無負壓供水設備是以市政管網為水源， 充分利用了市政管網原有的壓力， 形成密閉的連續接力增壓供水方式， 節能效果好，沒有水質的二次污染，是變頻恒壓供水設備的發展與延伸。

常見無負壓供水設備分為兩種：箱式無負壓設備、罐式無負壓設備。

箱式無負壓供水設備在市政管網壓力不足的時候， 市政管網斷開，切換為敞開式水 箱來供水。這就成了市政管網壓力高時為無負壓狀態供水， 在市政管網壓力低時為水箱加水泵 供水模式。這種在市政管網壓力低時切斷了市政管網的供水， 用戶的所有用水量都由水箱儲水量來供水的。

罐式無負壓供水其工作原理是在管網壓力允許的情形下直接從管網吸水，利用市政管網的壓力，節約能源。無負壓供水設備吸水量小于管網供水能力時，并不會造成管網壓力的降低，但在用水高峰時段，水泵的吸水量大于管網供水量時， 市政管網壓力降低，造成穩流器內壓力也相應的降低，當穩流器的壓力降至低于大氣壓力時，穩流補償器上部的負壓防止器打開，水泵從穩流器內吸水，此時穩流器和大氣連通，相當于一個小的盛水容器。在此條件下，無負壓供水設備并不能利用管網的供水壓力， 穩流器內的水被吸完后，機組將不得不減少供水量甚至停水，等管網壓力增高后， 設備才能利用管網余壓正常供水。由此可見，罐式無負壓供水設備在使用時， 要求市政管網在高峰用水時能滿足罐式無負壓設備供水量， 使穩流器內壓力高于大氣壓力，否則很可能要停水影響用戶的正常用水。

一、無負壓供水設備概述

1無負壓供水設備的組成

整套設備由穩流罐、真空抑制器、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。

1、水泵機組

水泵機組主要包括加壓水泵、止回閥、蝶閥等。水泵機組的質量決定設備的使用情況，當市政管網的水壓不能滿足用戶要求時，水泵機組在對市政管網進水的基礎上進行加壓，使得水壓可以達到正常使用的水平。

2、穩流罐和真空抑制器

穩流罐的全稱是無負壓穩流罐，是只有罐式無負壓供水設備中才有的部件，它有著可以蓄積一定量的水來防止市政供水波動而帶來的影響和當市政供水減少時消除水泵工作可能帶來的負壓危害;真空抑制器是安裝在穩流罐上的，其通俗來講其實也可以理解為“排氣閥”，但是和排氣閥比起又是有些不同，它是可以進行雙向空氣流通，并且內部有兩個浮球。

當自來水管網的水進入穩流罐，真空抑制器開始排氣，待水充滿后浮球堵住排氣口，保證罐內沒有空氣。當市政管網水壓可以滿足用水要求時，水泵運行并根據用水量的大小自動調節水泵轉速，若自來水管網的水量小于水泵流量時，穩流罐的水

作為補充水源仍能正常供水，浮球離開排氣口，空氣會通過排氣口進入到穩流罐內，使得罐內大氣壓與外界氣壓相等，避免穩流罐內產生負壓。

3、氣壓罐

氣壓罐是連接在出水口端的設備，目的是降低水泵啟動運行次數(當水流量較小時，不啟動水泵，有效降低啟動次數)，從而降低運行功耗，還有穩定水壓和防水錘的功能。

4、控制柜

大部分變頻控制柜是基于PLC、單片機控制來實現的，變頻控制柜通過接收壓力傳感器的信號，面板信號，故障信號來控制水泵的狀態及轉速從而使管網水壓趨于設定值。并且柜子表面的智能儀表、指示燈可以直觀地看到水泵轉速及狀態等，便于及時對設備的檢查。部分項目中變頻控制柜還會和弱電模塊相連接確保中央控制室可以隨時收到水泵運行狀態等數據。

2 無負壓供水設備工作原理

穩流罐式無負壓給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，穩流罐式無負壓給水設備變頻恒壓給水，此時穩流罐中存儲一定量的承壓水。

