罐式叠压供水设备的类型及工作原理

扩建或改建的居住区、民用建筑、公共建筑、工矿 企业、城镇区域的二次加压供水。
叠压供水设备按贮存水形式分为四种类别，分 别为罐式叠压供水设备、箱式叠压供水设备、高位 调蓄式叠压供水设备、管中泵式叠压供水设备。其 中罐式叠压供水设备为叠压供水设备的基本形式， 为最早开发的类型，应用较多，本文重点介绍此类 设备的系统构成、工作原理及其特点，为供城镇供 水设计单位和供水企业提供参考，也可视为对《叠 压供水设备选用与安装》图集 12S109 罐式叠压供水 设备的诠释。
当 用 户 用 水 量 减 少 时， 压 力 升 高 至 压 力 上 限， 变频调速泵 (16) 随即减速运行。用户用水量持续减 少，变频调速泵 (16) 频率逐步降低，当频率低于最
低频率时，变频调速泵 (16) 停止运行，工频泵切换 至变频运行 ；当用水量进一步减少，变频调速泵 (16) 频率已降至休眠频率时（参数预先设定），延时一段 时间后（即休眠时间，参数预先设定），变频器开始 休眠。变频调速泵 (16) 随即停转，设备进入休眠状态。 变频控制柜 (22) 时刻监测出水压力传感器 (20) 的变 化，当设备出口压力低于系统所设定唤醒压力值时 （参数预先设定），变频器重新启动运行。
当供水管网供水量大于用户需水量时，系统通 过双向补偿器 (14)CA 端实现变频调速泵组 (16) 对稳 流罐 (8) 的蓄水，稳流罐 (8) 在对用户管网起稳压补 偿作用的同时，对能量存储器 (11) 进行储能 ；当供 水管网供水量小于用户需水量时，稳流罐高压腔 (10) 内储备水在能量存储器 (11) 的释能下通过双向补偿 器 (14)AB 端对供水管网进行稳压补偿。当稳流罐高
当变频调速泵 (16) 连续运行且已达到设定的倒 泵时间时，PLC 会自动切换至另一台变频调速泵 (16) 变频运行，变频调速泵组 (16) 轮换交替运行。
当设备出现过压、欠压、过流、过载、缺相、短路、 过热等故障时，系统会执行自动保护功能，对可恢 复的故障应进行消除并恢复正常运行。
当变频调速泵 (16) 发生故障时，供水设备自动 切换至另一台变频调速泵 (16) 运行。
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1- 阀门 2-Y 型过滤器 3 可曲挠橡胶接头 4- 倒流防止器 5- 就地压力表 6- 进水压力传感器 7- 流量控制器 8- 稳流罐 9- 进水电接点压力表 10- 防负压装置 11- 偏心异径管 12- 变频调速泵组 13- 同心异径管 14- 止回阀 15- 出水压力传感器
2.罐式叠压供水类型及特点 罐式叠压供水设备形式较多，主要有以下几个 类型 ： 2.1 类型 A 2.1.1 供水设备系统图 ( 见下页图 1) 2.1.2 供水设备工作原理 进水通过过滤器 (2) 和倒流防止器 (4) 后进入叠 压供水设备。当设备出水压力传感器 (20) 检测到设 备出口端压力不能满足用户最不利用水点所需压力 要求时，控制系统自动控制变频调速泵组 (16) 启动 运行，随输出频率的升高，变频调速泵组 (16) 的电 机转速也随即升高。当出水压力传感器 (20) 检测到 供水压力达到系统设定压力值（参数预先设定）时，
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罐式叠压供水设备的类型及工作原理
王 莉 白 刚
（中国核电工程有限公司，北京 100840）
摘要：叠压供水设备是直接从市政供水干管上取水，保证供水管网水压不小于限定压力值，且水质不 被污染的新型给水加压设备。叠压供水设备按贮存水形式分为四种类别，分别为罐式叠压供水设备、箱式 叠压供水设备、高位调蓄式叠压供水设备、管中泵式叠压供水设备。其中罐式叠压供水设备为叠压供水设 备的基本形式，为最早开发的类型。罐式叠压供水设备形式较多，主要有四个类型。本文重点介绍了罐式 叠压供水设备类型、系统组成、工作原理，对罐式叠压供水设备类型的特点进行了阐述。随着技术规程和 产品标准正式执行，叠压供水设备使用的扩展和给水安全性要求的提高，罐式叠压供水设备不断进行着相 应的技术革新和改造。了解各种罐式叠压供水设备工作原理及各种工况下的保护措施，有利于设计人员根 据设备设置位置、用水要求等条件合理选用设备。
