城市供水设备，在环保中可持续发展

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城市供水设备工作原理
　　城市供水设备的应用，是以市政管网为水源，形成密闭的连续接力增压供水方式，其应用与通常的经水池（水箱）中转二次增压供水设备相比大为不同。　　为了减小直接抽吸对市政供水的影响，一般应在设备入口管道上串接一个承压贮水容器。主要起缓冲作用（动态补偿作用）的水罐称为缓冲罐。　　设备说明　　成套设备一般由缓冲罐、水泵机组、气压罐控制柜及控制仪表组成，各部分说明如下：　　a、缓冲罐：是接在设备入口处的气压罐，简称缓冲罐，给水运行时罐内部分容积为压缩空气，靠压缩空气的贮能，对各种突变冲击具有很好的减缓消除作用，同时对市政供水具有一定动态补偿作用。　　有2种不同结构的缓冲罐，隔膜缓冲罐采用天然橡胶隔膜材料，因完全密闭更有利于保持水质标准，普通钢制缓冲罐内壁涂有符合卫生标准的防腐涂料，但补气时会与外界空气接触。　　缓冲罐即可串接使用，也可并接使用（进出水为同一管道，作为分支与市政管路相接）　　b、水泵机组：选用本公司具有非过载特性的水泵，其工作特性可以适应水源的较大范围内的压力变化，不会产生过载现象。　　c、气压罐：其作用与通常2次增压供水设备中的气压罐相同，本系列标准产品采用的隔膜式微型气压罐，主要利用其保压功能，有利于设备的智能化自动节能控制。　　d、变频控制柜：可采用全变频控制系统，即所有水泵均采用变频调速拖动，也可采用部分变频控制系统（样本标准产品只有1台泵为变频调速拖动）。　　e、旁通管路：如果市政供水平时能够满足水压要求，仅在供水高峰时压力不足，可加载旁通管路，可使市政下拉供水与增压供水实现自动切换运行。
    （1）当市政管网高压时，设备处于停机状态，市政水源过缓冲罐、旁通管路直接向用户管网供水。　　（2）当市政管网欠压时，设备自动启动，在原水压基础上变频调速增压（恒压）供水，由于是按“差多少，补多少”的原则增压，所以在全流量范围即满足了用户恒压供水的需求，同时又实现了高效节能运行。运行过程中密闭的缓冲罐相当一段管路，新鲜卫生的自来水不断流过水源罐，不会遭受外界污染。　　（3）设备运行中，缓冲罐部分容积为压缩空气（其压力与市政水压相同），因而贮存了一定压力势能，靠此贮能可大大减缓各种冲击对市政水源的影响，同时对市政供水具有动态的削峰补偿作用。当市政服务压力从P2降至P1时，缓冲罐提供的**大补偿水量与缓冲罐总容积关系为：　　V＃＝（1-P1/P2）　V总＝KV总　　V＃－供水高峰市政压力从P2降至P1期间水源罐给出的补偿水量（m3）　　P1－市政供水高峰期**低压力（**压力）　   P2－市政供水高峰期前的压力（**压力）　　V总－水源罐的总容积（m3）例：供水高峰期，市政水源压力从20mH2O降至mH2O，则在该期间水源罐给出的补偿水量为　　V＃＝（1-15/30）　V总＝0.5V总（m3），占总容积的50％。显然这是一种切实有效的动态补偿作用，如果所有用户的增压设备均具有这种补偿作用，则总体上对市政供水可起到一定削峰填谷的效果，高峰期间管网服务压力不至于下降得太低。　　（4）缓冲罐上配有控制仪表，当市政管网压力低于设定下限值时可自动停机（禁止运行），防止过度抽吸市政水源及防止抽水运行。　

城市供水设备运行特性

　以三台泵系统为例，在“变频自动”运行方式下，微电脑控制变频器软启动1#泵，1#泵水泵进入变频运行状态，转速逐渐升高。当供水量Q〈1/3QMAX时，（QMAX为三台泵全部工频运行时的**大流量），微电脑根据供水量的变化自动调节1#泵的转速，以保证所需的压力。当1/3QMAX〈Q〈2/3QMAX时，1#泵已不能满足所需水量，这时将1#泵转为工频运行状态，软启动2#泵，使2#泵进入变频运行状态，其转速由供水量决定。当2/3QMAX〈Q〈QMAX时，将1#泵、2#泵泵置于工频运行状态，软启动3#泵进入变频运行状态。当供水量减少至1/3QMAX〈Q〈2/3QMAX时，3#泵转速逐渐降至接近零，此时控制1#稳定泵停止运行，3#泵转速提高，继续处于变频运行状态。当供水量继续减少至Q〈1/3QMAX时，停掉2#泵，3#泵继续变频运行。当用水量又增加至1/3QMAX〈Q〈2/3QMAX时，3#泵转为工频运行，1#泵软启动至变频运行。如此往复循环，做到先开先停的运行原则。
    变量泵的功率N，供水量Q与转速N可用下列公式表示：

