無負壓供水設備分析（上）

無負壓供水設備是一種加壓供水機組，直接與市政供水管網聯接、在市政管網剩余壓力基礎上串聯疊壓供水而確保市政管網壓力不小于設定保護壓力（設定壓力須高于小區直供區壓力需求，一般不低于1.2Kg）的二次加壓供水設備。

無負壓供水設備的核心是在二次加壓供水系統運行過程中如何防止負壓產生，消除機組運行對市政管網的影響，在保證不影響附近用戶用水的前提下實現可靠、平穩、持續供水。

無負壓供水設備又被稱之為管網疊壓供水設備，目前市場上主要有罐式無負壓供水設備與箱式無負壓供水設備。

一、發展歷程

無負壓供水技術是從由日本發展起來的，20世紀80年代中期，日本就已經開始了關于這方面的研究，研究內容不限于技術層面，也在市場需求，行政管理和法律，城市高層建筑的供水模式等層面的討論也陸續展開。直接給水系統被日本厚生省列入施策方針性文件“面向2l世紀的供水系統改造和再構筑的長期目標”中，且對給水設計規范作出了相應的修訂，把供水管網末梢的服務水壓從原來的0.15Mpa提高到了0.2MPa，相應的基金在千葉縣建成了規?；膶嶒炇?，并且組織了一批由科研機構、供水企業、學者以及產品制造廠商構成的隊伍，在把資金籌備好以后，進行了關于“直接給水”方面的研究，計劃用3年的時問將“推進直接給水系統”的研究完成，做了很多相應的課題研究。日本札幌市水道局從1992年開始實行新的二次供水計劃，僅在那一年內有68棟樓房采用了疊壓供水設備供水，將其原有的水箱取消，改造效果評價頗佳。美國的水務公司DAREYET水務集團一直致力于二次供水新型技術的開發研究，成功地在美國及世界各地推廣使用了疊壓供水系列設備。到了20世紀90年代末期，管網疊壓供水技術已在日本、美國、西歐得到普遍應用。

二、設備組成

整套設備由穩流罐、真空控制器、變頻調速水泵機組、壓力傳感器、變頻控制柜、倒流防止器（可選）、消毒裝置（可選）、小流量保壓罐（可選）等組成。從市政管網引來的進水管直接連接到穩流罐的進水口，穩流罐的出水口通過消毒裝置后連接到加壓泵組的進水管，加壓機組的出水管與用戶用水管連接，直接向用戶管網供水。

三、工作原理

穩流罐式無負壓供水設備與市政管網直接連接，在市政管網剩余壓力的基礎上串聯疊壓供水。

1、變頻恒壓供水：當市政管網供水量大于用戶用水量時，穩流罐式無負壓供水設備變頻恒壓供水，此時穩流罐中存儲承壓水。

2、消除負壓：當用戶用水量增加導致市政管網與穩流罐連接處壓力下降，當壓力降低到相對壓力0以下時，在穩流罐中形成負壓，真空控制器的進氣閥門打開，大氣進入穩流罐。此時，穩流罐相當于一個具有自由液面的開口水箱，壓力與大氣相同，負壓被消除。水位下降到設定值時，液位控制器將控制信號傳遞給變頻控制柜中的控制系統，控制加壓機組停止工作，用戶停水；當用戶用水量減小時，穩流罐中水位上升，氣體從真空控制器排氣閥門排除，壓力恢復正常后，加壓機組重新自動啟動，恢復供水。

3、停水停機功能：當市政管網停水時，加壓機組在液位控制器控制下自動停止運行，市政管網供水恢復后，自動啟動重新恢復正常供水。

4、小流量休眠功能：用戶不用水或用水量很小時設備自動進入休眠狀態并保持供水壓力，用戶恢復用水時系統自動喚醒，恢復正常供水。

5、停電繼續供水：當小區停電時，由市政管網繼續向低區用戶供水，停電不停水。設備恢復供電后，自動啟動，恢復正常供水。

四、設備分類

目前，市場上所用的無負壓供水設備主要有2種：穩流罐式、調節水箱式。

1、穩流罐式

罐式無負壓供水設備在水泵前裝設壓力密封罐，罐內部或外部加設穩流補償器（又稱“真空消除器”），水泵通過穩流罐吸水，加壓后供至用戶，靠穩流補償器的調節作用，降低對公共供水管網的影響。此方式無儲備水量，城市公共供水管網停水時，易出現斷水現象。

2、調節水箱式

該方式設有不承壓的調節水箱，內部加設有穩流補償器，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要求時，直接從市政管網取水；否則，從調節水箱取水。此方式具備儲備水量，可用于供水管網不穩定的區域，但是由于存在水箱和檢修人孔，仍要按規定定期進行清洗消毒。