当变频器发生故障时，供水设备可实现工频自 动启停，压力下限起泵，压力上限停泵。
2.2 类型 B 2.2.1 供水设备系统图（见图 2） 2.2.2 供水设备工作原理
罐式叠压供水设备在安装调试时应根据供水行 政主管部门及供水部门的规定设置供水管网最低设 定压力值 P2 并根据用户最不利点所需压力设定压力 值 P4。
在设备运行过程中，如果系统产生短时间的压 力波动，进水压力 P1 接近供水管网最低设定压力值
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P2 时，流量控制器 (6) 通过水力作用逐渐关闭，同时 切换装置 (13) 在切换装置动力管（24）作用下自动 打开，带橡胶囊的稳流罐 (10) 内气体膨胀做功，利 用稳流罐 (10) 内储备水对进水进行调节，保护供水 管网压力不受影响。当系统检测到进水压力值 P1 大 于供水管网最低设定压力值 P2 时，流量控制器 (6) 自动开启，切换装置 (13) 在切换装置动力管（24） 作用下关闭，系统恢复至叠压供水状态 ；当系统检 测到用户管网压力 P3 大于压力值 P4 时，变频调速 泵 (16) 运行延时 60 秒后，供水设备自动进入休眠状 态，此时系统由稳流罐 (10) 内储备水来保证小流量 的用水要求。
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1- 阀门 2-Y 型过滤器 3 可曲挠橡胶接头 4- 倒流防止器 5- 就地压力表 6- 流量控制器 7- 进水压力传感器 8- 进水总管 9- 进水电接点压力表 10- 稳流罐 11- 能量储存器 12- 真空显示器 13- 切换装置 14- 蝶阀 15- 偏心异径管 16- 变频调速泵组
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1- 阀门 2-Y 型过滤器 3 可曲挠橡胶接头 4- 倒流防止器 5- 进水就地压力表 6- 进水压力传感器 7- 流量控制器 8- 稳流罐 9- 恒压腔 10- 高压腔 11- 能量储存器 12- 无水停机保护装置 13- 蝶阀 14- 双向补偿器 15- 偏心异径管 16- 变频调速泵组
当供水管网供水量大于用户需水量时，变频调 速泵组（16）通过回流管（26）将高压水补充进稳 流罐（10）。限流器（25）受流速控制，流速大时， 限流器关闭，流速小时，限流器开启。
整套变频调速泵组 (16) 自动轮换变频运行且互 为备用，当任一台变频调速泵 (16) 发生故障时备用
泵自动投入运行。 2.3 类型 C 2.3.1 供水设备系统图（见图 3） 2.3.2 供水设备工作原理 叠压供水设备在安装调试时先根据供水行政主
关键词：叠压供水设备 罐式 类型 工作原理
1. 概述 根据政府建筑节能要求，2006 年底出版发行了 06SS109《管网叠压供水设备选用与安装》，用以指 导管网叠压供水设备在建筑工程中的应用，《管网叠 压供水设备选用与安装》图集对管网叠压供水设备 技术的推广应用起到积极作用。编制 06SS109 时《，叠 压供水技术规程》和产品标准《管网叠压供水设备》 尚处于报批稿阶段，随着技术规程和产品标准正式 执行，各管网叠压供水设备生产企业对原有产品也 进行了相应的技术革新和改造。我们检索及查阅了 与叠压供水设备有关的国家标准、行业标准，收集 了各类管网叠压供水设备的适用场合、安装要求等 基础性资料，向科研单位及生产制造厂等单位的专 家和技术人员征询意见，收集国内有代表性厂家产 品信息，并对其企业标准进行分析，总结归纳了四 种叠压供水设备类型。在总结以往经验的基础上， 为了更好地规范叠压供水设备选用与安装，2010 年 我们中国核电工程有限公司作为主编单位，对《叠 压供水设备选用与安装》图集 12S109 进行了修编。 叠压供水设备是直接从市政供水干管上取水， 保证供水管网水压不小于限定压力值，且水质不被 污染的新型给水加压设备，具有全封闭、无污染、 不对周围用户产生影响、节能、占地少、安装快捷、 运行可靠、维护方便等优点，已被推广应用于新建、