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，真空抑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，氣體從真空抑制器排氣閥門排出，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(停機)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、停電繼續給水

當小區停電時，由市政管網繼續向低區用戶給水，停電不停水。設備恢復供電后，自動啟動，恢復正常給水。

3 無負壓供水設備分類

市場上所用的無負壓給水設備主要有2種：穩流罐式、調節水箱式。

1、穩流罐式

罐式無負壓給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。

此方式具備一定的儲備水量，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。

4 無負壓供水設備優缺點

1、設備優點

（1）節約設備成本投資，占地面積相對較小

不僅對投資進行了節約，而且對自來水管網中一次供水壓力進行充分利用。可以采用在加壓泵選擇進行適當減小，促使設備的成本投入得到節約。其次，對系統占地面積得到節約，對節約的土地進行充分利用，進一步將房屋占用面積得到提升，滿足中國要求的對土地資源節約的效果。

（2）干凈無污染

給水設備系統的設置都屬于全密封結構，從自來水管網開水直到用戶家中的水龍頭，因此，污染物不會出現進行給水系統的現象發生。水體不會直接對空氣進行接粗，采用食品級不銹鋼對過流不見進行制作，因此不會有水質污染的現象發生。

（3）明顯的節能效果

通常設備和自來水管網的鏈接屬于直接串接，也就是在自來水廠進行一次供水管網壓力的條件下在對所需的壓力進行疊加，根據壓力的不足，進行適當的增加，促使管網的余壓得到充分利用。再用水低峰期階段，可以不對設備進行運行，會有明顯的節能效果初顯。

（4）安裝簡單

由于無負壓疊壓供水設備屬于成套供應體系，因此用戶只需對進出口水管進行連接即可使用，施工周期短，且安裝便捷。

（5）較低的運行成本

由于在對加壓泵的選型過程中運用較小，并且可運用對泵關聯供水的方法，在城市用水低峰期時，能夠對城市一次供水壓力進行利用，可以不對泵進行啟動或只對一臺泵進行啟動的方法，從而實現城市用水的需求。當用水高峰期來臨時方可對其他泵進行啟動。所以，在設備運行過程中會有較低的能耗形成，促使運行成本得到有效地降低。

（6）停電現象發生時不會對供水的狀態造成影響

由于設備的公共供水管網路與用戶管網是直接相連的，因此在停電時，雖然加壓泵停止了運行，但自來水廠一次供水壓力也能對用水需求得以滿足。

（7）后期管理提供便利

由于無負壓疊壓供水設備屬于微機全自動變頻控制的，因此具備停電設備進行自動關機，來電設備進行自動開機的效果，對故障檢測、技術診斷及報警提醒等較為完善，促使設備管理及維護過程中存在相對簡便的優勢。其次，由于不會受到污染，所以不存在清洗的工作。

2、設備缺點

（1）調節能力差，供水可靠性低

設備直接與市政管網相連，水池被取消，水池的調蓄功能也被取消。

（2）自動化要求高，設備元器件復雜

核心控制系統復雜，對設備靈敏度、自動化要求高;穩流平衡器內無負壓檢測設備出現故障時，會形成直抽。

（3）技術標準不統一

設備生產不夠規范，負壓消除方式和原理各不相同，對市政給水管網的影響分析研究不足，部分設備無法真正消除負壓。

（4）補償持續能力有限

不能真正保證用戶供水安全和市政管網的安全供水。

5 無負壓供水設備適用范圍

1、適用地域范圍

適用于城市管網壓力較充足的地區加壓給水。

2、適用工程類型

工礦企業的生產、生活用水、自來水廠的大型給水中間加壓泵站。

3、適用工程部位

給水二次加壓系統。

4、其它適用范圍

新建、改建、擴建住宅樓、辦公樓、賓館、飯店等公共建筑生活用水。

5、使用單位類型

設計單位、施工單位、監理單位。

二、無負壓供水設備安裝工序

1無負壓供水設備安裝工序

設備安裝前首先保證安裝地點墻面、地面等達到安裝要求，并且提前做好基礎渠道搭建，可為混凝土基礎，不可直接放置于地上;待設備到場后首先檢查設備運輸過程中是否出現變形、表面殘缺等問題;若無損壞，將設備固定到各自的基礎上;自來水管連接到穩流罐上進水口，設備出水口連接到加壓主水管，裝水泵電纜線、壓力表屏蔽線從供水設備上接到智能變頻控制柜上;試運行水泵正反轉，若正常可進行調試。

