System podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia: Przewodnik po wyborze, doborze i konfiguracji

Poproś pięciu wykonawców o określenie systemu podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia, a otrzymasz pięć różnych limitów ssania. Sprzęt wygląda wszędzie tak samo: pompy podłączone bezpośrednio do magistrali miejskiej, sterownik monitorujący ciśnienie ssania i brak zbiornika pośredniego pomiędzy nimi. W przypadku rozbieżności w specyfikacjach jest to punkt, w którym pompa może przestać ciągnąć.

Założenie projektu jest proste. Zestaw pobiera wodę bezpośrednio z sieci dystrybucyjnej i dodaje tylko tyle ciśnienia, ile potrzebuje budynek, dzięki czemu magistrala utrzymuje własne ciśnienie, a budynek nie magazynuje wody, której nie zużyje w ciągu doby. Każdy inny element istnieje w celu ochrony strony ssącej.

Zestaw podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia to zestaw pompowy podłączany bezpośrednio, który pobiera ssanie z miejskiej sieci dystrybucyjnej i moduluje prędkość pompy tak, aby ciśnienie ssania nigdy nie spadło poniżej zadanego progu, zwykle o 0,02 MPa poniżej najniższego ciśnienia dynamicznego zarejestrowanego w punkcie podłączenia.

Definicja robocza używana w całym przewodniku

Typowa jednostka składa się z dwóch do czterech pionowych pomp wielostopniowych z pełną regulacją zmiennej częstotliwości, regulatorem stałego przepływu lub tłumikiem podciśnienia, przetwornikami ciśnienia po obu stronach zestawu i małym zbiornikiem membranowym, który pochłania udary typu start-stop. Czas reakcji odróżnia dobre instalacje od przeciętnych: zestaw, który potrzebuje trzech sekund na reakcję na spadek ciśnienia, już pociągnął główny minus odgałęzienia na obciążonej linii 200 mm.

Gdzie pasuje system podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia, a gdzie nie

System podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia sprawdza się, gdy magistrala miejska może nadal zapewniać przepływ projektowy na poziomie około 0,15 MPa lub więcej w najgorszej porze dnia, gdy projekt nie wymaga magazynowania wody pożarowej i gdy przestrzeń w pomieszczeniu technicznym jest ograniczona. Jeżeli którykolwiek z tych trzech warunków nie zostanie spełniony, właściwym rozwiązaniem pozostaje układ zbiornika wyrównawczego.

Wybierz bezpośrednie wzmocnienie, kiedy

Najniższe zarejestrowane dynamiczne ciśnienie główne w godzinach szczytu wynosi 0,15 MPa lub więcej
Dopływająca rura doprowadzająca przenosi przepływ projektowy bez nadmiernej prędkości
Wysokość budynku w jednym etapie utrzymuje się poniżej około 100 m
Pijalnia jest mała, istnieje lub jest dopasowywana do zajmowanej przestrzeni
Wiek wody stanowi problem, a zmagazynowana ilość wody jest niepożądana

Zachowaj zbiornik wyrównawczy, kiedy

Główne spadki poniżej progu ochrony codziennie rano i wieczorem
Narzędzie ogranicza dozwolone pobranie z oddziału
W projekcie należy uwzględnić rezerwę wody przeciwpożarowej
Budynek wymaga zasilania strefowego powyżej około 100 m
Główny jest często przerywany lub mętny

Projekty mieszczące się pomiędzy tymi dwiema kategoriami zazwyczaj trafiają do zestawu typu zbiornikowego ze sterowaniem stabilizującym napięcie, który utrzymuje niewielką kontrolowaną objętość w obwodzie, nie zachowując się jak pełny zbiornik. Jest to praktyczny kompromis w przypadku prac modernizacyjnych, w których główny nacisk jest odpowiedni na papierze, ale nierówny w praktyce.

Digital Full-Frequency Voltage-Stabilizing Tank-Type Non-Negative-Pressure Water Supply Equipment

Cyfrowe, stabilizujące napięcie pełnej częstotliwości, zbiornikowe urządzenia do zaopatrzenia w wodę pod ujemnym ciśnieniem Zestaw zbiornikowy do wytwarzania podciśnienia z pełnym sterowaniem ze zmienną częstotliwością, zbiornikiem o stałym przepływie ze stali nierdzewnej i zdalnym monitorowaniem w przypadku projektów modernizacji nierównego ciśnienia w sieci zasilającej. Zobacz produkt →

Dobór systemu podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia do zapotrzebowania w godzinach szczytu

Dostosuj przepływ do 1,2-krotności szczytowego zapotrzebowania godzinowego, wysokość podnoszenia jako wznios statyczny plus 0,15 do 0,20 MPa strat w rurociągach plus 0,10 MPa pozostałości na najwyższym urządzeniu i ustaw odcięcie ssania o 0,02 MPa poniżej najniższego faktycznie zmierzonego ciśnienia głównego. Przewidywana wartość napięcia sieciowego jest najczęstszą przyczyną załączania się każdego ranka wzmacniacza.

