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高層自來水泵是什么?是無負壓供水設備嗎?

時間:2018-09-02 11:06來源:未知 作者:saintbox 點擊:

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高層自來水泵是什么?是無負壓供水設備嗎?
 
      高層自來水泵是指因為高層自來水壓力不夠而需要加裝的供水設備,以便自來水可以達到高層建筑的高層增壓加壓水泵,其也叫無負壓供水設備。生產的高層自來水泵(無負壓供水設備)采用全密閉結構系統,徹底(thorough)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。
 
高層自來水泵(無負壓供水設備)經濟效益分析
1、供水方式
      傳統供水方式采用地面蓄水池,高位水箱和加壓水泵聯合供水,自來水直接注入蓄水池,再由加壓水泵提升至高位水箱向用戶供水,自來水一次供水壓力得不到利用,耗電大;安裝維護也麻煩;同時因需設置蓄水池和高位水箱,一次性投資大,且易造成二次污染、漏水等弊病。
 
      選用管網無負壓供水方式,不需修建水池和加設水箱,設備直接串接在自來水管網與用戶管網之間,采用穩流罐與負壓消除技術,利用微機自動控制調節,不對市政管網產生負壓。不僅不會影響周圍用戶的用水,而且可充分利用自來水原有的壓力,達到節能的目地(節電可達30%~90%),另外還節省修建蓄水池與高位水箱的投資(意義:是未來收益的累積)。
 
2、供水質量
      根據有關資料顯示,我國居民生活用水的二次污染源主要是蓄水池和高位水箱(組成部分:高水箱、存水箱、低水箱)。經自來水廠凈化過的自來水被放入蓄水池和高位水箱中時,各種雜質、污染物極易通過敞口進入到水中,尤其是夏天,水質極易變質、變味,嚴重污染水質,影響了人們的身體健康。另外,蓄水池和高位水箱的制作材料或防腐措施選擇(xuanze)不當,也會對水質產生污染。而牌高層自來水泵(無負壓供水設備(shèbèi))無需設置蓄水池和高位水箱,且為全封閉系統,沒有了主要的二次污染源,能更好的保證供水水質的安全。管網疊壓供水設備過流部分均采用防腐處理或直接采用優質不銹鋼材料配置,杜絕了二次加壓供水系統中的二次污染,保證了用戶的供水安全。所以管網增壓供水設備是真正的衛生,環境保護的綠色產品。
 
3、投資情況
      采用高層自來水泵(無負壓供水設備(shèbèi))直接串接自來水管網上進行加壓供水,不需修建蓄水池與高位水箱,節省了蓄水池和高位水箱的修建費用(expense)及水質二次污染的消毒處理費用,少則幾萬,多則幾十萬。比如某供水工程,按傳統供水方案需設置蓄水池(容積350m3),高位水箱(容積150 m3),如按不銹鋼(不銹耐酸鋼)材質計算:單價為1400元/ m3,水箱就需投資約1400元/ m3×500 m3=70萬元;加上消毒設備、水箱間、二次加壓設備等投資按50萬估算,共需投資120余萬元,而選用高層自來水泵(無負壓供水設備)只需投資一套設備的造價,如按30萬估算,則可節省投資約90萬元。
 
4、節能分析
      傳統的供水方式自來水直接注入蓄水池,自來水一次供水壓力被白白浪費。無負壓供水設備設備直接連接在市政來水管網上,不需要修儲水池,充分利用了市政來水管網的壓力,設備具有高效節能、環保無二次污染、自動化程度高、易維修等特性,逐步成為現代建筑的理性的供水方式。而高層自來水泵(water pump)(無負壓供水設備)可以充分利用自來水管網的壓力,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的差進行補壓,當自來水滿足要求時設備就停止工作,節能效果非常顯著(striking),分析如下:
 
一棟建筑,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(單位:立方米每秒)為:40l/s,最高層需供水壓力100m。
 
傳統供水方案按選用2臺37kW(一用一備)水泵,水泵工頻運行。考慮(consider)到一般工程的用水特點,水泵按每天10小時運行,則水泵每天電耗W=37kW×10h=370kW .h/天。每年按365天計算,每度電按0.80元/ kW .h ,則水泵每年運行電耗E1=370 KW .h /天×365天×0.80元/ KW .h≈10.80萬元/年。
 