無負壓供水設備：準備工作、搬運、就位、找正找平,設備及附件安裝。

1、準備工作及運輸設備

無負壓供水設備整套水泵運到現場。附帶底座或者已裝好電動機。找平底座時可不必卸下水泵和電機。

2、就位

將底座放在地基上。在地腳螺釘附近墊楔形墊鐵。將底座墊高約20-40毫米。準備找平后填充水螺漿之用。

3、找正找平

用水平儀檢查底座的水平度。找平后扳緊地腳螺母用水泥漿填充底座。

經3-4天水泥干固后。再檢查一下水平度。

4、底座清理

將底座的支持平面、水泵腳、電機腳的平面上的污物洗清除;并把水泵和電機放到底座上。

5、調整泵軸水平

找平后適當上緊螺母。以防走動。待調節完畢后再安裝電機。在不合水平處墊以鐵板，泵和聯軸器之間留有一定間隙。

6、設備及附件安裝

把平尺放在聯軸器上。檢查水泵軸心線與電機軸心線是否重合。若不重臺。在電機或泵的腳下墊以薄片，使兩個聯軸器外圓與平尺相平。然后取出墊的幾片薄鐵片。用經過刨制的整塊鐵板來代替鐵片。并重新檢查安裝情況。為了檢查安裝的精度。在幾個相反位置上用塞尺。測量兩聯軸器平面的間隙。聯軸器平面一周上最大和最小間隙差數不得超過0.3毫米。兩端中心線上下或左右的差數不得超過0.1毫米。

2無負壓供水設備安裝注意事項

1、設備應安裝在強度不低于C20的基礎上且四周留有排水設施和檢修通道;

2、設備安裝地點應選在較為干燥的環境，避免在露天環境，以免電氣元件損壞;

3、安裝前應仔細檢查泵體流道內有無硬質物，以免運行時損壞葉輪和泵體;

4、安裝時管路不允許加在泵上，以免使泵變形，影響正常運行;

5、根據安裝圖紙先后順序連接，連接處密封，不得強行安裝，總管口徑較大時需加支撐，以免產生應力;

6、擰緊地腳螺栓，以免起動時振動對泵性能產生影響;

7、在泵的進、出口管路上安裝調節閥，在泵出口附近安裝壓力表，以控制泵在額定工況內運行，確保泵的正常使用;

8、管路系統實驗壓力為額定壓力的1.5倍，并持續保持5分鐘以上。在試壓過程中，管路系統不得有出現裂縫以及滴、漏、滲現象;

9、排出管路如裝止回閥應裝在閘閥的外面;

10、泵的安裝方式分為硬性聯接安裝和柔性聯接安裝。

3 無負壓供水設備調試注意事項

1、調試前準備作業注意事項

(1)操控柜應裝置在清潔、枯燥、無滴水的場合，且無腐蝕性或導電性粉塵(保護等級2)，應做好各種防護作業。

(2)電源進線要求為三相五線制，電壓要求：380V(±10%)，進入電控柜的方法為下進線制，零線、PE線別離壓在零線絕緣端子、接地銅排上;三根相線接到上端的總空開上，要求壓接銅接頭、刷錫處理，要求固定牢靠。

