湖南華振水務有限公司研制生產的箱式一體化泵站是在組合式不銹鋼水箱和變頻恒壓供水的基礎上開發(fā)研制的，并加裝防負壓,、防倒流,、防水質惡化等控制裝置。該箱式一體化泵站與普通的抗浮式增壓箱泵一體化給水設備和生活變頻加壓給水泵相比,，具有節(jié)能顯著,、噪音低、占地少,、可靠性高等優(yōu)點,，是目前的供水模式。

箱式一體化泵站水箱*尺寸表

箱式一體化泵站水箱板厚度表

系統(tǒng)設定一恒定壓力值,，如果管網壓力高于設定壓力值時,，電接點壓力表6將管網壓力反饋給變頻控制柜16，使水泵機組11處于停機狀態(tài),，自來水可通過直供管路直接到達用戶管網17對用戶進行供水,。當市政管網壓力變化或用戶管網用水量變化使管網壓力下降時，遠傳壓力表14將管網壓力反饋給變頻控制柜16中的PID控制器,，通過PID控制器調整變頻器的輸出頻率,，啟動水泵機組11并調節(jié)水泵轉速保持恒壓供水；如果不能滿足供水要求時,，則變頻器將控制多臺工頻泵和變頻泵的啟停而達到恒壓變量供水的要求,。

當主管網壓力在設定保護壓力以上運行時,則負壓抑制系統(tǒng)采用智能化控制技術，根據管網要求,，自動控制設備運行工況,，當主管網壓力在設定保護壓力以下運行時，供水設備停止運行,。當進水管來水量不足,負壓抑制系統(tǒng)出現故障,，此時負壓消除系統(tǒng)開始工作，使得流量調節(jié)器內部由負壓變?yōu)槌?，從而避免了設備因來水不足而對市政管網的影響。
當市政管網停水時,，水泵機組11仍可工作,，直到流量調節(jié)器5中的壓力下降至電接點6所設定的下限壓力后自動停機,，來水后自動開機。停電時,，水泵機組停止工作,，自來水可通過連通管路進入用戶管網，來電時機組自動開機恢復正常供水,。

箱式一體化泵站應用范圍

·新建的住宅小區(qū)或辦公樓等生活用水,。
·低層自來水壓力不能滿足要求的消防用水。
·改造原有的氣壓供水設備,，可以充分利用原有的氣壓罐,。
·已經建好水池的，可以采用智能型管網接力升壓（無負壓）設備與水池共用的供水方式,。
·自來水廠的大型供水中間加壓泵站,。
·工礦企業(yè)的生產、生活用水等,。
·各種循環(huán)水系統(tǒng)

箱式一體化泵站系統(tǒng)原理

   一體化泵站可根據用戶需求設定用戶供水壓力,，如果管網供水壓力高于設定壓力時，水泵機組處于停機狀態(tài),，自來水可通過連通管路直接對用戶供水,。當市政管網供水壓力低于設定壓力時，設備自動進人接力升壓工作狀態(tài),，機組通過壓力傳感器,，水泵及恒壓變頻控制柜組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，隨著用水量的變化,，不斷調整水泵轉速及投入運行的水泵臺數,，以保持供水壓力恒定。

 
本公司開發(fā)的箱式無負壓供水設備是一種直接與市政管網相連,，而不會對市政管網產生影響的成套無負壓供水設備,。該設備在變頻恒壓的基礎上，將市政管網壓力和提升水泵的壓力進行迭加,，使生活供水更加節(jié)能和環(huán)保,，是傳統(tǒng)二次供水理想的更新換代產品。該設備由變頻控制柜,、自動化控制系統(tǒng)及無線通訊設備,、水泵機組、穩(wěn)壓補償器,、負壓消除器,、壓力傳感器、閥門、儀表和管路系統(tǒng)等組成,。

