消除負(fù)壓的幾種方法(改)

PAGEPAGE12無負(fù)壓供水設(shè)備消除負(fù)壓的幾種方法馬戍環(huán)在“給水節(jié)能技術(shù)研討會”上的發(fā)言稿整理摘要對消除負(fù)壓的原理及幾種方法的形式和特點(diǎn)作了論述關(guān)鍵詞無負(fù)壓給水 吸排氣閥空氣罐瞬變流智能控制水泵變速城鎮(zhèn)管網(wǎng)不允許直接水泵在負(fù)壓下抽水,也不允許水泵脈動,流19981、補(bǔ)入空氣法原理概述如果在上端進(jìn)水(接管網(wǎng))下端出水(接水泵)的密閉水罐的頂部裝上一個或一組吸氣閥,則可在水泵抽水流量大于管網(wǎng)進(jìn)水流量而產(chǎn)生真空時打開吸氣閥吸入大氣,使密閉水罐成為在大氣壓力下的開口容器,因此消除了負(fù)壓,使管網(wǎng)流量限定在負(fù)壓抽水的臨界流量1997降接通大氣；而稱為“電動式真空補(bǔ)償器”的專利申請就是一個受液位接觸點(diǎn)控制而打開的電磁閥?，F(xiàn)在很多產(chǎn)品也不在遮遮掩掩地存在的問題筆者曾撰文對吸排氣閥動作可靠性問題提出疑義﹝見注文﹞是出自兩個方面的原因,首先是作為機(jī)械結(jié)構(gòu)器件的浮子閥或電磁閥必然存在的動作失靈和機(jī)械壽命問題。特別是當(dāng)管網(wǎng)水壓足另外,諾大的水罐截面面積,使罐中水位下降到達(dá)控制高度時間較長,在吸氣閥打開前的過渡時段,負(fù)壓早已形成并可能導(dǎo)致水體汽化,析出氣泡,聚成氣穴、氣囊,充塞在水罐頂部,恰在管網(wǎng)連接的進(jìn)水口處,使得進(jìn)水過程中呈現(xiàn)汽液兩相流的非穩(wěn)定流態(tài)運(yùn)動的水力若不能順暢的排氣、吸氣則會有管道水阻增大、壓力增高或壓力振蕩不穩(wěn),甚至?xí)斐晒艿澜宇^漏水,管壁疲勞而降低使用壽命或發(fā)生負(fù)壓消除檢驗標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗方法和檢驗手段過于簡單、含糊。譬如,將進(jìn)水閥門關(guān)閉,進(jìn)水量必然小于出水量,吸氣閥是很容易打開的,但這并不能代表正常工況流量時的狀況。儲水罐容積難以選定。筆者曾在文章中提出過“在基本不改變供水現(xiàn)狀和格局的限定條件下擴(kuò)大直接供水范圍”,“優(yōu)先考慮注1﹞量時通過儲水罐來“貯水調(diào)峰”,即:管網(wǎng)進(jìn)水流量會小于用戶用水作過程中緩沖水量的需要就可以很小了。當(dāng)然為了擴(kuò)大無負(fù)壓產(chǎn)品100m3100用來補(bǔ)償:V=(Q-QtQQ(m3/h)△t用水高峰的持續(xù)時間QQ素實(shí)在是太多了。的出現(xiàn),有的是用切換進(jìn)水端,從水箱或是管網(wǎng)進(jìn)水,有的則是從水真空下吸入空氣,而且吸氣口就是排水口,也有吸入小蟲等污物之嫌，由此產(chǎn)生了對“補(bǔ)氣法”的非議和拒絕。于是就有了如下幾種對策。而稱之為全密閉形式,消除負(fù)壓的機(jī)理仍是靠囊外吸入大氣壓力,使化后是否有析出物”等材質(zhì)問題的疑問；有運(yùn)行中水中氣體在囊中或隔膜下無法排出,只有經(jīng)過水泵排出,因而會造成水泵氣蝕而影響水泵的使用壽命的問題,還有人認(rèn)為膠囊和隔膜在向外受壓的受力（注2）等等指責(zé)。分倉式罐體。罐體被制造成兩個倉體,分為水倉和氣倉,罐體在全密閉狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)水倉中產(chǎn)生負(fù)壓時吸氣閥打開,從氣倉補(bǔ)入流道及葉輪造成一定損害”等不同見解（3）1.4小結(jié)吸(排)氣閥是輸配水管道的常用設(shè)備,給排水設(shè)計手冊中寫到,（4）吸氣閥方式是具有理論依據(jù)和實(shí)踐證明的成熟的簡單的技術(shù)。