[摘要] 現(xiàn)在的管網(wǎng)疊壓供水都設(shè)有變頻泵，這是管網(wǎng)疊壓變頻加壓供水的簡(jiǎn)稱。它是近幾年來才發(fā)展起來的新型供水設(shè)備，人們對(duì)他的認(rèn)識(shí)還不盡一致。本文就管網(wǎng)疊壓供水與無負(fù)壓供水的區(qū)別，及穩(wěn)流罐、負(fù)壓消除器、倒流防止器、氣壓罐等的設(shè)置問題談?wù)勛约旱目捶?，與大家共同討論。
1.建筑二次加壓供水方式的變化和發(fā)展
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，土地資源越來越顯得珍貴。高層建筑如雨后春筍般地崛起。在城市的繁華地段，樓房高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了市政供水壓力的范圍，為滿足用戶的需求，必需對(duì)市政水源進(jìn)行二次加壓。在城市邊緣，由于市區(qū)的外延，原有管網(wǎng)的供水能力日顯不足，在夏季用水高峰時(shí)間，原有多層建筑的頂層斷水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了解決用戶生活用水的需要，也必須對(duì)市政的水源進(jìn)行二次加壓。所以二次加壓供水已成為當(dāng)今建筑給水設(shè)計(jì)中十分普遍的現(xiàn)象。二次加壓供水大致可分為兩種型式：一種是由調(diào)節(jié)水池或水箱吸水升壓供水，也稱為間接加壓;另一種是由城市供水管直接串連加壓，也稱為直接加壓。由于原來在采用串連加壓的過程中出現(xiàn)了一些城市供水壓力下降及水質(zhì)污染問題，故在1994年國(guó)務(wù)院頒布了第158號(hào)文《城市供水條例》，其中第21條中規(guī)定：“禁止在城市公共供水管道上直接裝泵抽水”。從此凡二次加壓供水都必須采用簡(jiǎn)接加壓的方式，加壓水泵必須由調(diào)節(jié)水箱或水池吸水提升。但其供水方式隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，從二十世紀(jì)五十年代開始逐步發(fā)展形成高位水箱供水、氣壓水罐供水、變頻供水三種方式。高位水箱供水、由水位計(jì)直接控制水泵起停，水泵的揚(yáng)程只與高位水箱的高度有關(guān)，水泵不會(huì)產(chǎn)生富裕揚(yáng)程，所以比較節(jié)能。但由于水箱的高度受到建筑物自身高度的限制，頂層的供水壓力偏低，有時(shí)不能滿足用水設(shè)備的要求。為減少頂層設(shè)備用房及解決頂層的供水壓力不足，開始逐步推行氣壓水罐供水。氣壓水罐供水采用電接點(diǎn)壓力表通過繼電器控制水泵起停，其系統(tǒng)供水壓力可不受建筑物自身高度的限制，但是為了使氣壓水罐具有一定的調(diào)節(jié)容積，系統(tǒng)必須在變壓狀態(tài)下工作。其最低壓力與最高壓力之間必須維持一定的比例，即保持一定的(絕壓比)α值，因此其能耗較大。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和普及，采用壓力傳感器、變頻器、PLC控制器按設(shè)定的系統(tǒng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，消除水泵的富裕揚(yáng)程以節(jié)省能耗，變頻供水的方式逐步得到推廣。為了充分利用城市管網(wǎng)的余壓，進(jìn)一步挖掘節(jié)能的潛力，并消除二次污染的隱患，近幾年來又推出了具有自動(dòng)控制功能的新的直接加壓方式——無負(fù)壓二次加壓供水設(shè)備，而后又發(fā)展為管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備。從上述的二次供水的發(fā)展過程可以看出，它的發(fā)展過程實(shí)質(zhì)上是水泵控制設(shè)備的發(fā)展過程。有了比較先進(jìn)的變頻控制技術(shù)，才能使二次加壓供水更好地貫徹四節(jié)一環(huán)保的方針。所以筆者認(rèn)為，管網(wǎng)疊壓供水的名稱宜改為管網(wǎng)疊壓變頻供水更好。
2.管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備與無負(fù)壓供水設(shè)備的區(qū)別