箱式一體化泵站根據實際情況,，通過檢測實際壓力并與設定壓力比較。當市政管網迭壓高于設定壓力時,，機組處于停機狀態(tài),，自來水可通過市政管線直接對用戶供水。當管網供水壓力低于設定壓力時,，設備自動進入迭壓工作狀態(tài),，機組通過壓力傳感器，水泵及恒壓變頻控制柜組成閉環(huán)控制系統(tǒng),，隨著用水量的變化,，不斷調整水泵轉速及投入運行的水泵臺數，以保持供水壓力恒定,。

箱式一體化泵站產品說明：

1,、本“產品”配用穩(wěn)壓水泵兩臺(一用一備)。穩(wěn)壓水泵流量應在3分鐘內,，補足氣壓水罐內實際穩(wěn)壓水容積所需流量,。穩(wěn)壓水泵的揚程應以(PS1+PS2)/2時，水泵曲線高效區(qū)取值,。主要功能是解決火災初期時,，即消防主泵啟動前，確保具有足夠消防壓力的30S儲水量進行初期火災撲球直至消防主泵全負荷,。

2,、消火栓給水系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)可以共用一套設備。有火情時氣壓水罐內壓力降到P2,，向消防控制中心或消防泵房根據消火栓系統(tǒng)或自動噴水系統(tǒng)分別發(fā)出的其它信號,，確認后分別啟動消火栓消防泵或自動噴水消防泵。

3,、消火栓給水系統(tǒng)中采用本“全自動節(jié)能增壓水箱”上置式優(yōu)于下置式,。上置式配用水泵揚程式低，P1公為水龍帶,、水的阻力損失和噴身充實水柱長充所需壓力之和,，氣壓水罐充氣壓力小，承壓低,，節(jié)省鋼材及運行費

智能化全自動節(jié)能增壓水箱因其它問題引動的機械嚴密封閉滲漏：

機械嚴密封閉中還存在預設,、挑選、安裝等不夠合理的地方,。

(1)彈簧壓縮量必須要按規(guī)定施行,，不準許有過大或過小的現象,，誤差±2mm，壓縮量過大增加端面比壓,，磨擦卡路里過多,，導致嚴密封閉面熱變型和加速端面磨耗,，壓縮量過小響動環(huán)端面比壓不充足,，則不可以嚴密封閉。

(2)安裝動環(huán)嚴密封閉圈的軸(或軸套)端面及安裝靜環(huán)嚴密封閉圈的嚴密封閉壓蓋(或殼體)的端面應倒角并修光,，免得裝配時碰傷響動環(huán)嚴密封閉圈,。

智能化全自動節(jié)能增壓水箱工作原理：

1、微機設定給水泵工作壓力,，即用戶用水壓力,。生活給水時，運行在低壓變頻狀態(tài),，由變頻器時刻監(jiān)控管網壓力,，對反饋值和設定值進行運算和比較計算。若管網壓力高于用戶所需壓力(設定壓力)則自動減少輸出頻率,，從而使水泵轉速減少,，出水量減少。若管網壓力低于用戶所需壓力(設定壓力)則自動增加輸出頻率,，從而使水泵轉速增加,，出水量增加，當一臺水泵運行滿足不了用戶需要時,，其它水泵自動投入運行以保證用戶的使用壓力,。

2、當自來水管網的壓力升高達到用戶使用壓力時候,，變頻器經過一段延時后便降低轉速直到停機,，只有當壓力降到某一設定壓力值時，變頻器才能重新開始工作,。?？诨詣庸?jié)能增壓水箱的工作只是滿足用戶的水壓力與管網壓力之差，大大節(jié)約了電能,。

3,、當流量調節(jié)器內壓力低于一個大氣壓時，安裝在流量調節(jié)器頂的負壓抑制器自動打開,，使氣體進入流量調節(jié)氣內,，消除負壓。當流量調節(jié)器內壓力升高時,，又可以將多余的氣體排出流量調節(jié)器外,，使流量調節(jié)器內蓄滿水,，以備下次用水高峰期時使用。當流量調節(jié)器內蓄滿水后,，安裝在流量調節(jié)器頂的負壓抑制器自動關閉,，防止溢流。

