浅谈二次供水设备的选型与应用

王桥云

摘要：二次供水设备是给水系统的主要耗能部分，合理的二次设备选型能够大大降低能耗和运行成本，因此，对二次供水设备选型进行优化研究是十分必要的。笔者结合自身工作经验，介绍了二次供水设备的选型要点，并以实际工程为例探讨了二次供水设备的应用。

关键词：二次供水设备;选型;变频恒压供水设备

一、二次供水设备及其分类

我国城市建筑均是高层，而农村又多数低层建筑。农村用水相对简单，而城镇水厂要想直接输送给城市的高层如果不经过加压是不可能实现的，通常情况下需要用供水设备将自来水直接二次增压或经过储存后再二次增压，而这一过程中应用的水泵设备就是我们说的二次供水设备。其实二次供水设备不只是某个用途的水泵设备，还是建筑供水领域，也可以是工农业生产等领域。

二次供水设备都是全自动的供水系统，根据实现全自动的原理不同分为：水塔式、气压式和变频式三大类。水塔式和气压式都都是已经过时的产品，这里不做过多介绍。变频供水设备分为无负压变频供水设备和恒压变频供水设备两大类。具体的还有箱式无负压供水设备、一体式供水设备、数字集成全变频供水设备、超静音供水设备。

当前应用的主流二次供水设备是变频恒压供水设备。变频恒压供水设备主要由水泵机组、测压稳压罐、压力传感器、变频控制柜等组成，它可以始终让压力表压力（即用户管网水压）和用户设定值相符。供水能力的大小与水泵机组相关，控制系统对整个系统的协调运行进行全面控制，增压稳压设备可以实现贮能保压，满足少量的供水和常规的管道泄漏，并且是自动控制的重要组成部分。在用水量非常大的时候时，管网压力就会下降，水泵就会自发启动并实现供水。

二次供水设备的选型

（一）二次供水设备的选型原则

二次供水设备水泵的选型是一个比较慎重的事情，在价格和质量考虑下，选择一款合理的型号，需要考虑以下几个方面的原则：

1、符合使用流量和扬程的要求，也就是泵的运行工次点（装置特性曲线与泵的性能曲线的交点）必须能够保持在高效区间运行，只有如此才可以节约动力，并且不会易损坏机件。

2、在选择水泵时要在保证良好性能和高效的基础上，有限选择那些体积小、重量轻、成本的。

3、选择抗汽蚀性能好的水泵，这样即使水泵即使在离地面较劲的距离也能够避免受到腐蚀，延长寿命，从而使泵房的开挖深度降低。二次供水设备水泵的选择，确定水泵使用的环境和使用环境，同时确定流量扬程，选择合适的型号，合适的供水泵。

（二）确定水源类型

根据水源选择，如果是自来水，且来水充足，水压稳定，就适合选择无负压变频供水设备;如果是河水或需要打井供水的，要水箱或水池蓄水，就适合选择恒压变频供水设备;如果是自来水供水，但水量不充足地区，就可以首选箱式无负压变频供水设备，会减少对管网的影响，除此外，也适合用恒压变频供水系统，保证供水稳定。

住宅性质为主的建筑，且水源原有压力不低于0.10MPa，建议采用无负压设备;学校、宾馆、医院等公共场所，建议选用恒压设备。当水源每小时最大供水量能够满足项目每小时最大用水量时，可选用无负压设备;反之责选用恒压设备。当水源原有压力为0，不可使用无负压。当抽取井水、湖库水、河水等为水源时，建议采用恒压设备。

