論述變頻無負壓二次供水技術(shù)

李 建 兵

(大秦鐵路股份有限公司太原供電段，山西 太原 030001)

0 引言

伴隨著社會的快速發(fā)展，城市化進程不斷加深，促進了給排水工程的快速發(fā)展。傳統(tǒng)的給水加壓設(shè)備存在很明顯的弊端，為了提升給排水工程的技術(shù)水平，各種先進的給排水技術(shù)不斷應(yīng)用到工程中，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，供水設(shè)備也越來越先進，大量新型、高效的設(shè)備出現(xiàn)在供水運行中，包括變頻無負壓二次供水技術(shù)，該項技術(shù)由于自身獨特的使用優(yōu)勢，受到了廣泛的推崇，變頻無負壓二次供水設(shè)備的應(yīng)用基礎(chǔ)是變頻恒壓供水設(shè)施，在使用過程中不僅能夠滿足實際需要，還能夠起到良好的節(jié)能目的，成功的改善了傳統(tǒng)的供水方式存在的不足，真正實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地，無二次污染的目的。因此，變頻無負壓二次供水技術(shù)得到了越來越廣泛的推廣。

1 傳統(tǒng)二次供水方式的工作狀態(tài)以及存在的弊端

傳統(tǒng)的二次供水方式比較復(fù)雜，需要借助水泵和水池達到供水目的，所以為了滿足供水需要，必須設(shè)置若干個水池，水池既有水位高的，也有水位低的。而采用變頻調(diào)速供水，僅需要低水位水池即可，所以簡化的供水設(shè)備，也簡化了供水流程。壓力罐供水方式也是傳統(tǒng)的供水方式之一，該種供水方式只需要高水位水池的設(shè)置，借助壓力罐及變頻調(diào)速設(shè)備實現(xiàn)供水操作。一般二次供水方式在市政管網(wǎng)供水水壓不足的時候需要加壓供水，首先將管網(wǎng)的水集中匯流到水池中，然后進行加壓處理，采用在這種方式實現(xiàn)二次供水存在很大的弊端，不能充分利用市政管網(wǎng)供水網(wǎng)絡(luò)原有的壓力，導(dǎo)致壓力浪費，還存在二次水質(zhì)被污染的風(fēng)險，需要對儲水池定期進行清理維護，增加了管理難度，所以需要投入大量資金進行儲水池的維護，還需要投入大量的人力，從這些角度分析傳統(tǒng)的二次供水方式不符合社會發(fā)展需要。

2 變頻無負壓二次供水設(shè)備的產(chǎn)生

社會的不斷發(fā)展，給水增壓方式也在不斷發(fā)展，主要經(jīng)歷了三個主要歷程。第一階段是“儲水池，水泵，高位水箱”方法，待增壓的自來水全部匯集到儲水池中，然后定速加壓泵對這部分水全面進行加壓處理后輸送到用戶，高位水箱起到用水調(diào)蓄作用；第二個階段是通過儲水池及變頻調(diào)速水泵實現(xiàn)調(diào)節(jié)，首先需要具體問題具體分析，了解水泵的具體供水壓力，根據(jù)實際需要做好供水壓力的設(shè)定，待設(shè)定工作完成之后，注意控制變頻器，水泵的轉(zhuǎn)速受到供水量的多少的直接影響。貯水池一方面起到儲存水量的作用，另一方面防止水泵直接從市政自來水管網(wǎng)串接。在這個供水階段能夠有效的減少水質(zhì)污染，但是由于水池，水箱不是封閉式的結(jié)構(gòu)，所以與外界環(huán)境是相通的，無法做好全封閉管理，污染物容易進入，此外貯水設(shè)備還存在自來水原有水壓的浪費，容易出現(xiàn)滴漏滲等缺陷。第三個環(huán)節(jié)是給水增壓設(shè)備的應(yīng)用，由于該種給水方式自身的優(yōu)勢，一經(jīng)出現(xiàn)就得到了廣泛的推崇。但是該種給水方式也存在一定的應(yīng)用弊端，因此二次加壓設(shè)備的出現(xiàn)也是順理成章的，無負壓給水設(shè)備不需要設(shè)置儲水池，并且全套的設(shè)備都是完全封閉的，所以水質(zhì)在輸送過程中不會受到外界環(huán)境的污染，由于整個系統(tǒng)是密閉的，所以供水的水壓也是限定值，當(dāng)水流動的時候利用產(chǎn)生的水力余壓就可以實現(xiàn)供水操作，并且余壓是可以疊加的，所以不會造成水流壓力的浪費，與節(jié)能供水的理念相匹配。

3 變頻無負壓二次供水技術(shù)探究

3.1 變頻無負壓二次供水技術(shù)的主要內(nèi)涵

變頻無負壓二次供水技術(shù)將多種技術(shù)有效的整合起來，包括負壓反饋技術(shù)，真空抑制技術(shù)，預(yù)壓平衡技術(shù)，信號采集分析處理技術(shù)等。使用變頻無負壓二次供水技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與空氣的分離，借助自來水管原有的水壓就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的加壓供水，并且在供水環(huán)節(jié)，不會對管網(wǎng)產(chǎn)生其他不利影響，實現(xiàn)了供水的高效性和節(jié)能型。