1,2x

Projektowany przepływ jako wielokrotność szczytowego zapotrzebowania godzinowego

0,10 MPa

Ciśnienie resztkowe ukierunkowane na najwyższe urządzenie

0,02 MPa

Maksymalny dopuszczalny pobór w punkcie ssania

Wartości projektowe wzmacniacza sprzężonego bezpośrednio i co dzieje się nie tak, gdy każdy z nich jest ustawiony nieprawidłowo.
Parametr	Typowa wartość projektowa	Konsekwencje, jeśli zostaną pominięte
Przepływ projektowania	1,2-krotność szczytowego zapotrzebowania godzinowego	Krótkie cykle i spadki ciśnienia w godzinach szczytu
Totalna głowa	Podnoszenie statyczne plus straty od 0,15 do 0,20 MPa plus 0,10 MPa resztkowe	Na wyższych piętrach panuje ciśnienie poniżej wymaganego ciśnienia
Próg ssania	0,02 MPa below the lowest recorded dynamic pressure	Nieprzyjemne wyłączenia lub obciążenie głównej sieci dystrybucyjnej
Stopniowanie pompy	Trzy pompy, dwie pracujące i jedna rezerwowa	Brak redundancji podczas serwisu lub awarii
Tryb sterowania	Pełna zmienna częstotliwość na każdej pompie	Polowanie między etapami i większe zużycie energii
Naczynie buforowe	Naczynie przeponowe o pojemności od 50 do 150 l	Skoki ciśnienia przy każdym uruchomieniu pompy

Zmierz przed rozmiarem. Rejestr siedmiodniowy wykonywany w piętnastominutowych odstępach, prowadzony w tym samym punkcie poboru, z którego będzie korzystał wzmacniacz, powie więcej niż jakiekolwiek dane dotyczące sieci zasilającej z tabliczki znamionowej. Tam, gdzie dziennik wykazuje krótkie spadki poniżej progu zabezpieczenia, zestaw niepodciśnieniowego typu skrzynki kompensacji różnicowej wypełnia lukę w małej komorze przerwania, zamiast zatrzymywać pompy.

Digital Full-Frequency Differential Compensation Box-Type Non-Negative-Pressure Water Supply System

Cyfrowy system zaopatrzenia w wodę pod nieujemnym ciśnieniem, o pełnej częstotliwości, z kompensacją różnicową Podłączany bezpośrednio, bezzbiornikowy wzmacniacz z kompensacją różnicową i pełnym sterowaniem ze zmienną częstotliwością do zasilania wysokim ciśnieniem przy stałym ciśnieniu, gdzie występują zmierzone spadki w sieci. Zobacz produkt →

Wydajność energetyczna: jakie zmiany powoduje sterowanie zmienną częstotliwością

Pełna regulacja zmiennej częstotliwości utrzymuje specyficzne zużycie energii na poziomie blisko 0,27 kWh na metr sześcienny w typowych warunkach mieszkaniowych, w porównaniu z około 0,42 kWh w przypadku zbiornika dachowego zasilającego zestaw pomp o stałej prędkości. Tę różnicę napędzają dwa efekty i tylko jednym z nich jest sam napęd.

Specyficzne zużycie energii według schematu dostaw, kWh na dostarczony metr sześcienny

Zbiornik dachowy plus zestaw o stałej prędkości

0.42

Zbiornik pneumatyczny plus zmienna częstotliwość

0.34

Wzmacniacz ciśnienia bez podciśnienia, pełna zmienna częstotliwość

0.27

Wartości wzorcowe opracowane na podstawie zapisów oddania do użytku porównywalnych projektów mieszkaniowych. Rzeczywiste wyniki zależą od siły nośnej statycznej, konstrukcji pionu i profilu dziennego zapotrzebowania.

Pierwszym efektem jest głowa, której nigdy nie dodajesz. Schemat zbiornika dachowego zwykle wymaga dodatkowego ciśnienia o 0,30 do 0,35 MPa, aby podnieść wodę do zbiornika, a następnie ponownie zwiększyć ciśnienie w pionie znajdującym się pod nim, a zestaw łączony bezpośrednio pomija oba etapy. Drugi efekt wynika z prawa powinowactwa: przy 80 procentach prędkości znamionowej moc na wale spada mniej więcej o połowę, dlatego pojedynczy napęd VFD napędzający jedną pompę stopniującą rzadko dorównuje zestawowi z pełną regulacją prędkości.

     0,15 kWh    
     Oszczędności na metrze sześciennym dostarczonym w porównaniu ze zbiornikiem dachowym o tym samym profilu pionu, bez objętości magazynowania, bez cyklu czyszczenia zbiornika i bez strat związanych z ponownym pompowaniem.    

Etapy uruchomienia i konserwacji chroniące magistralę miejską

Uruchomienie zestawu podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia odbywa się po stronie ssawnej. Uzyskaj prawidłowe zachowanie ssania, a ciśnienie tłoczenia będzie podążać; pomiń to, a zestaw włączy się, gdy tylko okolica się obudzi.

Rejestruj główne ciśnienie wejściowe przez siedem kolejnych dni w odstępach piętnastominutowych, uwzględniając szczyty poranne i wieczorne.