就是這樣簡單明瞭的工作原理和罐上負(fù)壓消除器、予壓平衡器、管網(wǎng)鎮(zhèn)流器、管網(wǎng)保護(hù)神等中國乃至世界的新產(chǎn)品。使得“無負(fù)壓概念滿天飛,發(fā)明人叫苦不迭”,“利用（注5預(yù)加壓力法在一個上進(jìn)水下出水的橡膠隔膜壓力罐的氣室中預(yù)加一定的壓一定的壓力,就限制了取水量,并不會使管道產(chǎn)生負(fù)壓,這項技術(shù)601.3.2種缺點(diǎn)。為了回避隔膜罐的缺點(diǎn)，有的產(chǎn)品在罐中注入比重很小的氣體，如氦氣等惰性氣體并控制其壓縮﹑膨脹體積，以保持罐內(nèi)壓力。但仍然有因氣體流失而失效的可能。預(yù)加壓力的作用在于保持進(jìn)水口有一定的壓力,避免在進(jìn)水管路這顯失正確，若無足夠的儲水可供，怎可“無米之炊緩沖罐補(bǔ)流法當(dāng)管網(wǎng)能力充裕,而用戶水泵很小之時,根本就沒有缺水性負(fù)壓泵可串聯(lián)到管網(wǎng)上直接抽水,但是瞬變流產(chǎn)生的負(fù)壓還是會影響管網(wǎng)安全（有的設(shè)備,水泵不使用變頻器調(diào)速而是直接起動和停止的定速運(yùn)2-3型空氣罐用于緩沖流量瞬變，這樣的設(shè)備在日本國多見。4、智能控制法在認(rèn)知了管路負(fù)壓生成機(jī)理的基礎(chǔ)上,使用先進(jìn)的智能化控制設(shè)件，則不會產(chǎn)生負(fù)壓而不是產(chǎn)生之后再去消除。這種全新設(shè)計理念的產(chǎn)品一經(jīng)推出，就引起了業(yè)內(nèi)的關(guān)注。因為從理論上講，有三水泵可直接管網(wǎng)，因此是真正的全密閉。（例如，北京規(guī)定為0.2MPa時停泵）斷電停泵。或在罐上裝壓力或流量約束條件控制。在取水管端口監(jiān)測管網(wǎng)壓力值，當(dāng)它低于規(guī)定下限值（例如0.2MPa）壓力很高（0.5MPa）時，除非管網(wǎng)件下是簡單易行的方法。但由于瞬變流負(fù)壓有可能產(chǎn)生瞬間壓力突降，則有可能造成突然停泵、多次停泵等影響正常用水的問題出現(xiàn)。如果在壓力下限停泵之前有一個緩沖的空間，例如，當(dāng)壓力0.22Mpa時約束水泵不再升速，使水泵在管網(wǎng)特性曲線的作用下自然地改變工況。管網(wǎng)常常會自然恢復(fù)壓力。從而減少了突然停泵次數(shù)，這對于管網(wǎng)壓力相對較低，壓力值在約束條件的臨界點(diǎn)附近飄移時會有很好的效果。4.1.20.12Mpa～0.15Mpa1m2m1）及（6）文中已有論述。的精度。所以管網(wǎng)準(zhǔn)用流量指標(biāo)下達(dá)時應(yīng)留有余地。瞬變流負(fù)壓的抑制增減時的平滑處理，流量（壓力）、出水的恒壓控制水泵在疊加管網(wǎng)壓力下運(yùn)行，有很多新的問題（注7）出現(xiàn)。其PID應(yīng)性好的控制系統(tǒng)是大有文章可作的。多樣化的控制功能供水無事故、安定用水很舒適的高端產(chǎn)品發(fā)展。（8（王丹紅整理）注[1]馬戍環(huán)。無負(fù)壓給水設(shè)備及管網(wǎng)準(zhǔn)用的技術(shù)條件；給水排水，2005Vol.31No.7注[2]49注[3]商慶ft曹成。淺談管網(wǎng)疊壓（無負(fù)壓）供水設(shè)備的性能及應(yīng)用；給水排水動態(tài)2006.4月號注[4]32.1.1.2注[5