智能化全自動節(jié)能增壓水箱應用及管理暫行規(guī)定(送審稿)第2.12條規(guī)定：設備運行時,，市政供水管網與水泵吸水管連接處的壓力下降值,，不得大于0.02MPa;當市政供水管網與水泵吸水管連接處壓力降至0.22MPa時，應停止運行”,。上述兩個城市的規(guī)定都說明,，保證城市正常供水的低壓力是0.2MPa，低于此值就會影響城市管網的正常供水,，何況壓力降低到負壓呢!雖然各城市控制的低壓力可能有所不同,，但管網壓力達到負壓時實際上已毫無供水能力可言了。真正的無負壓,，它應該有控制吸水管水壓的功能,，當吸水管的水壓達到城市供水所允許的低壓力值時，應發(fā)出延遲報警,，以提示人們及時進行處理,。超過延時的時間，才停止水泵運行,，以保護城市的安全供水,。由此可見，真正的無負壓供水設備是有原則區(qū)別的,。如上所述,，采用海口化全自動節(jié)能增壓水箱的基本條件是不能影響城市的正常供水,。

智能化全自動節(jié)能增壓水箱產品特點：

1,、無需建水池、節(jié)能,、節(jié)資：箱式一體化泵站經濟衛(wèi)生,、節(jié)能*、實踐證明：使用智能型?？诨詣庸?jié)能增壓水箱可節(jié)能50%以上的新建水池費用,，與其它給水設備相比，可節(jié)省20%～40%,。

2,、安裝簡便、節(jié)省占地面積：箱式一體化泵站既可配置臥式穩(wěn)流罐,，亦可配置立式穩(wěn)流罐,。兩種穩(wěn)流罐具有不同的特點：臥式穩(wěn)流罐占據空間?。毫⑹椒€(wěn)流罐占據面積小。

3,、用途廣泛,、適應性強：箱式一體化泵站可作生活給水，消防給水,、可配置任意型號的水泵,，當設備用于消防時，宜配備消防水泵,。

4,、功能全,、智能化程度高：箱式一體化泵站采用了*的人機變頻控制技術,，具有軟啟動，有過載,、短路,、過壓、欠壓,、缺相,、過熱和失速保護等功能。在異常情況下進行信號報警,，自檢,、故障判斷等、還根據用水量的高低自動調節(jié)給水流量,。

5,、產品*、質量可靠：箱式一體化泵站使用的配件,，經過了諸多生產廠家的篩選,，具有可靠的質量保證，產品中的關鍵零部件,，如：電機,、水泵軸承、變頻器,、短路器,、接觸器、繼電器等采用了,、國內優(yōu)牌產品,。

特點

1、全自動增壓水箱杜絕污染：

全自動增壓水箱為全密封運行,，異物不會進入系統(tǒng),。

2,、全自動增壓水箱能源可再利用：

直接與管網串接，在原有管網壓力的基礎上補充所需的壓力,，差多少,，補多少，能充分利用管網的余壓,，不會產生負壓不會造成能源的浪費,，符合國家節(jié)約能源的要求。

3,、全自動增壓水箱物業(yè)管理成本低,、管理方便。

全自動增壓水箱為數字控制全自動運行,，停電停水自動停機,，來電來水自動開機;由于不會產生污染，因此無需麻煩的清洗工作,。

4,、全自動增壓水箱建設投資省：

因為全自動增壓水箱無需修建蓄水池或水箱,，所以節(jié)省了一筆土建投資,，而且利用了自來水管網的壓力，無需從零加壓,，因此,，加壓泵選型較小，設備投資減少,。

