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。長沙中贏供水設備有限公司生產(chǎn)的高層自來水泵(無負壓供水設備)采用全密閉結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，徹底防止了蓄水池的溢、滲、滴、漏等浪費水資源的現(xiàn)象，同時也節(jié)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(jīng)濟效益分析
1、供水方式
傳統(tǒng)供水方式采用地面蓄水池，高位水箱和加壓水泵聯(lián)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(wǎng)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(wǎng)與用戶管網(wǎng)之間，采用穩(wěn)流罐與負壓消除技術(shù)，利用微機自動控制調(diào)節(jié)，不對市政管網(wǎng)產(chǎn)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(jié)能的目地（節(jié)電可達30%~90%），另外還節(jié)省修建蓄水池與高位水箱的投資。
2、供水質(zhì)量
根據(jù)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。經(jīng)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(zhì)、污染物極易通過敞口進入到水中，尤其是夏天，水質(zhì)極易變質(zhì)、變味，嚴重污染水質(zhì)，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不當，也會對水質(zhì)產(chǎn)生污染。而中贏牌高層自來水泵(無負壓供水設備)無需設置蓄水池和高位水箱，且為全封閉系統(tǒng)，沒有了主要的二次污染源，能更好的保證供水水質(zhì)的安全。管網(wǎng)疊壓供水設備過流部分均采用防腐處理或直接采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料配置，杜絕了二次加壓供水系統(tǒng)中的二次污染，保證了用戶的供水安全。所以管網(wǎng)增壓供水設備是真正的衛(wèi)生，環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
3、投資情況
采用高層自來水泵(無負壓供水設備)直接串接自來水管網(wǎng)上進行加壓供水，不需修建蓄水池與高位水箱，節(jié)省了蓄水池和高位水箱的修建費用及水質(zhì)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(tǒng)供水方案需設置蓄水池（容積350m3），高位水箱（容積150 m3），如按不銹鋼材質(zhì)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(jié)省投資約90萬元。
4、節(jié)能分析
傳統(tǒng)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。而高層自來水泵(無負壓供水設備)可以充分利用自來水管網(wǎng)的壓力，采用變頻調(diào)速，水泵電機在微機的控制下，根據(jù)自來水的壓力調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)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(jié)能效果非常顯著，分析如下：
一棟建筑，自來水管網(wǎng)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。
傳統(tǒng)供水方案按選用2臺37kW(一用一備)水泵，水泵工頻運行?？紤]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(wǎng)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(qū)供水方式，低區(qū)流量：20L/s，供水壓力：50m；高區(qū)流量：20L/s，供水壓力：100m；自來水管網(wǎng)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(wěn)定性和經(jīng)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(wǎng)壓力0.12MPa，則低區(qū)設備供水壓力H=0.50MPa-0.12MPa=0.38MPa=38m；高區(qū)設備供水壓力H=1.00Mpa-0.12MPa=0.88Mpa=88m。用水低峰期時自來管網(wǎng)壓力為0.25MPa，同上，則可利用自來水管網(wǎng)壓力為0.22MPa。
根據(jù)此工程的用水規(guī)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(qū)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(jié)能系數(shù)
ηP——運行效率，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(jù)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Q=10L/s（一臺泵運行），Η=38m，ηP＝ 0.64（根據(jù)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(jù)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(qū)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(qū)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。
結(jié)論：與傳統(tǒng)供水方案相比，選用高層自來水泵(無負壓供水設備)可節(jié)省年運行電費△E=5.34萬元/年。以運行15年考慮，則可節(jié)省運行電費約80萬元。
5、占地方面
傳統(tǒng)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(wǎng)疊壓供水方案可節(jié)省蓄水池占地面積約為140m2，這部分節(jié)省的面積可作它用，如作車庫或倉庫等。按3000元/m2計，則僅節(jié)省蓄水池占地即可創(chuàng)收約42.00萬元的經(jīng)濟效益。
6、管理費用
傳統(tǒng)供水方案中所設的水箱需定期清洗（掃）和處理，按我國城市供水條例規(guī)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(jié)合以前傳統(tǒng)的工程實例，水箱每平方米按50元/（次m2）考慮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(jié)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(tǒng)全智能運行水泵自動切換，使設備的使用壽命比傳統(tǒng)設備壽命大大延長。設備質(zhì)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?，F(xiàn)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(wǎng)疊壓供水方案每年可節(jié)省人工福利費約1.2萬元/年。另可節(jié)省設備每年保養(yǎng)費約1萬元/年。按15年考慮，則人工福利費及設備保養(yǎng)費約33萬元。
7、節(jié)水方面
我公司生產(chǎn)的高層自來水泵(無負壓供水設備)采用全密閉結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，徹底防止了蓄水池的溢、滲、滴、漏等浪費水資源的現(xiàn)象，同時也節(jié)省了定期清洗水箱時而造成對水資源的浪費。通過對8個地區(qū)105家用戶進行比較，節(jié)水可達7%以上，該工程按最高日生活用水量節(jié)水1%考慮，則每天可節(jié)省水量12.3m3，每噸水水價按1.00元/ m3考慮，采用管網(wǎng)疊壓供水方案每年可節(jié)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(jié)省水資源費用約6.7萬元。
8、設計、施工及安裝等方面
傳統(tǒng)供水方案需設置蓄水池和高位水箱等構(gòu)筑物，既增加了建筑物結(jié)構(gòu)承重和設計難度，又相應地增加了供水系統(tǒng)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(tǒng)。而管網(wǎng)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(tǒng)的設計和安裝。
綜上所述，傳統(tǒng)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(zhì)量低的不安全隱患。
而采用高層自來水泵(無負壓供水設備)可省去蓄水池與高位水箱和水處理設備，不僅可節(jié)約一次性投資約90萬元，而且運行費用低，供水質(zhì)量安全、可靠、衛(wèi)生，設備維護管理簡單方便，節(jié)省建筑使用面積可創(chuàng)收約42萬元，每年可節(jié)省6.2萬元/年費用。按運行15年考慮，總的來說可以節(jié)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(shù)對設備進行全自動智能化控制，自動化程度高；而且可根據(jù)用戶管網(wǎng)的特性曲線控制、調(diào)節(jié)水泵工作在高效區(qū)，還可協(xié)助用戶建立一套集中監(jiān)控中心，監(jiān)測水泵電流、電壓、進出水管的壓力、水泵頻率等，一旦出現(xiàn)異常，設備立即報警；自動化程度高、保護全面的控制系統(tǒng)保證了用戶的用水安全和用水質(zhì)量，并顯著的提高了節(jié)能效果。
所以采用高層自來水泵(無負壓供水設備)系統(tǒng)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(diào)速供水技術(shù)，最大程度的減少了二次污染，供水安全可靠，是真正的衛(wèi)生、環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
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