      選用高層自來水泵(無負壓供水設備)可充分利用自來水管網原有的壓力,在此基礎上差多少,補多少。此套設備可采用分區供水方式方法,低區流量:20L/s,供水壓力:50m;高區流量:20L/s,供水壓力:100m;自來水管網在用水高峰期時的供水壓力為0.15MPa,考慮到自來水供水壓力的不穩定性和經過設備時克服阻力所損耗的壓力,此工程中利用自來水管網壓力0.12MPa,則低區設備供水壓力H=0.50MPa-0.12MPa=0.38MPa=38m;高區設備供水壓力H=1.00Mpa-0.12MPa=0.88Mpa=88m。用水低峰期時自來管網壓力為0.25MPa,同上,則可利用自來水管網壓力為0.22MPa。
 
根據此工程的用水規律:一天中用水高峰期約2小時,用水中峰期約5小時,用水低峰期約7小時,小流保壓期約10小時,每天用水時間按24小時計。則水泵每天電耗EP 可通過下列公式計算:(低區為例)
 
EP=ρTQmHa/102ηp
式中 EP——耗電量,kW.h
ρ ——水的密度,1.03kg/L
T ——機泵運行時間,h
Qm——單位時間流量,L/s
H ——揚程,m
A ——變頻節能系數
ηP——運行效率(efficiency),為水泵、電機和傳動裝置的總效率,%
ηP =η泵×η傳×η電
 
其中:η泵為水泵效率;η傳為傳動效率;η電為電機效率。
 
高峰期用水流量 Q=20L/s,Η=38m,ηP =η泵×η傳×η電=0.64(根據水泵樣本),a=0.80,Τ=2h。則水泵耗電為EP1=1.03kg/L×20L/s×38m×2h×0.80/(102×0.64)≈19.19 KW .h。
 
中峰期用水流量(單位:立方米每秒)Q=10L/s(一臺泵運行),Η=38m,ηP= 0.64(根據水泵樣本),a=0.75,Τ=5h。則水泵耗電為EP2=1.03kg/L×10L/s×35m×5h×0.75/(102×0.64)≈20.70 KW .h。
 
低峰期用水流量Q=5L/s(一臺泵運行),Η=38m,ηP=0.50(根據水泵樣本),a=0.70,Τ=7h。則水泵耗電為EP3=1.03kg/L×5L/s×28m×7h×0.70/(102×0.50)≈13.85 KW .h。
 
小流量保壓時間約10h,小流量時微機控制自動停機保壓,耗電基本為零。
 
故低區水泵每天電耗EP低=EP1+EP2+EP3=19.19+20.70+13.85=53.74 KW .h/天;
 
同理,高區水泵每天電耗EP高=EP1+EP2+EP3=44.43+50.27+38.58=133.28 KW .h/天。
 
則水泵每年運行電耗=187.02 KW .h/天×365天×0.80元/ KW .h≈5.46萬元/年。供水設備一般由水泵機組,變頻控制柜,隔膜壓力罐,壓力傳感器和一些輔件構成。但由于不同的類型,也會使用一些特殊的設備,如:無負壓變頻供水設備會用到無負壓穩流罐;無塔變頻供水設備會用到液位傳感器……由于構成的不同,價格也不近相同。
 
結論:與傳統供水方案(fāng àn)相比,選用高層自來水泵(water pump)(無負壓供水設備)可節省(spare)年運行電費△E=5.34萬元/年。以運行15年考慮,則可節省運行電費約80萬元。
 
5、占地方面
      傳統供水方式需設置蓄水池和高位水箱,在此蓄水池與高位水箱凈高均按2.5米計,則蓄水池占地面積約140m2,而采用管網疊壓供水方案可節省蓄水池占地面積約為140m2,這部分節省的面積可作它用,如作車庫或倉庫等。按3000元/m2計,則僅節省蓄水池占地即可創收約42.00萬元的經濟效益(benefit)。
 