3.2 無負壓給水設(shè)備的具體產(chǎn)品性能以及具體的適用情況

無負壓給水設(shè)備具有手動、自動、遠控、近控、監(jiān)控、中心控制及網(wǎng)絡(luò)控制等多種控制方式，采用變頻技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷供水操作，同時能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作供水，可能全自動化運行，節(jié)省了人工，減少了人工操作過程中錯誤的產(chǎn)生。設(shè)備在相關(guān)軟件的控制下，可以實現(xiàn)模擬人工智能控制，具有多種安全防護措施，例如過流、過壓、欠壓、錯相保護等。

變頻無負壓二次供水設(shè)備在具體運行的時候消耗的成本非常低這也是供水部門比較看重的方面，在運行過程中只需要使用型號較小的加壓泵，并且加壓泵在運行的時候常常是多臺同時運轉(zhuǎn)，能夠大大減少電能的消耗，由于用水高峰期不同，所以市政管網(wǎng)在供水的時候存在高峰和低峰，在低峰期的時候自來水的壓力較大，所以加壓泵無需額外加壓就能夠?qū)崿F(xiàn)供水，在用水高峰期可以結(jié)合具體的情況借助加壓泵實現(xiàn)供水，這樣加壓泵使用頻率相對較低。

3.3 分析變頻無負壓二次供水技術(shù)優(yōu)點

變頻無負壓二次供水設(shè)備作為一種新型的供水系統(tǒng)，之所以受到廣泛的追捧，主要是其存在很多使用優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下三個方面。

3.3.1實現(xiàn)更好的節(jié)能

由于變頻無負壓設(shè)備在使用過程中都處于密閉的狀態(tài)，所以保障了系統(tǒng)的整體清潔，并且設(shè)備自身也有過濾裝置，能夠?qū)毦鸬搅己玫倪^濾效果。變頻無負壓設(shè)備在具體的選材方面也較為嚴苛，必須使用不銹鋼材料，防止管道內(nèi)部出現(xiàn)水藻類植物，還明確不銹鋼材料的等級，最大限度的保障了供水的安全性。

變頻無負壓二次供水技術(shù)也存在自身的使用劣勢，首先該技術(shù)進行供水的時候無法保障供水的可靠性，由于變頻無負壓二次供水設(shè)備和市政管網(wǎng)直接相連，所以一方出現(xiàn)問題另一方也不能正常工作，當(dāng)市政管網(wǎng)出現(xiàn)問題的時候，變頻無負壓二次供水設(shè)備也不能獨立完成供水，使供水中斷。其次，變頻無負壓二次供水技術(shù)本身是一種新型的供水技術(shù)，在技術(shù)應(yīng)用方面還存在一些問題，所以其未來還需要不斷發(fā)展，不斷完善，促進供水技術(shù)的不斷成熟，但是在具體的發(fā)展過程中出現(xiàn)什么樣的問題很難預(yù)知。第三，變頻無負壓二次供水設(shè)備在運行的時候直接從市政管網(wǎng)中抽水，并且在抽水操作之前，需要向有關(guān)部門報備，待批復(fù)后才能使用，所以在供水環(huán)節(jié)存在很大的被動性；第四，由于該種供水設(shè)備需要變頻無負壓供水設(shè)備的支持，但是無負壓操作還沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，國家也沒有具體的明文規(guī)范，所以在供水操作的時候為了減少對管網(wǎng)的破壞，將變頻無負壓二次設(shè)備接入管網(wǎng)還存在很大的限制，不能充分發(fā)揮該系統(tǒng)的供水優(yōu)勢。

3.3.2使用更加清潔

冬日的暖陽下，苗鄉(xiāng)三七石林馬鞍山基地400多畝三七搖曳生輝，在這個收獲的季節(jié)，來自海內(nèi)外的客商組團考察云南三七種植領(lǐng)域的科技創(chuàng)新。剛剛在北京與片仔癀、同仁堂等多家藥企簽下訂單的苗鄉(xiāng)三七董事長余育啟說道：“習(xí)近平總書記在全國民營企業(yè)座談會上的重要講話，讓民企吃下了‘定心丸’，我們發(fā)展的動力更足、信心更強了?！?/p>

傳統(tǒng)的二次供水需要較大的能量供給，實現(xiàn)二次供水操作需要首先將待供給的水匯集到指定的儲水池中，然后借助水泵和水箱對水的流量和壓力進行控制，當(dāng)達到供水要求的時候才能實現(xiàn)供水，所以本身自來水進入水池的時候就會造成自身壓力的浪費，并且水池等設(shè)備的建設(shè)也需要高投資，造成了資金和能源的雙重浪費。而使用變頻無負壓供水設(shè)備，實現(xiàn)了市政管網(wǎng)和設(shè)備的直接連接，能夠節(jié)省水池水箱的投資，并且變頻無負壓設(shè)備在初期也不需要很大的投資，借助真空抑制器實現(xiàn)與空氣的完全分離，借助自來水自身的壓力實現(xiàn)供水。