式中：Q1----变流量，Q----额定流量，Q1〈Q
N1----变流量Q1时的轴功率，N----额定流量Q时的轴功率。
设额定流量时：N=100%，Q=100%，N=100%
若：N1=90%；Q1=90%Q时，则：N1=72.9%N （即节电27.1%）
若：N1=80%; Q1=80%Q时, 则：N1=51.2%N （即节电48.8%）

城市供水设备技术参数

　　流量调节范围：0-2400m3/h;
　　压力调节范围：0-1.6M

控制电机（单台）的**大容量：180KW；
　　控制方式：单台或多台并联运行，泵出口恒压或变压；
　　操作方式：变频自动、变频手动、工频自动、工频手动；
　　启动方式：正常时变频软启动，非正常时工频全压或降压启动；
　　压力调节精度：〈0.02MPa;
　　整机工作效率：〉95×η%(水泵效率）

城市供水设备
传统的水池供水设备与城市供水设备供水方式必须建水池或水箱，自来水全部放入水池或水箱中，再二次加供水。不用建水池或设水箱，与自来水管道直接串接加压供水，可充分利用自来水原有的压力。供水质量纯净的自来水全部放入水池中，各种杂物极易进入水池，严重污染水源，被污染的以经过加压后供给住户饮用，严重影响住户的身体健康。纯净的自来水经过设备加压后直接供到住户，稳流补偿器防腐处理，密封连接，水源没有任何污染，水质好，用户可以喝到符合卫生标准的饮用水。采用微机变频软启动恒压控制，供水压力平衡，水压质量好。
城市供水设备节水情况水池跑、冒、滴、渗比较普普遍，另外每次清洁、清毒、都浪费大量的水资源。全封闭结构，杜绝了跑、冒、滴、漏、渗、清洗等浪费水资源的的现象。城市供水设备节能情况自来水过来的水全部放入水池，原有的压力全部变为零，再从零开始重新加压供水，能量白白浪费。一旦停电，住房就停水。这种供水方式耗能大，设备运行费用高，使用不经济。与自来水管道直接串接，可充分利用自来水管道原有的压力，差多少，补多少，自来水满足要求时设备就停止工作，节能效果极其显著，可达50％～90％以上。在用水低峰期设备就停止工作。停电可恢复自来水常压供水。这种供水方式耗能小，设备运行费用低，使用经济。
城市供水设备安装情况必须修水池或水箱，工程量大，施工，安装麻烦，工期长，设备占地面积大。不用建水池，不用安装水箱，成套设备出厂，到现场后，用户的自来水进水管和出水管直接与设备对接即可，安装简单，施工周期短。设备可以直接安装在地下泵池中，不占地方。城市供水设备投资情况修水池或设水箱，建泵房，设备占地面积大，工程总投资大。因水质污染严重，需要上净化水设备，投资增大。自来水原有的压力不能利用，设备始终从零开始供水，耗能大，天长日久费用大。因使用水池或水箱，需要定期清洗消毒，增加了日常开支。这种供水方式，投资大，使用不经济。不用修水池或设水箱，工程总投资可减少60％以上。不用为该设备专门设置地方，节省土地投资。使用应该水质没有污染，不需要安装消毒设备，进一步节省投资。因该设备可以充分利用自来水管网的压力，耗能小，节省日常开支，使用非常经济。因没有水池或水箱，节省了定期清洗消毒的费用。这种供水方式，投资小，使用经济。

**近，母校一则牛人新闻引起了广泛关注，受到了许多年轻学弟学妹的敬仰。这位现年28岁的华科本科校友获得了湖南大学的木土工程教授职位。24岁毕业那年，他留美读博，3年后毕业，去了美孚做高级工程师。随后作为国家千人青年计划，回国取得了这份殊胜的成绩。

城市供水设备，在环保中可持续发展