5,、全自動增壓水箱運行能耗少：

由于加壓泵選型較小，而且采用多泵制,，在用水低峰期一臺泵足已滿足用水需要,，用水高峰時才會啟動其他泵，因此,，無負壓供水設備運行能耗非常低,，降低了運行成本。

6,、全自動增壓水箱安裝簡便：

現場只需連接進出水管,，施工周期短，安裝簡單,。

7,、全自動增壓水箱占地面積小

工作原理

采用微機變頻技術和有效的負壓處理技術實現疊壓供水.具體如下:該設備通過真空補償系統(tǒng)及全封閉結構實現了與自來水管網的直接串接，并且克服了對管網的不良影響,。該設備通過管網壓力表,、真空抑制器及穩(wěn)流補償器中的檢測裝置采集穩(wěn)流補償器內的真空度及水位信號,，實時反饋，通過微機控制真空抑制器及穩(wěn)流補償器中的特殊裝置動作,，抑制負壓產生,，保證該設備不對城市管網產生影響。. 當市政管網停水時,，水泵機組仍可工作,，直到穩(wěn)流補償器中的壓力下降至電接點所設定的下限壓力后自動停機，來水后自動開機,。停電時,，水泵機組停止工作，自來水可通過直通管路進入用戶管網,。來電時機組自動開機恢復正常供水,。

核心技術

核心技術之一：全自動智能疊壓調配技術：
全自動智能疊壓調配技術除了具備真空抑制器和負壓消除器的穩(wěn)流，予壓補償作用外,，還采用*的工藝設計對管網水進行增壓調配,，實現100％借用管網壓力，實現真正意義上的三重增壓疊壓,，達到節(jié)能降耗的目的，同時還具有信息處理功能,，將這些數據經實時收集和分析系統(tǒng)運算和處理,，發(fā)送到相應執(zhí)行單元
核心技術之二：全自動智能欠壓調配技術：
全自動智能欠壓調配系統(tǒng)的作用是在自來水管網壓力不足的情況下，可根據管網工況隨時通過調配系統(tǒng)（包括壓力,，水位反饋，流量,，壓力調節(jié)等運行狀態(tài)）實現設備正常供水,，滿足管網壓力不利點的用水要求。

核心技術之三：全封閉帶壓穩(wěn)流補償技術：
自然疊壓是通過與大氣接觸來消除負壓,，而本系統(tǒng)是采用符合飲用水要求的全封閉部件,，飲用水不與任何成分的氣體接觸，嚴格保證飲用水的衛(wèi)生安全,。其本身是承壓設備,，保證任何情況下始終帶壓運行，從根本上杜絕了管網出現負壓的可能性,。

維護和保養(yǎng)

1,、全自動增壓水箱安裝應選擇通風良好,灰塵少,不潮濕的場地,環(huán)境濕度為-10℃－40℃,在室外應設防雨,防雷等設施.
2、為方便設備安裝,保養(yǎng),設備四周應留70cm空間,人孔處應保留1.5m空間,四周地面應設排水溝.
3,、選定場地后,要處理好地基,在用砼澆注或用磚石砌筑罐體支承座,參照設備地基圖)待基座初凝后,在吊裝罐體并放穩(wěn),隨后安裝附件,接通電源.
4,、在試車前，應先關閉供水閥,檢查各密封閥情況,不允許有泄露現象,開車后,應注意機泵轉向,當壓力表指針到上*,機泵自動停止,打開供水閥,即可正常供水,如需定時供水,可把選擇開關扳到手動位置,。
5,、全自動增壓水箱應經常檢查,定期保養(yǎng)并加注潤滑油,離心泵和止回閥如發(fā)現漏水現象,應及時緊固法蘭螺絲或更換石棉根,檢查機泵底腳螺栓不能松動,以防損壞機器.
6,、電器自動控制系統(tǒng),應防水,防塵,經常檢查線路絕緣情況,連接螺栓是否松動和保險絲完好等情況,。壓力表外部用透明材料包裹,，以防損壞。
7,、罐體如發(fā)現漆皮脫落,應及時涂漆保養(yǎng),以延長使用壽命.（

組成

1，組合式不銹鋼水箱（帶泵房）,。
2，智能化電氣控制系統(tǒng),。
3,，低噪音不銹鋼多級離心泵（KCDL系列）。
4,，無負壓進水裝置及防倒流裝置,。
5，不銹鋼成套管路,。
6,，壓力，液位信號采集,，反饋設施,。

