無吸程補壓供水設(shè)備的工程應(yīng)用
摘要:通過對傳統(tǒng)的供水設(shè)備的工藝流程的 分析 ,推薦了一種節(jié)省投資,節(jié)約能源的新型供水設(shè)備,并進行了詳細的介紹。
關(guān)鍵詞:補壓供水
一、概述
傳統(tǒng)的供水設(shè)備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(xiàn)在的水源有很大部分是自來水管網(wǎng),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(jīng)設(shè)備加壓送到用戶。在這個過程中,自來水管網(wǎng)水的壓力被浪費了,自來水管網(wǎng)直接向大氣開口,管網(wǎng)的壓力要降低;并且在開口水池中造成了二次污染。
無吸程補壓供水設(shè)備可以對帶壓水直接補壓,從而避免了能量的無謂損失。為防止由于水流沖擊造成的管網(wǎng)壓力波動,該設(shè)備在進水管中設(shè)置了正弦導流片,并在吸水管上方添加了引水保護器。水進入泵組后,通過引水保護器和導流片的緩沖與調(diào)節(jié),保證泵組的平衡運行,并保持管網(wǎng)水壓力的恒定。無吸程補壓供水設(shè)備實現(xiàn)了節(jié)能、高效、衛(wèi)生、安全運行。
在2002年10月舉行的 科技 成果鑒定會上,GHG型無吸程補壓供水設(shè)備產(chǎn)品被評定為國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)產(chǎn)品。
現(xiàn)在該產(chǎn)品國內(nèi)已由濟南普利龍供水設(shè)備有限公司生產(chǎn),并經(jīng)廣大用戶使用,普遍反映良好。
二、國內(nèi)現(xiàn)狀
現(xiàn)在國內(nèi)通用的供水設(shè)備基本上采用水池型式控制,這種控制方式的優(yōu)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(wǎng)的水再經(jīng)泵組加壓,而且現(xiàn)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,并不能起到削峰填谷的作用,它僅僅起到了一個泄壓或減壓閥的作用(僅在短時間停水時,仍可保證幾個小時的供水)。
已經(jīng)有專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)了這種水池加壓方式的弊端,于是他們在設(shè)想一種直接聯(lián)在管網(wǎng)上的泵組,實現(xiàn)直接對管網(wǎng)水增壓,并且生產(chǎn)了一些產(chǎn)品,但是這些產(chǎn)品有一個相當大的缺點,泵組運行不穩(wěn)定,出水壓力波動較大,并且 影響 到管網(wǎng)的壓力。
三、基本原理
無吸程補壓供水設(shè)備的創(chuàng)新性在于利用能量疊加原理,對管網(wǎng)帶壓水直接增補壓,并且利用正壓吸水罐和吸水管內(nèi)加導流片的形式,保證了只增壓力不增流量。并通過一定的控制功能,實現(xiàn)泵組的全自動運行。
市政管網(wǎng)中的水是通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,則由于能量的疊加作用,水泵的機械能轉(zhuǎn)化為水的壓力能實現(xiàn)了直接增補壓。
無吸程補壓供水設(shè)備吸收直接增壓的優(yōu)點,并且克服了存在的 問題 。我們根據(jù)設(shè)備進水管段的流速情況,確定合適的過氣截面,排掉進水管中多余的氣體,使進入水泵的液體穩(wěn)定在一個合理的范圍內(nèi)。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(wěn)定可靠的工作;并且維持水泵的揚程和流量有一個合適的對比關(guān)系。采用閉環(huán)壓力反饋使泵組進行全自動運行。由于水處于一個封閉流道內(nèi),管網(wǎng)的壓力不受影響。
四、用戶使用情況報告——某小區(qū)無吸程補壓供水設(shè)備
某小區(qū)位于濟南市水屯路中段,共有樓房21幢,最高為六層(18米)其中14幢樓由兩根DN40水管并聯(lián)供水,合并成一根DN100總管進入小區(qū),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。
14幢樓住戶共有800戶,設(shè)計流量為40t/h,平時管網(wǎng)提供壓力為0.15MPa,需增補揚程16m,以保證出水壓力達到0.31MPa。選用濟南普利龍供水設(shè)備有限公司生產(chǎn)的兩臺智能增壓供水設(shè)備GHG12-32(二臺泵)和GHG20-32(三臺泵)。這兩臺設(shè)備在流量40t/h時,可增補揚程20m。