6、管理費用
      傳統供水方案中所設的水箱(組成部分:高水箱、存水箱、低水箱)需定期清洗(掃)和處理,按我國城市供水條例規定,水池、水箱應每半年清洗一次,而且還要停水1天。同時,在管理上還存在著對供水安全的擔憂,并需要相應增加必要的安全防護措施費用。結合以前傳統的工程(Engineering)實例,水箱每平方米按50元/(次m2)考慮(consider)清洗費和檢疫檢驗費,其中地下水箱的清洗面積約400 m2(僅考慮水箱底及水箱壁),每年的管理維護費用約50元/(次.m2 )×400 m2×2次=4.0萬元/年。按15年考慮,則需管理維護費用約60萬元。而選用高層自來水泵(無負壓供水設備)則可節省此筆管理維護費用。
 
     另外,高層自來水泵(無負壓供水設備)采用全自動運行,不需專人值守,在設備設定的供水壓力下,系統全智能(intelligence)運行水泵自動切換,使設備的使用壽命比傳統設備壽命大大延長。設備質量可靠,維護管理運行都極為簡單方便,無需設專人看護管理。現有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0.6萬元/年考慮,采用管網疊壓供水方案每年可節省人工福利費約1.2萬元/年。另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33萬元。
 
7、節水方面
      我公司(Company)生產的高層自來水泵(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(組成部分:高水箱、存水箱、低水箱)時而造成對水資源的浪費。通過對8個地區105家用戶進行比較,節水可達7%以上,該工程按最高日生活用水量節水1%考慮,則每天可節省水量12.3m3,每噸水水價按1.00元/ m3考慮,采用管網疊壓供水方案每年可節省水費12.3m3/d×1.00元/ m3×365天=0.45萬元/年。以運行15年考慮,則可節省水資源費用約6.7萬元。
 
8、設計、施工及安裝等方面
      傳統供水方案需設置蓄水池和高位水箱等構筑物,既增加了建筑物結構承重和設計難度,又相應地增加了供水系統(system)中管路的復雜性和安裝維護的不方便性,因為蓄水池和高位水箱均需設有浮球閥、溢水,泄水管等復雜的管路系統。而管網疊壓供水方案中減少了水箱,既減少了建筑投資又簡化了供水系統的設計和安裝。
 
綜上所述,傳統供水方案:一次性投資大,易造成二次污染,不能利用自來水原有的供水壓力而造成能量浪費大,正常運行費用高,自動化程度低,日常維護需投入大量的人力、物力和財力,同時存在供水質量低的不安全隱患。二次供水設備通常人們所稱的二次供水設備,是指單位或個人將城市公共供水或自建設施供水經儲存、加壓,通過管道再供用戶或自用的形式,因此,二次供水設備是目前高層供水的惟一選擇方式。
 
      而采用高層自來水泵(無負壓供水設備(shèbèi))可省去蓄水池與高位水箱和水處理設備,不僅可節約一次性投資約90萬元,而且運行費用低,供水質量安全、可靠、衛生,設備維護管理(guǎn lǐ)簡單方便,節省建筑使用面積可創收約42萬元,每年可節省6.2萬元/年費用。按運行15年考慮,總的來說可以節省資金310余萬元。
 
      此外,采用高層自來水泵(無負壓供水設備)具有過壓、過流、過載、水源無水、故障報警等多種保護功能,設備采用計算機、通信等技術對設備進行全自動智能化控制,自動化程度高;而且可根據用戶管網的特性曲線(Curve)控制、調節水泵工作在高效區,還可協助用戶建立一套集中監控中心,監測水泵電流、電壓、進出水管的壓力、水泵頻率等,一旦出現異常,設備立即報警;自動化程度高、保護全面的控制系統保證了用戶的用水安全和用水質量,并顯著的提高了節能效果。
 
      所以采用高層自來水泵(無負壓供水設備)系統不用設備水箱或水池,安裝簡易方便;可充分利用自來水壓力,采用計算機智能控制變頻調速供水技術,最大程度的減少了二次污染,供水安全可靠,是真正的衛生、環保的綠色產品。
 
 
 

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