基于以上原因，我不同意說趙五娘的行為是封建的孝道，她更不是宣揚封建孝道的典型。她只是我國古代千千萬萬勤勞、善良、寬厚的勞動婦女中的一員，她的品質(zhì)也正是我國古代勞動婦女的優(yōu)秀品質(zhì)。而這種品質(zhì)在當(dāng)今社會仍具有廣泛的進步意義，仍值得提倡。

3.3.3使用成本較低

在水源供應(yīng)壓力不足的情況下尤為適用，新建的小區(qū)、寫字樓、辦公樓等生活用水的供給，自來水廠的加壓泵站，工業(yè)企業(yè)的生活，生產(chǎn)用水供給，循環(huán)水系統(tǒng)等。

3.4 分析變頻無負壓二次供水技術(shù)缺陷

按照能值的計量規(guī)則,計算河南省各種農(nóng)產(chǎn)品的能值，同時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各種產(chǎn)出又按照種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)4項產(chǎn)出分類編制，最終形成2001-2010年河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值產(chǎn)出表，如表2所示。

②頸源性頭痛常常不表現(xiàn)在它的病理改變部位,其疼痛的部位常常模糊不清,分布彌散。盡管患者疼痛部位多變,其實仍有規(guī)律可循。本人多年的臨床實踐中發(fā)現(xiàn)頸源性頭痛查體壓痛點符合“四部27點規(guī)律”,只要符合“兩部2點或2點以上規(guī)律”的頸源性頭痛診斷率極高,醫(yī)生診斷時也容易掌握。其中,絕大部分頸源性頭痛的患者枕部有壓痛點[3]。

目前油茶整地造林主要包括造林地規(guī)劃、整地、排灌設(shè)施。其中，林地規(guī)劃中的道路規(guī)劃存在一定的不足；整地方式主要以全墾整地、環(huán)山水平梯帶整地和國土過度開發(fā)整地等。排灌方面主要是油茶苗地積水較為嚴重。

4 變頻無負壓技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 變頻無負壓系統(tǒng)的工作原理

由于變頻泵的轉(zhuǎn)速和市政管網(wǎng)的壓力值有直接的關(guān)系，兩者呈現(xiàn)反比例關(guān)系。如果用戶管網(wǎng)的壓力與用戶所需要設(shè)定的壓力值相當(dāng)?shù)臅r候，變頻水泵就會中斷運行，這時變頻無負壓系統(tǒng)就可以重復(fù)利用自來水自身的壓力進行工作，能夠?qū)⒂脩羲枰乃畨罕３衷谛枰姆秶畠?nèi)。當(dāng)用戶所需要的水壓比系統(tǒng)所設(shè)置的最低水壓還要低的時候，變頻水泵會自動恢復(fù)運行。借助真空抑制器能夠?qū)崿F(xiàn)無負壓罐體內(nèi)不產(chǎn)生負壓，所以能夠最大限度的保障供水的穩(wěn)定性。

4.2 恒壓原理

通過壓力配送器的配備，能夠?qū)毫ψ優(yōu)榧榷ǖ臉?biāo)準(zhǔn)信號輸出，然后接收端口將輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號接收到，分析接收到的信號進行系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，通過系統(tǒng)的一系列運算及給定的壓力參數(shù)進行分析比較，將調(diào)節(jié)的參數(shù)得出，將得出的調(diào)節(jié)參數(shù)送至變頻器實現(xiàn)對水泵轉(zhuǎn)速的控制，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)供水量的調(diào)節(jié)，保障供水管網(wǎng)的壓力在明確規(guī)定的范圍內(nèi)波動。當(dāng)供水的負載發(fā)生變化的時候，可以通過對工作泵的數(shù)量進行增設(shè)或者減少的方式實現(xiàn)負載調(diào)整，增設(shè)或減少工作泵能夠使得輸出電機的電壓、頻率、水泵的轉(zhuǎn)速等發(fā)生變化，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)用戶所需要的在具體的壓力標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)上下調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)，該種控制系統(tǒng)整體屬于閉環(huán)控制。

4.3 無負壓原理

變頻無負壓二次供水系統(tǒng)中，關(guān)鍵設(shè)備是真空抑制器，該設(shè)備也是供水系統(tǒng)的核心組成，主要的作用是將管網(wǎng)中存在的負壓消除，并且消除負壓的過程中對周圍用水情況不產(chǎn)生任何影響，還能夠?qū)崿F(xiàn)對市政管網(wǎng)以及相關(guān)設(shè)備的保護。無負壓原理和復(fù)合排氣閥的工作原理類似，主要是借助一個浮球?qū)崿F(xiàn)壓力的控制，當(dāng)無負壓池內(nèi)的水位值發(fā)生變化，可以通過觀察浮球的上下移動判斷水位值的具體變化，對閥門進行開、關(guān)控制，最終的目的是實現(xiàn)無負壓罐的吸氣和排氣，并且當(dāng)罐內(nèi)的水位沒有達到最大值的時候，將罐內(nèi)的真空狀態(tài)打破。

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