二次供水设备设计及选型

二次供水设备设计及选型

何本豹

湖北省潜江市自来水公司湖北潜江433100

摘要：随着我国经济实力的增长，二次供水领域相对于前期的发展，其进步极为显著。先进的供水设备和技术被应用于具体的工作之中，而且相关二次供水部门还对当前的供水管理模式及设计理念进行深入性的研究，并且以研究为基础对二次供水设备设计及选型进行优化处理。借此，本文就二次供水设备设计的要求，二次供水设备设计及选型中的中区流量、水泵扬程、控制方式等进行探究和分析。

关键词：二次供水设备；设计；要求；选型

引言

二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式，由此可见，二次供水是当前高层建筑供水的唯一选择。根据国家建筑供水规定，六层以上的建筑必须要增加二次供水设施。因此，二次供水设施是否按规定设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质、水压和供水安全，与人民群众正常稳定的生活息息相关。

一、二次供水设备设计及选型的项目概述

本次研究的项目是樟华国际小区的供水项目。樟华国际小区供水项目中，涉及到了九栋高层住宅区和商业区。在实际调研中，市政府的管网压力是0.3MPa。就节约型社会理念这个角度来看，应该要充分的利用市政府的管网压力，在降低电能损耗的同时，还要防止水质出现二次污染的情况，所以，必须要优先考虑无负压供水设备。樟华国际小区供水项目中主要分为1-4层，共有136户，属于市政直接供水，而二次供水包括了5-33层，5-18层为中层，供水高度高达54米，19-33层为高层，供水高度高达99米。

二、二次供水设备设计的要求

二次供水设施主要就是为了弥补市政供水管线压力不足的情况而设立。所以，在对高层建筑设计二次供水设备的过程中，应用最为广泛的就是有无负压式、气压罐式、水箱变频式这三类。

2.1高效节能

无负压变频供水设备能够根据用户的实际用水量和使用压力对其进行自动化检测，并且还可以调节电动机的转速，不仅可以降低电动机的能耗，而且还能够保证设备始终处在高效率工作的状态。

2.2占地小、投资少，安装工期短

在此次项目建设中，使用的二次供水设备与其它的供水设备而言，其占地面积小，相对于传统形式节约了3-16倍的土地面积，节约投资在15%-60%的范围内。所以，无负压供水设备还需要具备体积小，组装、安装调试方便，运输、安装工期短等方面的特性。

2.3保护功能全，运行安全可靠，操作方便

无负压变频供水设备主机主要是采用进口的变频调速器，其自身具备欠压、过压、过载、短路、过热、失速防止等保护方面的功能。而且在配电控制的部分，采取智能化的控制原理，其操作简单实用，并且对于设备的运行情况也能够一目了然，相对于非专业人员来讲，有助于进一步提升其熟练掌握水平。

2.4供水保险系数高

无负压供水设备在运行的过程中，不仅可以与市政的供水网实现自动化的并网运行，而且还具备双恒压功能，不仅能够满足生活、生产用水正常压力和流量的需要，而且还能够在出现火情的情况时，实现自动化的转换，实现高压大流量供水。

三、控制方式的选择给水泵参数的确定

根据无负压供水设备高效节能、占地小、投资少，安装工期短、保护功能全，运行安全可靠，操作方便、供水保险系数高等方面的要求和具体的用水情况，建议本次项目建设使用四台成套的水泵设备，每台水泵都需要配备完善的独立变频器，并且要将变频频率控制在10HZ-50HZ的范围内，水泵参数主要是Q=24.4m³/h，H=62m，N=7.5KW。

3.1中区

3.1.1中区流量计算

在进行中区流量计算的过程中，第一，根据《建筑给水排水设计规范》，对于商用建筑给水设计要按照卫生洁具用水当量来进行秒流量的核算。第二，根据用户数量进行核算，本次项目建设总共有2598人，按照《建筑给水排水设计规范》，卫生洁具用水当量来进行秒流量的核算。首先，在336户中，每一户洗衣盆一只，即N=1；马桶一只，即N=0.5；洗脸盆一只，即N=0.75；淋浴器一只，即N=0.75；洗衣机一只，即N=1。当每一户的用量N=4时，那么管道的当量总数是∑N=4*336=1344。其次，在476户中，每一户洗衣盆一只，即N=1；马桶两只，即N=1；洗脸盆两只，即N=1.5；淋浴器两只，即N=1.5；洗衣机一只，即N=1。当每一户的用量N=6时，那么管道的当量总数是∑N=6*476=2856。当户量的N平均值=（1344+2856）/（336+476）=5.17。由此可见，当每户的用水量最大时，卫生器具给水当量平均出水流概率UO=（183*3.2*2.5）/（0.2*5.17*24*3600）=0.01639。每一个管段卫生器具给水的当量出流概率U=0.023。管段的设计秒流量是qg=0.2*U*∑N=19.2。最终，每一个用户的高峰用水量是Q=19.2*3.6=69.12m³/h。