設(shè)備未投入運行時,六樓用戶沒水,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(yè)主抱怨很大。設(shè)備投入運行后,24小時保證所有住戶的用水要求。在用水低谷時,二臺泵運行,用水高峰時,四臺泵運行,單臺泵功率為1.1kw,效果良好。
為驗證本設(shè)備對管網(wǎng)的影響程度,在水表上游裝一塊壓力表,在設(shè)備投入運行前后,壓力表數(shù)值穩(wěn)定在0.2MPa左右一個很小的區(qū)域,上下波動不超過0.01MPa。
五、效益 分析
選用GHG型無吸程補壓供水設(shè)備比傳統(tǒng)HG型利用調(diào)節(jié)水池的設(shè)備,有很多優(yōu)點:
1、 初期投資少、無水池、不用消毒、安裝費用少。
2、 運行費用低,機組耗電少。
3、 不銹鋼連接管道,衛(wèi)生,水無二次污染。
4、 對市政管網(wǎng)的 影響 小于水池型二次加壓設(shè)備。
現(xiàn)以 中國 濟南留學人員創(chuàng)業(yè)園供為例來說明這種設(shè)備的 經(jīng)濟 性和優(yōu)越性。創(chuàng)業(yè)園生活用水量設(shè)計為30m3/h,所需水壓為0.65Mpa;自來水室外管網(wǎng)水壓為0.2MPa,客戶按傳統(tǒng)二次加壓供水方式選用HG型恒壓變量供水設(shè)備一套,我公司建議選用GHG36-45型節(jié)能增壓自動供水設(shè)備一套,并得到客戶認可,效益分析如下:
1、 選用恒壓變量供水設(shè)備
選型為HG36-75,配3臺40LG12-15*5水泵,功率5.5KW/臺。
1) 建造水池,容積200m3,磚混結(jié)構(gòu)造價為60,000元;
2) 建造泵房(半地下式)6m*3m*3m(L*W*H),造價為18,000元;
3) 設(shè)備造價HG36-75總價為67,000元;
4) 消毒設(shè)備,臭氧發(fā)生器60g/h,造價48,000元;
5) 占地400 m2,不作價;
6) 安裝約10,000元;
共計造價203,000元。
2、 選GHG型無吸程補壓供水設(shè)備GHG36-45,應(yīng)客戶要求選用6臺美國產(chǎn)臥式多級泵,功率1.5kW/臺(其揚程比HG36-75型低).
1) 不設(shè)水池;
2) 地上式泵房4.2m*2.7m*2.7m(L*W*H),造價為6,800元;
3) 設(shè)備GHG36-45造價約為118,000元;
4) 無需消毒;
5) 占地極小;
6) 安裝費約計3,600元;
共計造價128,400元。
3、運行費用
HG36-75為5.5KW水泵3臺,調(diào)查HG36-75的運行情況,并結(jié)合測算,得出全年運行費用為:5.5*3*60%*24*365*0.75=65,043元(60%為運行系數(shù),電費按其實際收費0.75元/kW·h)
GHG36-45型供水設(shè)備為1.5kW水泵6臺,經(jīng)現(xiàn)場實測統(tǒng)計得出
全年運行費用為:1.5*6*50%*24*365*0.75=29,565元(50%為運行系數(shù), 電費按實際收費0.75元/kW·h)
4、綜合以上 計算 ,對比分析如下:
1) 初次投資:GHG36-45型供水設(shè)備是HG36-75型供水設(shè)備的63%;
2) 運行費用:GHG36-45型供水設(shè)備是HG36-75型供水設(shè)備的45%;
3) 占用土地: GHG36-45型供水設(shè)備占地11.34M2,HG36-75供水設(shè)備占地118 M2,節(jié)省用地約90%.
4) 使用壽命: GHG型供水設(shè)備壽命比HG36-75更長。
由以上分析可知,GHG型智能增壓供水設(shè)備與傳統(tǒng)供水設(shè)備相比,能節(jié)省大量的初投資和運行費,節(jié)約能源,并且環(huán)保衛(wèi)生,其經(jīng)濟效益和 社會 效益十分顯著。
六、結(jié)論
無吸程補壓供水設(shè)備是一種在原有水壓力基礎(chǔ)上再加壓的技術(shù),它突破了以往只能對無壓水進行加壓的誤區(qū),并且通過對流體流態(tài)的控制保證了設(shè)備限量增壓,不對管網(wǎng)產(chǎn)生壓力影響。在用戶前端安裝無吸程補壓供水設(shè)備,可解決自來水由于管網(wǎng)限制不能送到用戶的 問題 ,滿足遠端和高地勢用戶的需要。無吸程補壓供水設(shè)備運行穩(wěn)定,出水壓力波動較小,并且不影響相鄰管網(wǎng)的壓力。可廣泛 應(yīng)用 于水管網(wǎng)的直接增壓,具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。
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