2015年江苏给排水年会铭星技术总监王林泉所做《二次供水分析及研究》获热烈掌声

在2015年江苏给排水年学术交流年会上，江苏铭星供水设备有限公司技术总监王林泉作了《二次供水分析及研究》学术研讨交流，获得与会人员热烈掌声。

王总监从二次供水设备的历史演绎开始讲起，对目前二次供水设备利弊进行入深入阐述，提出破解这些问题的思路与对策。其亮点在于一是给二次供水设备发展提供了新方向；二是指出二次供水设备发展的新思路；三是其积极的探索与努力给二次供水设备的研发给予了新的启迪。

（附：二次供水分析及研究：生活供水设备已经有几十年的历史，从最初的水泵直接加压到屋顶水箱或水塔再由水箱或水塔再向各用水点供水设备到全数字变频控制供水设备，经过了补气式供水设备、隔膜式供水设备、变频调速供水设备、罐式无负压供水设备、箱式无负压供水设备六代产品的革新，每一代产品都有它的适用范围和利弊。为便于用户及设计人员正确的选择，对目前正常使用的二次供水设备的利弊分别进行阐述。）

一、水泵—水箱（水塔）联合供水

1.水泵从低水位水池取水，加压后供水到屋顶水箱或水塔，再供应用户用水。

其主要特点是：低位储水池有足够的储水容量，水泵工作点可在高效区运行，屋顶水箱或水塔有足够的储水量，供水压力受到水箱或水塔设置的高度限制。

2.水箱材质有过多次的改进：砖砌水泥抹面、钢筋混凝土水泥抹面、玻璃钢、镀锌钢板、搪瓷钢板、不锈钢板、复合不锈钢板。

3.水泵—水箱（水塔）联合供水方式的优缺点：

优点：a、水箱有足够容积，供水可靠；b、水泵在高效区工作时，节能。

缺点：a、水箱存在二次污染；b、顶部楼层用水水压较低，更不能满足家用热水器水压要求；3、水泵电机启动电流大；4、噪音大；5、占用屋顶面积大；6、增加屋面自重。

4.适用范围：一般不选用

水泵---水箱（水塔）联合供水方式的改变：为改变上述缺点，气压供水技术应运而生。

5.最早推出的是补气式气压供水，设置一个气压罐，上部是空气下部是水，利用水不可压缩，空气可以压缩释放的原理，实现二次加压供水。出流的水是气水混合液，需要不断的补气；为了减少罐内水中气体的溶解量，应用隔膜技术将水和气分开改进成今天仍然在使用的隔膜式气压罐。

6.气压供水技术的优点：能满足用水点水压要求、无二次污染、防止水锤。

7.气压供水技术的缺点：a、水泵启停频繁 b、启动电流大 c、要保证供水的可靠性罐体容积大 d、压力不稳定 e、噪音大。

8.适用范围：目前在生活供水设备中一般作为夜间或小流量使用和消防使用。

9.气压供水的改变：为减少上述缺点变频调速恒压供水技术应运而生。

10.能满足用水点压力要求

11.机组配用得当有节能效果

12.供水可靠：

1）不受市政自来水管网保护压力的控制：自来水压力低于保护压力1.6kg/cm2时仍然可以向水箱内供水

2）自来水停水可正常供水：即使市政自来水停水也可正常供水1~2小时，减少因自来水压力低于保护压力而不能正常供水引起民愤。

13.减轻市政自来水管网高峰供水时的负担

1）节能效果较差：市政自来水进入水箱压力随之消失，正常市政自来水压力为0.30MPa，保护压力0.16 Mpa，至少0.16 Mpa的压力白白浪费了，如果将市政自来水压力利用起来形成叠压就达到节能的效果。比如：设计流量Q=32m³/h,设计扬程H=86m一定的条件下，采用变频调速方式选用水泵的电机功率为15kw,采用叠压方式86m-15m=71m.选用水泵的电机功率为11kw,两种电机功率误差4KW，则浪费4kw/15kw=26.7%能量。另外，水泵大多时段不在高效区段运行，不节能。所以说相对于叠压供水是不节能的，节能效果是较差的。

2）连续稳定性差：变频供水设备采用单变频控制水泵技术,每台泵的启动由共用一台变频器，当第一台泵变频启动加速运行到50HZ延时5-15S（可调）后程序指令该泵切换到工频运行，同时指令变频器启动第二台泵启动，第二台泵达到设定的压力需要运行5-30S（可调）的加速时间，故在这第一台泵切换到第二台泵达到设定的压力有5-30S左右的加速时间，造成压力降到提升的过程，压力达不到连续性和稳定性。