（三）确定设备是与什么连接

1、设备直接接在自来水管网上——选用无负压供水设备（自来水进水压力≥0.1MPa）

2、水存储到水箱，设备与水箱连接——选用变频恒压供水设备（自来水进水压力<0.1MPa或者自来水经常停水的场所和酒店、医院等不能停水的场所）

3、设备与自来水管网连接，但又设了备用水箱，也与水箱连接——选用箱式无负压供水设备（一般用于酒店、医院等不能停水的场所）

（四）参数确定

1、无负压变频供水设备的选型主要由主用户的供水参数（流量、扬程等）决定，满足多种不利点要求，选型时应考虑系统沿程和局部压力损失。（一般沿程损失的计算可参考每10米沿程增加1米扬程的方法计算。无负压供水设备即大楼从泵房至楼顶等多种不利配水点管路总长100米，那么沿程损失可大概认为是10米，在确定扬程时，应增加10米计算）。

2、除了需要提供供水量与供水压力外，用户还应提供自来水管管径（便于和设备进水口对接，一般为DN80、DN100）和自来水管网在用水高峰时的供水压力值（因设备为叠压该数据便于计算扬程）。

为了获取这些数据给排水设计人员要提前和相关人员沟通，以便获取准确的数据，在这些数据中要认真判断，以防用户提供的数据不准确。

（五）二次供水设备的选型与应用

多泵式供水设备是我们常见的成套供水类型，一般两台泵以上的设备便可叫做多泵式供水，其设备参数由供水流量、扬程等项目参数来定。多泵式常用的有两用一备、三用一备等，较为大型的供水项目则有多达七泵组及以上的供水类型，泵体越多对供水技术要求越严格，对控制系统的技术要求也就越严谨。目前，随着二次供水技术的普及，很多小型供水场所也在使用智能型供水设备，虽然前期设备价格较高，但后期所带来的经济效益确是可通过计算得出的。

三、二次供水设备的应用

某城市小区，共有8栋楼每栋15层，楼房标高67米，每层8户，自来水管道压力为0.15-0.35MPa，市政工程水管管径为DN250。求该小区的最大供水量和扬程？

1、流量Q的确定

Q={（用水人数4×8栋×15层×8户×小时变化数2.5×华南用水标准300L/人）/时间24小时}÷进率1000， Q=120m3/h。

2、扬程H的确定

小区楼层标高静压H=67米，管网末端压力按0.15MPa，阻力损失按0.05MPa，最终所需扬程为H=67+15+5米=87米，取整扬程=90米。

3.验证水量是否高于市政供水量

按照GB50015-2003《国家建筑给排水设计规范》要求，生活给水管道的水流速取1.0-1.5m/s，此处去取v=1.2m/s

故市政管道流量Q=πr×r×V=3.14×0.125*0.125*3600=212m3/h

由此，市政供水量大于小区所需供水量，选型合理。

从以上计算步骤可以看出，正确选型不但要計算出最终水泵所需流量，为了保证能正常供水或不影响其他供水，还需要验证所选泵的总流量是否大于市政供水流量。若您选择的是1、2代及3代变频恒压二次供水设备，如果所选泵的流量大于市政管网的供水量，则在用水高峰期时可能会对管网产生负压二影响了其他用户正常供水。因此，为了既能保证对用户正常供水，又能保证不影响相邻管网用户，当选择的是液位式二次供水设备、压力式二次供水设备及变频式恒压供水设备时，最好结合低位水池使用。当然，无负压变频供水设备的稳流罐既充当了水池功能，又可以消除对管网可能产生的负压。是理想的二次供水设备，只不过一次性硬件设备投入过高。但后期的能源费支出及各种管理费则大大节省。

四、结语：

二次供水作为城市供水的重要组成部分对于城市建设与发展有着重要的作用。在进行二次供水设备选型时要清楚项目水源、做好流量扬程等参数计算，明确设备连接等等，从而选择一个合理的二次供水设备，降低建筑能耗。

参考文献：

[1]王振华. 二次供水设备类型的选择对推进节约能源工作的意义[J]. 科技视界， 2015（19）：159-160.

[2]宋仁元. 住宅小区二次供水方案的合理选用[C]// 中国水协设备材料委二次供水设备选型与应用技术交流研讨会. 2007.