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无负压供水设备

  • 产品名称:无负压供水设备
  • 产品分类:无负压供水设备
  • 公司名称:山东聚翔科技有限公司
  • 联系方式:186-5313-8666
  • 公司地址:山东省济南市长清经济开发区
  • 添加时间: 20/04/08
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无负压供水设备简介
1.1产品概述
我公司投标的SDJX智能型无负压稳流给水设备所执行的产品标准为GB/T 26003-2010《无负压管网增压稳流给水设备》国家标准。
SDJX智能型无负压稳流给水设备主要针对目前二次供水设备存在问题,包括:噪声、节能、卫生、档次配置等方面,经过充分调研、分析和总结之后,本着 “以市场需求为导向,以质量保障和智能化控制为主要,以节能、卫生为前提,以GB/T 26003-2010《无负压管网增压稳流给水设备》国家标准为依据”的原则,在现有无负压二次供水产品的基础上,由我公司技术人员自行立项、并成功研发出新一代节能省地型无负压二次供水设备。
SDJX智能型无负压稳流给水设备采用了稳流补偿与真空技术、全密闭自平衡预压式无负压技术、智能控制与网络通讯技术于一体,实现在市政自来水管网直接串接的无负压供水方式,克服了对管网的不好影响,又杜绝了水质污染,同时采用触摸式人机界面系统,提升了产品人性化、简易化和直观性的功能,达到全自动的无人值守效果。
SDJX智能型无负压稳流给水设备具有自主知识产权(属专利产品,专利号ZL 201620983658.3)。由于该设备具有推广应用的显著优势,在确保二次供水质量的同时实现显著节能、节地、节资、卫生环保和智能化无人值守等效果,目前已在济南、聊城、青岛、德州、湖北、新疆、内蒙等地颇收用户好评,并且取得了很好的效果,颇收用户的一致好评。
SDJX智能型无负压稳流给水设备主要应用于各类民用与公共建筑的二次供水领域,包括居住小区、部队、办公、酒店等,将具有广阔的应用前景和很好的经济社会效益。
1.1SDJX设备结构与组成
SDJX智能型无负压稳流给水设备主要是由稳流补偿器、负压控制器(即:真空控制器)、水泵、控制柜、管路、阀门、仪表等构成,如下图所示:

1.2SDJX设备工作原理
SDJX智能型无负压稳流给水设备采用稳流补偿与真空技术、全密闭自平衡无负压技术、模块化与智能控制技术、网络通讯技术于一体,实现在自来水管网或其它有压管网直接串接的无负压管网叠压供水,克服了对管网的负面影响,又杜绝了水质污染,同时采用触摸式人机界面系统,提升了产品人性化、简易化和直观性的功能,达到全自动的无人值守效果。

在SDJX智能型无负压稳流给水设备正常工作时,稳流补偿器处于储水、稳流状态,其进水量在储满足够水量后,将与出水量(即用水量)保持一致。当在进水管压力波动、水泵运行工况突变导致瞬变流负压、或者进水量小于用水量时,将由稳流补偿器配合真空抑制器进行全密闭、自平衡和稳流补偿的功能调节,稳流补偿器储水将即时补充给用水管网,并通过无负压控制系统使进水压力始终维持在系统规定的标准服务压力之上,从而控制了负压产生,避免了对自来水管网或其它有压管网产生的负面影响,同时杜绝了水质污染。
与此同时,水泵依据出水管系统的设定压力及流量进行变频运行,当检测到实际压力高于设定压力值时,系统将降低变频器频率,反之则升高变频器频率,以实现水泵工况点随着实际用水量大小和进水压力高低的变化进行变压、变流量运行:
当用水量大、进水压力低时(如在用水高峰期),通过变频器改变供电频率,使水泵电机转速升高,从而提高了设备的流量及扬程;当用水量减少、进水压力升高时(如在用水低谷期),变频器供电频率降低,设备流量及扬程也相应减小,水泵电耗降低,从而达到节能效果;
当系统不用水或很小流量运行时(如凌晨),则通过对用水量、频率或运行时间的设置、检测和判定,使自动转换到“小流量运行”工作状态,此时水泵停止运转,由小流量保压管向用水系统持续供水,以达到小流量节能效果,避免水泵在小流量变频运行时偏离有效区而造成能量浪费现象;
此外,当进水压力较高,且达到了系统设定的所需供水压力以上时,水泵将自动停机和进入“休眠”状态,此时系统将通过绕水泵的旁通管向用水管网直接供水。
假若由于事故停水、进水阀关闭、稳流补偿器无水等非正常情况而导致处于“无水”状态时,系统将立即控制水泵停机,稳流补偿器及真空抑制器处于非正常保护状态、并警报;当设备进水压力、流量等恢复正常时,系统将自动复位和进入正常工作状态。
1.3SDJX设备主要技术指标
SDJX智能型无负压稳流给水设备的主要技术指标,见下表:


序号

技术参数

主要技术范围

备注

1

供水流量范围

0~10000m3/h

根据工程情况和要求确定

2

供水压力范围

0.05MPa~2.5MPa

 

3

控制电机容量

单泵0.37kW~550kW

 

4

控制方式

出水口变流量恒压;

出水口变流量分压

可根据工程情况和用户要求选定

5

调节方式

数字(或模拟量)、PID调节

 

6

稳定时间

≤30s

 

7

压力控制误差

±0.01MPa

 

8

噪声

不大于水泵的规定值

 

9

外壳防护等级(柜体)

满足IP30

符合现行标准GB4208《外壳防护等级》的规定

10

环境温度

0℃~40℃

 

11

空气相对湿度

<90%(20℃),无结露

 

12

执行标准

GB/T 26003-2010《无负压管网增压稳流给水设备》

1.4SDJX设备主要功能
SDJX智能型无负压稳流给水设备具有如下主要功能:
1)无负压功能:当公共供水管网进水量小于出水量(也称用户用水量)时,稳流补偿器与真空抑制器联合调节管网输出水量,使管网压力维持于当地公共管理部门所规定的标准服务压力,而不再下降,保证设备对公共管网不产生负压。
2)卫生功能:设备不对水质产生污染,不改变原水水质,即设备进水口的水质与出水口的水质要相同。
3)全密闭、补偿功能:当公共供水管网进水量小于用户水量时,整套设备在全密闭基础上,稳流补偿器内存储的水可及时补偿,满足用户的高峰用水需求。在一段时间内可补充公共管网来水量的不足。
4)小流量保压功能:在用户用水低谷或夜间小流量用水时,设备能够处于保压的工作状态,避免水泵及控制系统频繁启动。
5)无水停机、有水开机功能:当水源无水时,设备应能自动停机、并警报;当水源水压恢复时,设备应能自动启动和恢复正常状态。
6)手动、自动及远程操作功能:设备应具有手动操作和自动控制的功能,且宜设有远程操作设备启、停的功能。
7)压力控制功能:设备应具有变频调速功能,并能进行压力自动控制与调节。当在恒压控制方式时,设备的压力控制精度不应超过±0.01 MPa;在变压控制方式时,设备的出水压力应按流量变化发生改变。
8)“休眠”与“唤醒”功能:当直接连接的供水管网的进水压力高于设备运行的设定压力时,设备应能自动停机和进入“休眠”状态;当进水压力低于设备运行的设定压力时,设备应能自动“唤醒”启动、并恢复正常运行。
9)自动保护功能:设备应设有电源过压、欠压、缺相、过载、过流等故障的警报及自动保护功能;对可恢复的故障应能自动或手动扫除,而且设备在故障扫除后应能自动恢复正常运行。
10)超压保护功能:当因故障使运行中的设备失控,在实际工作压力超出设定压力大允许值时,设备应能自动停机、并超压警报;当高压力扫除后,设备应能自动恢复正常运行。
11)失压保护功能:设备应设有失压保护功能,即在出水管网发生破裂泄漏水时,设备应能自动停机保护。设备处于自动状态下,当全部工作泵启动全速运行但设备出口压力尚未能达到设定压力值、且持续30s后,应自动停机、并失压警报;待停机10min之后,设备应自动恢复正常运行。
12)水泵自动切换功能:设备配置两台及以上的水泵时,每台水泵(含备用泵)应能自动切换和交替运行,水泵切换时间与设定时间的偏差不应超过±30 s,并应先启先停。
13)备用泵自投功能:设备在工作泵故障时,备用泵应能自动投入运行。
14)远程监测、监控、监视功能:设有远程监测、监控、监视功能的设备,应能在监控核心对设备进行远程监测、监控、监视。
15)人机对话功能:设有人机界面的设备,应具有人机对话功能,且人机对话的界面应为中文操作系统,图标显示应完整、清晰、明显和易于识别,并能方便操作。
16)用户水位监测功能:当设备向用户端设有的高位水箱、水池或水塔的调节装置补水时,设备应设有与用户的高位水箱、水池或水塔的水位检测的通讯接口,并应能正常连接和通讯,当监测到水位过高时,设备应能警报。
17)软启动功能:设备能够根据设定自动变频软启动功能,可以使水泵慢慢的从0转速开始运行或停止,有效的保护了水泵,同时也避免了对管网、电网的冲击,延长水泵的使用寿命,当一台变频泵运行达不到设定的压力时,变频启动第二台水泵,这样多台泵依次循环变频启动直至达到设定的压力,根据实际用水情况进行调控,有效节省能源。
18)数据自动存储功能:设备具有数据自动存储功能,设备设有存储器,对运行时的参数进行自动跟踪存储,尤其对故障状态下的运行参数进行存储,设备可以自动存储5次以上的详细故障资料,根据运行情况自动调整参数,以便于维护检测。
19)其它功能,符合GB/T 26003-2010《无负压管网增压稳流给水设备》的规定
1.5SDJX设备型号说明与应用范围