Ustaw próg ochrony ssania o 0,02 MPa poniżej najniższego ciśnienia dynamicznego w tym logu, a następnie ręcznie przetestuj sekwencję wyłączenia i ponownego uruchomienia.

Dostosuj rampę napędu i pętlę sterowania, aż ciśnienie tłoczenia utrzyma się w granicach plus minus 0,01 MPa bez wahań między pompami.

Przeprowadź test etapowy: otwórz największy punkt poboru i potwierdź, że zestaw odzyskuje docelowe ciśnienie w ciągu pięciu sekund bez alarmu ssania.

Sprawdź automatyczne przejście do pompy rezerwowej i potwierdź, że alarm dotrze do systemu zarządzania budynkiem, a nie tylko do panelu lokalnego.

Rutynowa praca po przekazaniu jest krótka, ale nie jest opcjonalna.

Co 6 miesięcy: sprawdzić wstępne napełnienie naczynia przeponowego względem wartości na tabliczce znamionowej i uzupełnić, jeśli uległo przesunięciu.
Co 12 miesięcy: skalibrować przetworniki ciśnienia ssania i tłoczenia względem manometru referencyjnego.
Co 12 miesięcy: sprawdzić uszczelnienia mechaniczne i posłuchać kawitacji przy niskim ciśnieniu ssania.
Co 12 miesięcy: oczyścić regulator stałego przepływu i sprawdzić osadzenie zaworu zwrotnego.
Co 24 miesiące: zmierzyć luz pierścienia ślizgowego wirnika i zapisać tendencję.

Zachowanie kontrolne stojące za tymi kontrolami zostało wyjaśnione w dalszej części niniejszej notatki w jaki sposób sterowanie VFD stabilizuje systemy podnoszenia ciśnienia stałego ciśnienia . Stacje zmontowane fabrycznie, okablowane i przetestowane ciśnieniowo przed wysyłką, ograniczają krok drugi na miejscu do pojedynczej kontroli połączenia.

Digital Fully Variable-Frequency Tank-Type Non-Negative-Pressure Pump Station

Cyfrowa stacja pomp o całkowicie zmiennej częstotliwości, typu zbiornikowego, pod ciśnieniem nieujemnym Zbiornikowa stacja pomp podciśnieniowych z niezależnym sterowaniem VFD i inteligentnym monitorowaniem zaopatrzenia w wodę pod stałym ciśnieniem. Zobacz produkt →

Często zadawane pytania dotyczące systemów podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia

Jaka jest różnica pomiędzy zestawem podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia a konwencjonalnym zestawem podnoszenia ciśnienia?

Konwencjonalny zestaw wspomagający pobiera wodę ze zbiornika wyrównawczego, więc pompy nigdy nie dotykają sieci miejskiej, a ciśnienie ssania nie jest ograniczeniem projektowym. Układ podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia pobiera wodę bezpośrednio z sieci głównej, co eliminuje pomieszczenie ze zbiornikiem i konieczność czyszczenia, ale nadrzędnym zadaniem projektowym jest ochrona ssania. Konwencjonalne zestawy tolerują słaby główny; zestawy sprzężone bezpośrednio wymagają zestawu mierzonego.

Czy zestaw podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia może dostarczać również wodę pożarniczą?

Nie samodzielnie. Zapotrzebowanie na ogień wymaga zmagazynowanej rezerwy zgodnej z lokalnymi przepisami, dlatego większość projektów łączy domowy zestaw bezpośredniego wspomagania z oddzielnym zbiornikiem rezerwy przeciwpożarowej i dedykowanym zestawem pompy pożarniczej lub konsoliduje oba zadania w jednej pompowni domowej i przeciwpożarowej, dzielącej jedno pomieszczenie techniczne.

Co się stanie, gdy ciśnienie główne spadnie poniżej progu ochronnego?

Sterownik najpierw zmniejsza prędkość pompy, następnie zatrzymuje zestaw i czeka na powrót ciśnienia przed ponownym uruchomieniem. Nowoczesne sterowniki rejestrują również każde zdarzenie ze znacznikiem czasu, co zmienia uciążliwą skargę w mierzalny problem z siecią. Wariant kompensacji różnicowej niweluje krótkie spadki z małej objętości bufora, zamiast się zatrzymywać.

Ile miejsca na podłodze potrzebuje system podnoszenia ciśnienia bez podciśnienia?

Około 40 do 60 procent mniej niż układ zbiornika wyrównawczego i układu wspomagającego obsługujący to samo zapotrzebowanie. Zestaw trzech pomp obsługujący 36 metrów sześciennych na godzinę w przypadku 30-piętrowej wieży zwykle mieści się w obszarze od 6 do 9 metrów kwadratowych, wliczając jeden metr prześwitu konserwacyjnego z przodu płozy.

Jeśli masz już siedmiodniowy dziennik ciśnienia, wyślij go do zespołu inżynierów za pośrednictwem naszego strona kontaktowa zanim lista wyposażenia zostanie zamrożona. Dane dotyczące ssania decydują o konfiguracji znacznie częściej niż wysokość budynku.