力時，加壓水泵停止工作，自來水可通過旁通管直接到達用水點。

(2)當自來水管網水壓不能滿足用水要求時，電接點壓力表向變頻數控柜發出信號，變頻軟起動水泵機組加壓供水，直至實際供水壓力等于設定壓力時，變頻數控柜控制水泵機組以恒定轉速運行。

(3)在用水高峰期間，用戶管網壓力下降，當降到低于設定壓力時，遠傳壓力表發出信號給變頻數控柜，使變頻器頻率升高，水泵機組轉速增加，出水量和壓力都隨之上升，直至用戶實際壓力值等于設定壓力值。

(4)在用水低谷期間，用戶管網壓力上升，當高于設定壓力值時，遠傳壓力表發出信號給變頻數控柜，使變頻器頻率降低，水泵機組轉速降低，使用戶管網實際壓力值等于設定壓力值。若水泵機組已無實際流量，水泵處于空轉狀態時，則水泵機組自動停止工作。自來水直接通過旁通管到達用戶。

(5)對穩壓平衡器來說，如果自來水的進水量大于或等于水泵機組的供水量，則負壓消除器使穩壓平衡器與外界隔絕，維持正常供水。當這種狀態被破壞時，zP膜濾負壓消除器使穩壓平衡器與外界相通，破壞負壓的形成，從而確保自來水管網的正常供水，不影響其他用戶的供水。

(6)當自來水管網停水時，因為穩壓平衡器具有部分調節容積，水泵機組仍可繼續工作一段時間，當穩壓平衡器的水位降至液位控制器所設定的水位時，自動停機，來水后隨著水位的上升而自動開機。

(7)停電時，水泵機組不工作，自來水直接通過旁通管到達低層用戶，保證樓層較低的部分用戶的用水，來電時水泵機組自動開機，恢復所有用戶的正常供水。

2無負壓給水設備的優缺點及功能分析

我國采用的傳統的給水增壓系統大致有以下兩種方式：一是采用“水池＋水泵＋高位水箱”的方法，市政來水中需要增壓的水先全部進入儲水池，然后由定速泵加壓后送至用戶，高位水箱起到高低峰用水時調節作用；二是采用“水池＋變頻調速水泵”的方法，設定了水泵的供水壓力后，在變頻器的控制下，水泵的轉速隨供水量的變化而改變，降低轉速后減小了功率，一定程度上節省了電耗。這兩種供水方式均存在以下通病，一是都有開放性的儲水設施，水質容易受到污染，這種二次污染直接影響供水水質安全，有時甚至產生嚴重的水質污染事故；二是通常達到20多米水頭的市政供水壓力未能被充分利用，造成較大的能源浪費。

2003年以來，一種新型供水方式――無負壓給水增壓設備開始得到應用，無負壓給水設備不設儲水池，直接從市政管網吸水，設備工作時，通過設備的控制方式、穩流補償器、真空抑制器的聯合作用，消除水泵工作時產生的吸程，對自來水管網的動壓沒有影響。全密閉的結構隔絕與空氣的接觸，徹底避免水質的二次污染，市政供水余壓可疊加為揚程利用，水泵只是補充設定供水水壓與余壓不足部分，節能效果明顯。節省占地，經濟效益較明顯。其主要特點如下：

（1）節能：該無負壓供水系統能夠充分利用市政管網的壓力疊加增壓，差多少補多少；

（2）無負壓供水系統環保：增壓水箱結構采用全封閉設計，通氣孔采用往復式吸排氣過濾裝置，有效過濾灰塵和雜物，水箱底部設引水裝置，有效增大取水面積，保證水質鮮活度，解決了水箱滯留層，死水層的問題；

（3）無負壓供水系統配置獨特：水箱內部裝有智能化增壓裝置，保證水泵在切換后，用戶管網的壓力穩定，水泵處于高效區運行，在控制系統中增加時間控制器，定時對水箱水源循環使用，保證水箱中的水質新鮮；

（4）無負壓供水系統安全性高：當市政管網停斷水或用戶用水高峰持續較長，由增壓水箱保證供水，極大提高了用水可靠性；

（5）無負壓供水系統控制先進：建立遠程監控系統，隨時動態掌握設備運行。

基于以上優點，無負壓給水設備彌補了傳統供水方式的不足，2003年被列入建設部科技成果推廣項目。2004年以來，隨著各地對《城市供水條例》中“禁止在城市管網供水管道上直接裝泵抽水”條例的解禁，無負壓給水設備更是得到迅速發展，無論是設計單位還是房地產開發商，都看到了無負壓供水廣泛的應用前景，在討論設置增壓給水設備時首先想到無負壓給水設備，而給排水設備制造商也看到了這個日益擴大的市場需求，紛紛爭上該類設備，使設備質量也水漲船高。

無負壓給水設備有它的優點與優勢，同樣也存在不足：首先，它的供水可靠性不如傳統供水系統：由于無負壓供水方式不設儲水池，當市政供水有故障時，整個設備即停止運行，用戶將處于停水狀態。當供水量不能滿足用水高峰期用水量時，為了不對管網產生抽吸，設備水泵將調速運行，也無法確保用戶用水的可靠性。其次，由于它是一種新型的設備，技術上還不是十分成熟，消除負壓功能一但無法實現，將對供水安全構成嚴重威脅。第三，由于它是從市政管網中直接抽水，盡管可以解決負壓問題，但必須取得主管部門批準。更為關鍵一點：有關無負壓給水設備的行業標準編制工作還在進行中，如果無約束條件地將無負壓給水設備接入市政管網，就可能使市政供水管網超過承受能力，而且也可能使劣制產品趁虛而入，給用戶用水和管網安全帶來隱患。因此，對無負壓給水設備的使用范圍應該慎重選擇。

3無負壓給水設備產品功能

無負壓給水設備具有手動、自動、近控、遠控、監控、網絡控制、中心控制。具有多路備用控制，采用變頻技術，保證不問斷供水。實現無人職守，網絡控制，全自動運行。設備在工控微機專利軟件控制下，模擬人工智能控制，具有過流、過載、過壓、欠壓、缺相、錯相保護，良好接地保護等各種安全防護措施。

4無負壓給水設備適用范圍

無負壓供水系統供水壓力0.15―2.0MP，供水高度10―200米，單套系統每小時供水量10―50000m3／h，可適用于：

（1）任何自來水壓力不足地區的加壓給水。

（2）新建改建擴建的住宅小區、寫字樓、綜合樓生活用水。

（3）自來水廠的給水中間加壓泵站。

（4）工礦企業的生活、生產用水等。

（5）各種循環水系統。

5正確使用無負壓供水技術

為完全避免無負壓供水設備直接抽水時在市政管網產生負壓，應該保證市政管網正常供水時的流量大于建筑物用水的設計秒流量。對不能保證市政管網供水能力大于設計秒流量的情況，應避免將無負壓供水設備安裝在地下室。