供水壓力最佳範圍

用水管網的正确選型要保證每個用水點所需的額定流量，而不受其它用水量或運行狀态變化的影響。正是基于這一原因，最好保持每個供水點的壓力在1.5到3 bar之間。

如果供水壓力過低，每個用戶所需的流量便無法得到保障。

反之，如果供水壓力過高，就會産生噪音，用水設備和供水管網會受到磨損甚至破壞。

設計壓力

是每個用戶入戶所需的最低工作壓力，也是供水管道的設計選型依據。

另外，選型要考慮到自來水市政管網的壓力以及供水系統的類型與規模大小。

因此：

• 如果自來水壓無法使用戶獲得設計壓力，那就要用到增壓系統“加大”壓力值；
• 反之，如果自來水壓過高，就要安裝适當的裝置比如減壓閥，使壓力回到設計值。

設計流量

生活用水系統設計選型中要考慮的流量指的是設計流量，與總流量并不相同，因為所有用水點同時用水的概率很低。

實際上，總流量是各單一設備的額定流量之和，而設計流量則是要通過适當的縮減系數計算出來的。

該系數是考慮到用戶同時用水的概率因素。

增壓系統

增壓系統（或增壓設備）的任務是：

• 将壓力加大到一定值，以保證向每個用戶正常供水；
• 随用水要求的變化保證用戶的正确流量。
• 一般而言，此類系統用于以下情況：
• 自來水管網壓力不足時；
• 需要由儲水罐供水時；
• 抽取井水。
• 要想通過水泵獲得單級或多級壓力的提升，要根據以下參數做出選擇：
• G = 設計流量
• H=所需最大壓力與增壓設備上遊的壓力之差
• 所以，泵的揚程（H）要根據增壓設備的具體安裝類型進行計算。

1. 自來水系統壓力不足

增壓設備的揚程等于所要求的壓力(Prich.)和自來水系統可提供的壓力(Pdisp.)之差。

根據所需的揚程給增壓設備選型可能會帶來壓力過高和增加運行成本的問題。

2.儲水罐供水

增壓設備的揚程等于所要求的壓力值(Prich.)，因為一般來說水罐的儲水壓力相當于大氣壓力。

3. 抽取井水

增壓設備的揚程要等于所需的壓力值，核實水泵的抽水能力至關重要。

一般來說，這一數值由生産商的NPSHr（Net Positive Suction Head required的英文縮寫，意為‘必須的氣蝕餘量值’。

另外，要檢查水井的靜壓高度和（h）和抽水管的壓損（ΔP）總和是否低于制造商所表明的NPSHr（必須氣蝕餘量）值（一般在15-20%）。

如果吸入壓力要求大于NPSHr值，那麼可以使用潛水泵安裝于井裡。

在生活用水系統流量變化大且不連續用水的情況下，為了保證達到要求流量而使用的所有這三種增壓設備中，一般包括：

一個或多個水泵；

備用水泵，以便确保永久供水（比如醫院）；

一個或多個壓力水罐；

抽水集水器、壓力傳感器、壓力表、水力連接附件和各種固定件以及配電櫃。

壓力罐又稱為定壓罐，它的功能是利用内部所儲存的水減少泵的啟動頻次。儲水壓力可以通過空氣或者彈性薄膜材料（膜）來保持。

根據水泵和所使用水罐的類型，增壓設備分為以下幾類：

1. 一台或多台定頻泵和空氣式定壓罐。

2. 一台或多台定頻泵和隔膜式定壓罐。

3. 一台或多台變頻泵。

前兩類系統也被稱為變壓力系統，泵的啟停由固定壓力值的壓力開關控制。

當檢測到最低壓力值時，壓力開關指示泵啟動，泵會一直運行直至達到所設定的最大壓力極限。因此，系統壓力在這兩個限值範圍内變化，這一差值一般在0.5到1bar之間，以防止在使用過程中出現過高的供水壓差。

第三類系統則是定壓力型，因為泵的啟動與調節由與壓力傳感器相連的電子調節器控制。

調節器根據所檢測到的壓力變化來調節水泵轉速，或增或減，以保證出口壓力幾乎恒定。

空氣式定壓罐

屬于傳統的增壓系統，包括：

• 定壓水罐

用于儲存必要的水。

水泵

用于增加自來水供水系統的壓力。

要根據前面介紹提到的标準進行設計選型。

壓力開關

在壓力過低時啟動泵，或者在壓力與設定值相比過高時關閉泵。

鎖定裝置

當出現空轉危險（即沒有泵入液體）時，阻止泵工作。

進氣系統

從外部環境注入空氣以維持罐上部的氣墊，防止空氣被水慢慢溶解。

注入空氣的方式可以是：

1. 通過自動供氣；

2. 通過壓縮機；

3. 來自壓縮空氣管網。

通過自動送氣裝置注入空氣

自動送氣裝置主要由一個小容器構成，帶底部浮球閥和吸氣閥。進氣閥在有水流經過時，會因文氏效應而從外部吸入空氣。此裝置用于維持水箱氣墊高度，運行原理參見下面的示意圖。