3.1.2水泵扬程的确定

水泵扬程的确定是根据公式Hb>Hy+Hc+∑h-Ho来衡量的。其中，Hy指的是最不利配水点与引入管标高差，即Hy=0.54m；Hc指的是最不利配水点组要的流出水头，即Hc=15m；∑h指的是泵房与最远的建筑物管线之间的水力损失，其中包含了Hf的局部水头损失Hd，即局部损失为8m；Ho指的是市政自来水管网的最小公水压力，即合计的局部损失为10m；Hb指的是水泵所能够满足最不利所需要的水压和水泵扬程，即Hb=54+15+8-30+10=57m，所以，在樟华国际小区供水项目中，水泵扬程是57m。

3.2高区

3.2.1高区流量计算

在进行高区流量计算的过程中，第一，根据《建筑给水排水设计规范》，对于商用建筑给水设计要按照卫生洁具用水当量来进行秒流量的核算。第二，根据每户3.2的人口核算，本次项目建设总共有2502人，按照《建筑给水排水设计规范》，卫生洁具用水当量来进行秒流量的核算。首先，在294户中，每一户洗衣盆一只，即N=1；马桶一只，即N=0.5；洗脸盆一只，即N=0.75；淋浴器一只，即N=0.75；洗衣机一只，即N=1。当每一户的用量N=4时，那么管道的当量总数是∑N=4*294=1176。其次，在488户中，每一户洗衣盆一只，即N=1；马桶两只，即N=1；洗脸盆两只，即N=1.5；淋浴器两只，即N=1.5；洗衣机一只，即N=1。当每一户的用量N=6时，那么管道的当量总数是∑N=6*488=2928。当户量的N平均值=（1176+2928）/（294+488）=5.25。由此可见，当每户的用水量最大时，卫生器具给水当量平均出水流概率UO=（183*3.2*2.5）/（0.2*5.25*24*3600）=0.01614。每一个管段卫生器具给水的当量出流概率U=0.023。管段的设计秒流量是qg=0.2*U*∑N=18.77。最终，每一个用户的高峰用水量是Q=18.77*3.6=67.57m³/h。

3.2.2水泵扬程的确定

水泵扬程的确定是根据公式Hb>Hy+Hc+∑h-Ho来衡量的。其中，Hy指的是最不利配水点与引入管标高差，即Hy=99m；Hc指的是最不利配水点组要的流出水头，即Hc=15m；∑h指的是泵房与最远的建筑物管线之间的水力损失，其中包含了Hf的局部水头损失Hd，即局部损失为m；Ho指的是市政自来水管网的最小公水压力，即合计的局部损失为10m；Hb指的是水泵所能够满足最不利所需要的水压和水泵扬程，即Hb=99+15+10-30+10=104m，所以，在樟华国际小区供水项目中，水泵扬程是104m。

由此可见，在无负压供水设备高效节能、占地小、投资少，安装工期短、保护功能全，运行安全可靠，操作方便、供水保险系数高等要求下，根据实际的用水情况，本次项目建设应该要使用四台成套的水泵设备，即两台使用，一台备用，另一台辅助运行，并且每台水泵都需要配备完善的独立变频器，并且要将变频频率控制在10HZ-50HZ的范围内。另外，水泵参数主要分为主泵和辅泵，主泵参数，Q=30m³/h，H=104m，N=15KW，辅泵参数，Q=7.6m³/h，H=104m，N=4KW。

四、结语

综上所述，在进行二次供水设备设计及选型的过程中，必须要保证在条件允许的情况下，尽可能的优先选择无负压供水设备。当然，在设备运行期间，尤其是设备机组中单个水泵电机功率过高的情况下，可以配备一台小功率的辅助水泵，这对于能耗降低具有显著性作用。

参考文献：

[1]张宇.浅谈二次供水设备设计及选型[J].装饰装修天地，2017-09-11.

[2]顾耀斌.二次供水设备远程监控及管理[J].商品与质量，2016-03-07.

[3]刘立德.二次供水设备技术与管理现状及设备选型的对策[J].大科技，2017-07-11.