無負(fù)壓供水設(shè)備從它的命名可以看出，它的功能主要是避免負(fù)壓對(duì)城市供水帶來影響?，F(xiàn)在市上的無負(fù)壓供水產(chǎn)品，在城市引入管與加壓泵之間串連了一個(gè)水罐，各設(shè)備制造廠對(duì)此罐的稱呼各不相同，有的稱穩(wěn)流罐，有的稱無負(fù)壓穩(wěn)流罐，有的稱流量調(diào)節(jié)器，在罐的頂部還設(shè)有負(fù)壓消除器。當(dāng)罐內(nèi)壓力低于一個(gè)大氣壓時(shí)負(fù)壓消除器自動(dòng)打開，使罐內(nèi)與大氣相通，以確保水泵吸水管內(nèi)不產(chǎn)生負(fù)壓，這也是無負(fù)壓的核心措施。問題是這樣的措施并不能消除直接加壓二次供水設(shè)備對(duì)城市管網(wǎng)正常供水帶來的影響。參照北京市自來水集團(tuán)[2005]125號(hào)文《關(guān)于二次供水安裝使用無負(fù)壓供水設(shè)備的暫行規(guī)定》中關(guān)于對(duì)無負(fù)壓供水設(shè)備要求的第5條規(guī)定：“設(shè)備應(yīng)具有由水泵吸入口壓力控制的自動(dòng)開停功能，吸入口壓力低于0.2MPa時(shí)自動(dòng)停泵、吸入口壓力達(dá)到0.22MPa時(shí)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行”。天津市管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備應(yīng)用及管理暫行規(guī)定(送審稿)第2.12條規(guī)定：“設(shè)備運(yùn)行時(shí)，市政供水管網(wǎng)與水泵吸水管連接處的壓力下降值，不得大于0.02MPa;當(dāng)市政供水管網(wǎng)與水泵吸水管連接處壓力降至0.22MPa時(shí)，水泵機(jī)組應(yīng)停止運(yùn)行”。上述兩個(gè)城市的規(guī)定都說明，保證城市正常供水的最低壓力是0.2MPa,低于此值就會(huì)影響城市管網(wǎng)的正常供水，何況壓力降低到負(fù)壓呢!雖然各城市控制的最低壓力可能有所不同，但管網(wǎng)壓力達(dá)到負(fù)壓時(shí)實(shí)際上已毫無供水能力可言了。真正的管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，它應(yīng)該有控制吸水管水壓的功能，當(dāng)吸水管的水壓達(dá)到城市供水所允許的最低壓力值時(shí)，應(yīng)發(fā)出延遲報(bào)警，以提示人們及時(shí)進(jìn)行處理。超過延時(shí)的時(shí)間，才停止水泵運(yùn)行，以保護(hù)城市的安全供水。由此可見，真正的管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備與無負(fù)壓供水設(shè)備是有原則區(qū)別的。如上所述，采用管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的最基本條件是不能影響城市的正常供水。
3.關(guān)于穩(wěn)流罐和負(fù)壓消除器的設(shè)置
穩(wěn)流罐它只是串連在有壓系統(tǒng)中的一個(gè)局部擴(kuò)大的容器。從水的物理性質(zhì)來說，在常溫下水的體積壓縮系數(shù)僅為4.76×10-10 m2/N，所以通常都認(rèn)為它是一種不可壓縮的介質(zhì)。故在單一介質(zhì)的穩(wěn)流罐內(nèi)，水的體積可認(rèn)為是不可改變的，因此，此罐也就不可能對(duì)水量有任何調(diào)節(jié)作用。所謂穩(wěn)流，水流流經(jīng)此罐只是增加了進(jìn)水、出水的局部擴(kuò)大和收縮的阻力，不起任何穩(wěn)定流量的作用。由此可見，在管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備中設(shè)置穩(wěn)流罐是沒有必要的。由于管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備只能在城市允許的最低壓力以上工作，在吸水管一側(cè)不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)壓，另外，控制負(fù)壓對(duì)城市的安全供水也沒有實(shí)際意義。所以設(shè)置負(fù)壓消除器也是完全沒有必要的。在管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備中設(shè)置穩(wěn)流罐和負(fù)壓消除器，只能造成社會(huì)資源的浪費(fèi)，無助于對(duì)使用功能的提高。