当变频器或出水压力传感器 (17) 发生故障时， 系统报警，变频调速泵组 (13) 自动按顺序进入工频 运行模式，出水电接点压力表 (18) 可实现超压保护 功能 ; 当出水压力高于出水电接点压力表 (18) 上限值 时，系统停泵 ；当压力恢复至出水电接点压力表 (18) 低限值时，系统自动重新投入运行。
17- 同心异径管 18- 止回阀 19- 出水总管 20- 出水压力传感器 21- 出水电接点压力表 22- 预留消毒接口 23- 变频控制柜 24- 切换装置动力管 25- 限流器 26- 回流管
图2 类型B供水设备系统图
压腔 (10) 内水位降至设定的低水位时，变频调速泵 (16) 停止运行，设备自动进入停机保护状态。
当出水压力传感器 (20) 检测到用户管网压力值 P3 小于压力值 P4 时，出水压力传感器 (20) 向变频 控制柜 (23) 发出信号。变频控制柜 (23) 收到信号启 动变频调速泵 (16)，通过调节变频器频率来稳定变频 调速泵 (16) 出口压力值 ；当变频调速泵 (16) 频率达 到最高频率且用户管网压力值 P3 小于压力值 P4 连 续持续 30 秒时，变频调速泵 (16) 自动切换至工频运 行，另一台变频调速泵 (16) 自动变频运行，直至水 泵出口压力满足用户最不利点用水压力要求。
任一台变频调速泵 (13) 发生故障时备用 泵自动投入运行。
管部门及供水部门的规定，设定稳压调节器低限设 定值，即供水管网最低设定压力值。
当系统通过进水压力传感器 (6) 检测到供水压力 大 于 流 量 控 制 器（7） 低 限 设 定 值 时， 流 量 控 制 器 (7) 打开，系统通过设备出水压力传感器 (17) 检测出 水端压力，将检测值和出水端压力设定值进行比较， 控制系统计算出设备在供水管网原有压力基础上需 要增加的压力值，并确定变频调速泵组 (13) 运行台 数和变频器输出频率后，设备开始变频运行。一台 变频调速泵 (13) 先开始进行变频供水，当变频调速 泵 (13) 变频频率达到最高频率时，系统延时 3 秒（可 调）后，变频调速泵 (13) 切换至工频运行，第二台 变频调速泵 (13) 开始变频运行。
17- 同心异径管 18- 止回阀 19- 出水就地压力表 20- 出水压力传感器 21- 预留消毒接口 22- 变频控制柜
图1 类型A供水设备系统图
电机转速稳定，系统达到平衡。 当用户用水量增大时，设备出口压力下降，上
述电机转速不能维持设定的系统参数，系统平衡被 破坏，系统压力与设定值产生偏差，储存在高压腔 (10) 内的水迅速补偿至出口，系统压力缓慢下降 ；同 时变频控制柜 (22) 内自动闭环调速控制系统发出信 号，增大变频器输出频率，使电机转速迅速升高至 响应系统设定压力值从而达到新平衡。当变频器输 出频率达到最高频率时，电机转速响应到其额定转 速，且无法响应参数变化（一般延迟 30 秒，可调）时， 变频调速泵 (16) 切换至工频运行，另一台变频调速 泵 (16) 开始变频启动，从而继续维持系统压力稳定。
16- 出水电接点压力表 17- 预留消毒接口 18- 变频控制柜
图4 类型D供水设备系统图
当用户用水量减小时，出水端压力升高，变频 调速泵 (13) 运行频率降低 ；当变频器频率低于最低 频率时，变频调速泵 (13) 停止运行，工频泵切换至 变频运行 ；当出水端压力仍然升高，控制系统按顺 序停止水泵运行。