(3)電氣布線穿管必須在預制地面前，按廠家或設計單位的穿管圖鋪設穿線套管，鋼管必須高出預制地面必定間隔并套絲，接好電機線，信號線需調試人員指導裝置。

(4)管道對接設備前必定要沖洗，調試前必定要備足水源，水泵不能空載調試，不然損壞設備。

(5)運用暫時電源調試時，現場必定接地線，接好地線、零線，不能有松動，替換正式電源時需調手動/主動正回轉。

2、設備運轉中注意事項

(1)操控柜應垂直放置，平穩安放在操控柜根底或槽鋼底座上。

(2)先把電控柜內主開關合閘，再將操控電源單極開關合上后，才能進行設備的手動和主動操作。設備正在運轉時，禁止操作“主動/手動”轉換開關。只有設備停止時，方可操作此開關。

(3)選用自耦降壓發動的設備，禁止頻頻發動，不然有或許形成設備損壞。變頻柜和操控柜殼體要牢靠接地。

(4)不要帶電操作大功率變頻器，在堵截電源之后，應等候5分鐘，待中心電路電容放電完畢再對變頻器、電機或電纜進行操作(最好等變頻器電源指示燈滅后3分鐘)。

(5)必須由專業人員對設備進行檢修和維護。設備在檢修時，應將操控柜進線電源堵截。要定時清理電控柜中的塵埃，堅持電控柜的清潔。不定時查看電控柜中的接地螺絲，保證接線牢靠。供水設備必須將面板上的“手動/主動”主令開關打主動位置，以便設備主動對消防進行巡檢，并在接到消防信號時能主動發動消防泵。

3、設備異常注意事項

(1)設備具有全主動運轉的功用，如果出現報警毛病不能主動時，應急用水可采取手動電位器旋鈕作業。

(2)設定頻率，時刻不宜過長(并有人現場監督壓力)，等廠家修理人員到場處理。

(3)沒有通過專業培訓的人員請勿自行修理，不然或許形成嚴重的后果。

一：無負壓加壓供水設備選用原則:

1.水泵流量總和應大于實際zui大供水量。

2.水泵揚程應大于實際供水高度。

3.蓄水池容量應大于每小時zui大供水量。

二：無負壓加壓供水設備性能特點：

1.氣壓罐的補氣采用微電腦電子檢測、*補氣與排氣技術，隨時保證罐內氣體有一定容積，根本解決了氣體長期失效帶來的水泵頻繁啟動問題，*

2.不同用戶的現場條件,上海無負壓供水設備可采取以下不同的配置

3.水源是自備井: 
 1)潛水泵+控制系統+氣壓罐　
  2)潛水泵 +水池(水箱)+控制系統+氣壓罐

對設備運行狀態進行調整直至設備停機待命，確保進水管網壓力不再降低而對自來水管網造成不利影響；當自來水管網供水能力恢復，進水管網壓力恢復到保護壓力以上時，設備自動啟動，恢復正常供水；當自來水管網剩余壓力滿足用戶供水要求時，設備自動進入休眠狀態，由自來水管網直接向用戶供水，供水不足時設備自動恢復運行；當用戶不用水或用水量很小時，設備自動進入停機休眠狀態，由設在設備出水側的小流量穩壓保壓罐維持用戶數量用水及管網漏水，用戶用水穩壓保壓罐不能維持供水管網所需壓力時，設備自動喚醒，恢復正常運行。設備運行過程中充分利用自來水管網的剩余壓力，始終既不對自來水管網造成不利影響又zui大限度的滿足用戶需求

三：無負壓加壓供水設備的出現問題:

1.供水方式環節多，浮球閥、水泵底閥、等都是易出故障環節，使上海無負壓供水設備運行穩定性差，故障率高，設備維護工作量大，壽命短，管理困難。

2.設備運行噪音大，存在環境污染。 總之，使用蓄水池式二次加壓供水方式已經不能滿足社會的需求，無論從節能、節水、節地、衛生還是從環境污染的角度

3.隨著社會經濟技術的發展進步，市政供水系統水質標準逐步提高，供水能力不斷增強。

4.形成連續密閉的接力增壓供水方式，*避免了傳統2次增壓供水系統造成的水質標準降低和各種水源污染問題，*保持了市政水源的水質標準充分利用市政水源本身壓力熱能，差多少補多少，切實有效。.

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