SDJX智能型无负压稳流给水设备的应用范围,包括:
■ 新建、扩建或改建的住宅楼、居住区及其配套设施的二次供水;
■ 部队、酒店、办公楼等公共建筑的二次供水;
■ 工矿企事业单位、城乡、农村等的二次供水;
■ 高层、较高层建筑的分压二次供水;
■ 大型工厂(含工业园区)、泵站、开发区等的集中大流量二次供水系统;
■ 其它二次供水系统。

1.6无负压产品安装尺寸
SDJX无负压供水设备的安装尺寸,2台格兰富泵配置,见下图所示:

1.7SDJX设备执行标准
如前所述,SDJX智能型无负压稳流给水设备执行的产品标准为GB/T 26003-2010《无负压管网增压稳流给水设备》国家标准,包括设备的设计、制造及安装验收等均执行此标准,而且该国家标准为新的现行国家标准。
1.8无负压产品关键技术
1.8.1全密闭、无负压、稳流补偿技术
SDJX无负压供水设备采用全密闭、无负压、稳流补偿技术,其特征是在整个运行过程中既不进气又不出气,为全密闭供水系统,同时在全密闭供水的基础上,能够实现稳定和调节流量的功能,达到稳流、补偿效果。
SDJX无负压供水设备实现全密闭、无负压、稳流补偿功能所采用的技术措施是:设置稳流补偿器与真空抑制器的配套结构,且稳流补偿器采用分腔集成式结构。
稳流补偿器配合真空抑制器的工作原理是:稳流补偿器内部采用分腔集成结构,共分3腔为稳流腔、补偿腔和稳压腔,在稳流补偿器的稳流腔顶部设有真空抑制器接口和进水口、在稳流腔的底部设有出水口,真空抑制器接口用于安装真空抑制器以实现全密闭无负压功能,而且真空抑制器将通过在真空抑制器接口处设置负压消除管与稳流补偿器的补偿腔连通,为了向补偿腔中预充惰性压缩气体,在真空抑制器上还设有充压口。安装时,将稳流补偿器的进水口与自来水进水管连接以提供有压水源,稳流补偿器的出水口与水泵吸水管连接进行配水。运行时,自来水将通过进水口首先进入稳流腔,再由稳流腔的出水口到水泵吸水管为连接的水泵进行配水,当自来水进入稳流腔的水量充足、稳流腔水压高于系统规定的最低服务压力值时,连接的水泵将投入运行,稳流腔的进水口流量与其出水口流量将保持一致,此时稳流腔起到缓和稳流腔进水口流量与出水口流量平衡、并储备充足水量,当出现连接进
水口的自来水进水管压力波动、或者连接的水泵运行工况突变导致瞬变流负压、或者进水口流量小于出水口流量时,将由连接的真空抑制器随即动作和通过负压消除管将补偿腔与稳流腔连通,此时在补偿腔预压储备的能量将通过负压消除管输送至稳流腔,以消除对稳流腔的压力波动、瞬变流负压及进水口流量不足的问题,保证稳流腔水压始终维持在系统规定的标准服务压力值以上,达到全密闭、无负压、稳流补偿供水,从而避免了水泵运行对进水口连接的自来水管进水管产生负面影响,同时100%全密闭完全杜绝了外界空气污染。
所述稳流腔的作用:在于消除突变流(或瞬变流)对市政管网带来压力波动的影响,达到稳流功能;
所述补偿腔的作用:在于配合真空抑制器实现全密闭无负压功能,对用水管网进行即时调节补偿,始终维持市政管网不低于标准服务压力要求,达到无负压供水,对管网不产生负面影响,同时100%全密闭系统完全杜绝了外界空气污染;
所述稳压腔的作用:在于对出水管网稳压,兼有稳压、小流量保压和消除水锤等功能。
1.8.2真空抑制技术
SDJX无负压供水设备采用真空抑制技术,其特征是在稳流补偿器上装设隔腔式液晶显示真空抑制器(属专利产品,专利号ZL201620983535.X),如下图所示,隔腔式液晶显示真空抑制器主要由壳体(6)、浮球(2)、浮子(9)、阀体(30)、微处理器(19)、液晶显示装置(15)和接线柱(23)组成。