3）噪音大：噪音主要有：电机及变频器的冷却市场上基本采用风冷故产生噪音大于65dB、水箱进水产生的跌水声、停泵产生的水锤声。

4）二次污染严重：水箱进水量不受系统一天的用水量控制易形成储水量大于用水量，多余的水超过24小时形成陈水而造成二次污染；

5）水箱易生锈：目前市场上正常使用的是SUS304焊接不锈钢水箱，因不锈钢焊接后造成晶间分子结构的改变，原结构是铬元素在碳元素的外层起到防锈的作用，高温焊接后碳元素附在铬元素的表面，而碳是极易氧化的，故而造成目前水箱普遍生锈的主要原因。

二、罐式叠压供水的优点

1）节能：能充分利用市政管网的压力，减少二次加压水泵的扬程故而减少水泵电机的功率，可节约电能20%以上。

2）卫生：整个二次加压供水设备采用全封闭结构，不受二次污染，故水质满足饮用水标准。

3）占用空间小：与变频供水设备相比可节省水箱占用的空间。

4）安装方便、维修方便。

三、罐式叠压供水的缺点：

1.局限性：

受市政自来水管网保护压力和流量的控制：只能在自来水压力和流量都满足的情况之下才能使用。使用不当会造成市政管网局部水压下降，影响附近用户正常用水。

2.供水可靠性差：

1）一旦自来水压力低于保护压力1.6kg/cm2时设备就不能正常工作，形成有水百姓没有水生活。

2）自来水停水不能正常供水：市政自来水停水老百姓就没有水用，很不方便老百姓生活。

3.增加市政设施改造工程量：

随着中长期用水量的不断的增加，现有的市政自来水管网的压力和流量不能满足高峰供水时的需求，必须对原管网或在原管网中再设置加压泵站进行改造，需要增加大量的财政投入。若改造不及时还会引起不可避免的民愤。

4.连续稳定性差---水泵切换瞬间有压力降。

5.适用范围：市政管网中长期水压和流量能满足的条件下。不适用于噪音要求高的场所。

6.罐式叠压供水技术的改进：为改变局限性、供水可靠性，箱式叠压供水技术应运而生

四、箱式叠压供水技术

1.市政自来水管网水压水量满足的条件下水泵直接抽水形成叠压供水方式，当市政管网停水或水压低于保护压力时切换到水箱供水的二次加压供水方式。是叠压供水技术和变频调速供水技术组合。

2.优点：a、没有局限性供水可靠，不受市政供水管网压力和流量的控制；b、节能；c、减少市政管网高峰时的供水压力；d、无需建泵房。

3.缺点：a、不适用于噪音要求高的场所 b、水泵切换瞬间仍然有压力降 c、水箱储水量大于一天实际用水量，易造成污染 d、采用焊接不锈钢水箱易生锈 5、水箱清洗难度大

4.适用范围：适用于噪音要求不高，压力允许有瞬间压力降的二次供水场所

5.箱式叠压供水技术的改进：为改变上述的缺点超静音全变频叠压供水泵站应运而生。

五、超静音全变频叠压供水泵站

1.叠压供水方式同箱式叠压供水方式。

2.在箱式叠压供水技术和罐式叠压供水技术的基础上将数字集成变频控制技术取代单变频控制技术，每台泵配置数字集成变频器既相互独立又相互联动的一种革新产品。

3.全变频控制技术是将变频器的功能和PLC自动控制功能及机械电器功能融合在一起。所有水泵共享系统运行数据信息，可有效克服工作水泵不在高效区运行的工况出现；若其中一台水泵出现故障，其它水泵照常工作，备用泵自动投入运行工作并报警。当一号变频泵电机频率达到50HZ时接着二号变频泵启动频率上升同时一号变频泵下降，使两台或多台水泵的运行频率达到一致，每台变频泵之间采用CAN无线传输技术，实现等量同步运行。

4.水泵采用美国尤孚管中泵，该水泵采用水冷技术，噪音控制在35dB左右；数字集成变频器采用美国尤孚水冷变频器，噪音控制在25dB以下；水箱进水采用减压网消除跌水声。

5.优点：

a、克服了水泵切换瞬间压力降b、在变频供水的基础上节能20%左右；c、没有局限性供水可靠，不受市政供水管网压力和流量的控制；d、减少市政管网高峰时的供水压力负担；e、无需建泵房；f、超低噪音。

6.缺点：a、不锈钢焊接水箱容易生锈 b、清洗难度大

7.适用范围：适用于所有二次供水场所

8.不锈钢水箱的改进----为能彻底克服焊接不锈钢水箱容易生锈清洗难度大等缺点，一次性模压拉伸成形无横缝无拉筋装配式不锈钢水箱应运而生。