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箱式一體化泵站組成
1,、工作泵、常用單級或多級臥式或立式清水離心泵,。
2,、小泵和小氣壓罐：在小流量甚至零流量持續(xù)時間較長，為更節(jié)電時設置,。
3,、變頻控制柜：變頻控制柜是箱式泵站的核心部分，一般由供貨廠家按水泵功率配套供應,。
4,、附件：主要包括連接管道，以及閥門,、止回閥,、安全閥（有小氣壓罐時）、壓力表,、壓力繼電器和底座等,。一般組裝式設備由廠家組裝好供貨。

箱式一體化泵站主要特點
　　◆高效節(jié)能：由電機學公式可知,，系統(tǒng)電機功耗與電機轉速成立方關系,，在水壓不變時，水泵出水量與電機轉速成正比關系,。本設備采用恒壓量工作方式，當用水量減小時,，系統(tǒng)保持管網恒壓,，通過降低水泵轉數來減少供水量，耗電量按立方特性降低,。例如,，供水量為額定值的80％，電機能耗為額定值的51.2％［（0.83）］節(jié)電量為48.8％,，通常選用水泵流量比實際用水量大20-30％,；而且高峰低谷用水量差額相當大，變頻恒壓供水實際使用中節(jié)電非?？捎^,。
　　◆減少污染，因取消了水塔，高位水箱,，減少了二次污染,。
　　◆設備投資省占地面積小
　　本系統(tǒng)與其它供水方式比較，由于主要設備只是控制柜及水泵（穩(wěn)壓罐自選）,，節(jié)省了大量的設備占地面積,，從而大幅度節(jié)省了土建投資，而且就設備本身投資而言,，供水量越大,，采用變頻恒壓供水設備的價格優(yōu)勢就越顯著。

箱式一體化泵站的起動與停機

在水泵出口母管處裝設壓力變送器和流量變送器,，將壓力和流量信號送入控制器,，控制器將接收到的信號進行比較、運算,，并發(fā)出指令,，對變頻器進行控制。如果檢測得管網壓力大于設定值,，則系統(tǒng)不起動,，當管網壓力小于設定值時，系統(tǒng)起動,。

休眠控制：

在夜間用水量非常少的情況下,，為了節(jié)能，可以設置可以使水泵暫停工作的休眠狀態(tài),。在管網壓力允許的條件下,，當變頻器輸出頻率低于某下限頻率時，變頻器停止輸出,。當管網壓力小于下限設定時,，再喚醒變頻器使之重新開始工作。

⒊實際系統(tǒng)的設計

⑴實際系統(tǒng)中應考慮的其他因素

對于實際系統(tǒng)來說,，四臺等容量的供水泵并不是特別合理,。在選取水泵時，應考慮在幾乎所有工況下都能使工作中的水泵處于高效率工作區(qū)間,，因此,，在夜間或需水量非常少的工況下工作的水泵可選一個比其他容量都小的。

同時,，如果該系統(tǒng)是針對實際供水而設計的話,，則應該同時考慮樓宇泵房中所需要的另兩種泵：深井泵與污水泵，顯然那樣的話系統(tǒng)會比現在的復雜一些,。

主要由于絕大多數城市都不允許直接從市政管網吸水,，因此采用變頻調速恒壓供水方式時仍然需要設置調節(jié)水池。在調節(jié)池中應安裝液深傳感器以檢測液面高度。當水池液面下降到一定高度時,，為了保證消防用水,，就需停止水泵運行，這個高度就是消防水位,。只有當水池液面達到設定水位時才能恢復正常供水,。

污水泵控制：一般泵房都漏水，因此有集污池,。在集污池中安裝液位控制器,，當污水池液面達到排污高度時，自動起動排污泵,，排完污水后自動停止排污泵,。

⑵管網水壓控制點的選擇

在本文設計的系統(tǒng)中，為了減少成本及增加可靠性而采用了泵口恒壓方式,，只能對由水量變化而引起的水泵剩余揚程進行監(jiān)控,，它不包含管網阻力下降而產生的剩余揚程；若采用不利點恒壓控制方法,，則水泵的調速幅度同時決定于上述兩個變化因素,，使水泵調速后的。