隔腔式液晶显示真空抑制器的工作原理是,浮球(2)将随着水位上浮而带动活塞座(4)向上运动、并密封连接法兰(5)的中间孔和关闭水室(32),形成水室(32)的一级密封,此时水室(32)无水,水室(32)内的浮子(9)将处于重力下悬状态,而且浮子(9)通过连杆(31)使阀芯(27)在阀体(30)内处于靠下位置,水室(32)的二级密封打开,水室(32)与气室(24)连通,当一级密封失灵导致渗漏水通过连接法兰(5)的中间孔进入水室(32)时,水室(32)内的浮子(9)在其浮力的作用下处于上浮状态,此时,浮子(9)由连杆(31)带动阀芯(27)接触阀体(30)密封,浮子(9)带动连杆(31)绕轴销(28)大旋转90°状态,水室(32)关闭和水室(32)的二级密封形成,磁感应装置(20)接近磁力开关组件(11)的感应区以感应电信号,磁力开关组件(11)连通,而且,磁力开关组件(11)将该感应到的电信号发送至微处理器(19)予以记录、处理与存储,并给出“工作”状态指示;当连接法兰(5)以下的水位下降和出现负压时,浮球(2)将失去浮力下移,活塞座(4)也随之下移,水室(32)通过连接法兰(5)的中间孔连通,水室(32)打开,一级密封消除,此时,水室(32)的渗漏水从连接法兰(5)的中间孔流出,水室(32)水位下降,水室(32)内的浮子(9)随水位下移、并通过连杆(31)带动阀芯(27)向下运动,气室(24)打开,水室(32)与气室(24)连通,此时气室(24)则通过连通管(8)与设置的隋性气体压缩储能正压装置或者外界空气系统连通,以破坏水室(32)及气室(24)的真空形成条件,从而消除负压影响。与此同时,电器室(17)将始终完全分隔于气室(24)和水室(32),而且微处理器(19)还通过水位传感线(3)予以检测水位信号;此外,微处理器(19)还将采集的信号、处理结论、时间及状态等信息传输给液晶显示装置(15)在线现场显示,同时,微处理器(19)还将传输给液晶显示装置(15)的信息通过线缆(21)及接线柱(23)对外传输至远距离控制中心,达到现场显示和远距离传输的效果。
1.8.3触摸屏人机界面控制技术
SDJX无负压供水设备控制柜系统,采用了触摸屏人机界面控制技术,配置ABB变频器、西门子PLC以及GPRS远程网络监控技术,实现SDJX无负压供水设备的全自动智能化控制,如下图所示:


1.8.4远程监控技术
SDJX无负压供水设备集成GPRS远程网络监控技术,远程网络监控技术可兼容多种通讯系统,可供选用以太网、GPRS/GSM/SMS、WLAN、Model、MS/TP等多方式的集成与优化,方便用户实现远程监测、监控与报警,并带有RS485接口便于软件升级或者传输各类数据等,如下图所示:


SDJX无负压供水设备集成GPRS监控方式及组成示意图
SDJX无负压供水设备集成GPRS远程网络监控技术,已向国家知识产权局申请国家专利(专利申请号:ZL 201621009685.7),如下图所示,该远程监控系统主要由控制柜(1)、GSM短信模块(2)、网络摄像头(3)、交换机(4)和无线路由器(5)组成。
图中,所述控制柜(1)用于对现场无负压二次供水设备的数据信号予以采集、转换、处理与通讯,现场无负压二次供水设备的数据信号包括自来水压力检测表(9)的自来水压力、进水压力检测表(14)的稳流补偿器(12)进水压力、出水压力检测表(17)的水泵(15)出水压力、压力控制器(18)的较高压力与复位压力、流量监测计(19)的出水累积流量与出水瞬时流量、水位传感器(13)的稳流补偿器(12)水位、流量控制阀(10)的开度、真空抑制器(11)的动作、水泵(15)的启停与电流、变频器(16)的频率、电能表(7)的电耗等的信号。
该远程监控系统的工作原理是,控制柜(1)采集无负压二次供水设备的数据信号、并处理后,将通过交换机(4)、无线路由器(5)及天线(6)的无线方式予以实时发送,与此同时,网络摄像头(3)也将采集的现场视频图像信号以无线方式予以发送,GSM短信模块(2)将以短信方式与预设的管理人员及时无线通讯和报警,实现无负压二次供水设备无线监控、监视和短信报警功能。
SDJX无负压供水设备集成远程网络监控技术可以对现场设备进行远程监测、监控,从而方便、准确和及时地掌握设备的运行状态、故障及报警等信息,达到故障早发现、早处理,使供水质量、可靠,而且有利于集中管理以及实现对数据的实时采集、传输、显示、分析、存储、检索、查询、报表打印等功能,同时也提高了设备的自动化管理水平,达到无人值守或少人值守的目的,降低了设备运行过程中的管理成本,提高了工作效率,使很好地节省了在平时巡视管理的人力、物力及财力,这对提高自动化水平、降低劳动强度、优化管理等方面起到了至关重要的作用。
SDJX无负压供水设备集成远程网络监控技术具有以下监测、监控功能:
1)数据采集与传输功能:采集WG设备的进水压力、出水压力、频率、各泵运行状态(包括电流、变频、工频、故障、停止、启动)、报警信息、流量(包括瞬时流量和累计流量)、pH值、余氯、浊度等参数,并实时传输到远程监控中心;
2)数据显示及分析功能:监控中心可对接收到的各类信息及数据经过分析、加工后,进行直观地显示,以供操作、管理人员观察、使用;
3)报警功能:在设备出现故障、超值等异常情况采用声、光、电的形式进行报警,并对相关模拟量进行追忆记录,对报警信息按顺序显示和打印语句,包括报警内容、时间等,从而达到早发现、早处理;
4)历史数据存储、检索、查询及分析功能;
5)网络功能:可方便地将现场采集到的数据传送到网络服务器上,以供其它系统使用;
6)报表显示及打印功能:系统可自动生成各种日、月、年报表以及各种曲线,并可随时打印;
7)远程调试、操作功能:系统可在监控中心对现场设备进行远程启动、停止及变频器复位等操作,也可在设备安装、调试时进行现场设备的系统数据配置、出厂设置及复位、修改必要参数等;
8)授权管理功能:系统在监控中心可实现授权管理,可针对不同用户,如系统管理员、运行操作员、一般监视员等建立用户密码进行分级授权管理。
1.9泵房内效果图


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