自動送氣裝置适用于水泵正常工作狀态下的系統，它利用水泵的啟動而發揮作用。當泵端為吸入負壓時，就能保證它的正确運行；如果吸入端為正壓，此壓頭最好不超過5 m水柱。

如果自動送氣裝置不能與泵的吸入口實現物理連接，則不能與潛水泵結合使用。

通過壓縮機注入空氣

系統主要包括：

壓縮機

可以增加空氣壓力并向定壓罐内輸送空氣。

建議安裝無潤滑壓縮機，要帶适當的空氣過濾器。

液位開關

用于啟動壓縮機（當空氣平面超過液位開關控制水平時）以控制氣墊高度，以及關閉壓縮機（當水平面處于設定液面之下時）。

安全壓力開關

當罐内超過最大增壓時，阻止壓縮機啟動（或者讓已經啟動的壓縮機停止工作）。

通過壓縮空氣管網注入空氣

從概念上看這一系統與使用壓縮機的系統類似，不過取代壓縮機的是一個電動閥，從壓縮空氣管網中導入空氣。

該系統一般應用于工業生産中，那裡已經為了滿足生産要求而架設了壓縮空氣管網。

一般來說，如果壓縮空氣的供氣壓力高，那麼建議在電動閥前加一個減壓閥。

另外，必須要使用止回設備，因為可能出現負壓會導緻定壓罐中的水倒流至壓縮空氣管網中。

隔膜式定壓罐

該增壓系統包括：

• 隔膜式定壓罐
• 水泵
• 壓力開關
• 鎖閉裝置

該系統類似于空氣式定壓罐，不過與前者空氣始終與水接觸有所不同，該系統使用的定壓罐由天然或人工橡膠膜将空氣與水隔離。

罐内預先加載了氮氣，以防止内表面出現氧化現象。

加載氣體的初始壓力，也稱為預加壓力，要略低于增壓的最低壓力，而同時又要略高于系統的靜壓，以防止出現負壓。

P 系統靜壓 < P 預加壓 < P 增壓

如果預加壓力低于系統靜壓，除了會使膜片持續膨脹外，還可能造成下遊水柱被清空的危險。

如果預加壓力高于增壓壓力，就無法利用定壓罐内隔膜的膨脹，從而産生系統出現壓力過高的危險。

随着泵的開啟，水會壓縮氣體進入定壓罐直至達到預設最大壓力。随着用戶方面的用水需求，“儲存的”壓力在水泵啟停的間隔中将水推送到系統用戶端。

為了防止泵空轉，最好使用鎖閉裝置（與普遍采用的設備配套使用）：比如從開式水箱中吸水泵的液位開關，或者是與自來水系統或定壓罐相連的增壓泵的壓力開關（低壓調節）。

變頻增壓供水設備

系統主要包括：

• 一台或多台變頻泵;
• 壓力傳感器:
• 控制面闆;
• 隔膜式定壓罐;

系統可以自動調節，持續地将水壓加至預定壓力。

一般來說，整個增壓設備是在工廠裡一體式組裝、調節、調試而成的一個整體。

系統主要由性能相同的一個或多個變頻泵并聯而成。隻有大功率水泵構成的高性能組件才串聯一台小泵（稱為Jockey補水泵），以便在不啟動主要水泵的情況下滿足低流量要求。

通過控制泵的開啟和轉速調節，這套設備可以實現長時間跨度的流量供應。

所有泵以最高轉速運行時達到的最大流量需要等于設計流量。

而最低流量則是最小的泵以最低轉速工作時的流量。

為了保證比最低流量還低的流量（滴水或少量取水），設備一般使用隔膜式定壓罐。

後者的設計選型通常由制造商負責，依據與前面文章中描述的類似法則，不過還要考慮承擔所能保證的最低流量。因此，增壓設備的定壓罐非常小。

另外，定壓罐還能緩沖壓力的突然變化。

對于變頻泵供水設備來說，應當加一個鎖定裝置預防空轉危險。如果泵是從開式水罐中吸水，那麼可以使用液位開關，而如果是從自來水管網或壓力罐内抽水，可以使用低壓壓力開關。

這類系統的好處是：

• 壓力值幾乎保持恒定；
• 系統緊湊，占地很小。

正是有了這些連續調節，才可以控制下遊壓力，使其保持在規定的範圍内。

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