揚程與管網阻力特性曲線更好地符合,，以獲得的節(jié)能效果,。在實際工程中，較現實的做法是在條件允許的情況下,，盡可能將壓力控制點靠近不利點,。

⑶抗干擾問題

為保證系統(tǒng)可靠運行，在電氣連接上應注意采取抗干擾措施：

①交流電源側可采用RC低通濾波,，以防止來自電網的干擾,。部件的直流電源輸入端跨接電容濾波。

②處理好一點/多點接地,，數字地和模擬地分開等問題,。

③信號線選用帶屏蔽的雙絞線、電源線與信號線不平行布設,，弱電強電分開。

④模擬信號采樣后,，采用中值數字濾波,，增加抗*力。

⑤在硬件設計中,，增加看門狗電路,；軟件設計中采取了指令冗余，軟件陷阱等保護措施。

⑥當系統(tǒng)出現故障時,，能自動聲光報警,，可轉手動操作。

⑷故障時的問題

對整個系統(tǒng)來說,，不僅需要實現自動調節(jié)水泵轉速和軟起動的功能,，電機應有過載、短路,、過壓,、缺相、欠壓,、過熱等保護功能,，對于供水管路出現的問題也應該有所識別，在故障不嚴重的情況下應能繼續(xù)運行,，并對故障作出報警,。對于調節(jié)池缺水的情況，可通過液深傳感器檢測,，立刻停止水泵運行,。當水池水位達到運行水位時，自動恢復水泵運行,。在管網出現漏水問題及管道閥門損壞,、不出水、少出水問題時,，水泵運行會出現不出水或水壓達不到設定值的情況,。在這種情況持續(xù)某個設定的時間之后，認定為管網缺水,，系統(tǒng)發(fā)出故障報警信號,，并提示及時進行系統(tǒng)檢修。在運行過程中,，若變頻器出現突然故障時,，當前運行的變頻泵應自動切換至工頻狀態(tài)繼續(xù)運行，同時發(fā)出故障報警信號,；若水泵電機出現故障,，應及時切除有故障的水泵并發(fā)出報警信號，同時將閑置的水泵投入系統(tǒng)中運行,。綜上所述,，采用自動化程度較高的變頻恒壓供水系統(tǒng)，不僅能夠地提高整個系統(tǒng)效率,、延長系統(tǒng)壽命,、節(jié)約能源,，而且靈活性較好，能構成復雜的,、功能強大的供水系統(tǒng),。

箱式一體化泵站安裝使用及保養(yǎng)
1、箱式一體化泵站安裝應選擇通風良好,、灰塵少,、不潮濕的場地，環(huán)境濕度為-10℃－40℃,。在室外應設防雨,，防雷等設施。
2,、為方便設備安裝,、保養(yǎng)、設備四周應留70cm空間,，人孔處應保留1.5m空間,，四周地面應設排水溝。
3,、生活恒壓變頻設備選定場地后,，要處理好地基、在用砼澆注或用磚石砌筑罐體支承座,。待基座*固化后,，再吊裝罐體并放穩(wěn)，隨后安裝附件,，接通電源,。
4、在試車前,，應先關閉供水閥,，檢查各密封閥情況，不允許有泄露現象,，開車后,，應注意機泵轉向。當壓力表指針到上*,，機泵自動停止,。打開供水閥，即可正常供水,、如需定時供水,，可把選擇開關扳到手動位置。
5,、生活恒壓變頻設備泵機組應經常檢查,，定期保養(yǎng)并加注潤滑油。離心泵和止回閥如發(fā)現漏水現象,，應及時緊固法蘭螺絲或更換石棉根,，檢查機泵底腳螺栓不能松動，以防損壞機器,。
6,、電器自動控制系統(tǒng)，應防水,、防塵,、經常檢查線路絕緣情況，連接螺栓是否松動和保險絲完好等情況,。壓力表外部用透明材料包裹,，以防損壞。
7,、罐體如發(fā)現漆皮脫落,，應及時涂漆保養(yǎng)，以延長使用壽命,。

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