简述变频供水设备的选型

变频供水设备全称变频调速恒压供水设备，是由多台增压泵通过管阀附件并联组合的智能水泵机组，根据蓄水量和运行机理不同分为箱式变频恒压供水设备、罐式无负压供水设备和箱式无负压供水设备。不管是哪种形式的变频供水设备在选型方面都如出一辙，主要确定的参数有：小时高峰总流量Q、总扬程H、水泵数量N、水箱/稳流罐容积。

一、设备总流量Q的计算

变频供水设备都是由增压泵通过管阀部件并联而成，供水设备的流量实际上就是水泵流量的计算。

根据常用简易计算公式Q=m×p×q×t×k，公式中：

m：住宅区户数。

p：每户的人户，一般按照每户4人计算。

q：用水定额，根据上面表格选取，但华南地区普通住宅宜采用300升/人·日，高级别墅宜采用400 升/人·日的标准。如下表

根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2010年版表3.1.9，如下：

t ：用水时间，住宅区一般采用12小时/日。k：小时变化系数，一般采用1.5~2.5。

根据实际情况将以上参数填入到公式即可计算该用水场合的最大小时用水量Q。

二、设备总扬程H的确定

无负压供水设备和箱式变频恒压供水设备的扬程计算略不一样，无负压供水设备又名管网叠压供水设备，可以叠加市政自来水原有压力，因此计算扬程的时候需要减去当前自来水的水头。

扬程计算根据公式H≥1.1×【Hy+Hc+Hs】-H0，公式中：

H：表示最不利点扬程，也就是水泵的扬程，最不利点扬程也就是说最高最远用水地方的扬程，只要满足最高最远地点的扬程，其他地方的扬程就一定足够。

1.1：系数

Hy：最不利点与水泵吸入点的标高差，也就是垂直高度，单位m。

Hc：最不利点所需流出水头，也就是要保持这个余量才能顺利流出，一般取值7-10m。

Hs：最不利点到泵房的所有管路沿程损失和管路局部损失，管路损失并没有固定的经验值，必须根据输送水源的管道规格、管道水平长度、水泵到水源终端的落差(垂直)高度、输送管道的材质(管道的光洁程度)、预期每小时输送的流量等因素综合计算，这个计算公式又名海澄威廉公式，计算公式为i=105×【Ch的-1.85次方)】×【dj的-4.87次方)】×【qg的1.85次方】，公式中

i：管道单位长度水头损失，单位KPa/m

dj：管道计算内径，单位m

qg：给水设计流量，单位m³/s

Ch：海澄威廉系数，各种塑料管、内衬塑胶管Ch=140，铜管不锈钢管Ch=130，内衬水泥、树脂的铸铁管Ch=130，普通钢管铁管Ch=100

H0：H0是自来水的原有水头，箱式变频恒压供水设备的H0=0。

三、水泵数量和参数

主水泵数量：水泵数量决定了整个变频供水设备机组的运行模式，供水设备中的水泵数量通常表示高峰期需要运行水泵数量+1(备用泵)。

主水泵参数：主水泵流量q=Q÷n(n表示高峰期需要工作的水泵数量)，比如计算出的流量Q=40吨/小时，用户要求高峰期只需要开启2台水泵，那么水泵的流量q=40÷2=20吨/小时。

副泵即小流量水泵，用于在非高峰期比如深夜时段运行的水泵，因为这个时段水泵流量小，运行小泵可以工作在更高效的时段，一般小泵流量≈0.2×主泵流量q。

四、水箱或稳流罐选型

如果选择了箱式变频恒压供水设备，需要计算水箱的容积;如果选择了罐式无负压供水设备，需要计算稳流罐的容积。

水箱选型计算原则：

1、市政供水量大于用水量的。若市政供水秒流量大于用水秒流量，理论上上是可不用水池水箱，但是市政水务部门规定禁止在管网上直接安装任何水泵设施。因此，即使市政供水量大于用水量，非管网叠压供水设备的必须有水箱。水箱容积至少按照最大1台或多台同时工作水泵3分钟的出水量，小型泵可安5到15分钟出水量来确定。 如果市政供水量远大于用水量，建议采用叠压供水设备进行供水，可以充分利用市政原有管网压力，更加节能环保，设备成本和运行成本也比较低。典型产品有罐式无负压供水设备。

2、市政供水量小于用水量的。若市政供水量小于用水量，水箱容积一般按照不低于该用水场合的最高日用水量的15%-20%计算。实际中，我们要考虑到市政供水偶然不稳定或偶然停水等情况，建议水箱容积按照该场合最高用水量的30%-40%甚至更高比分比不等，特别是供水不稳定的更应该提高水箱定额。

稳流罐选型原则：

稳流罐选型时应对市政管网给水量、设计流量和稳流罐容积进行计算及核算。一般遵循以下两原则：

1、市政管网给水量大于设计流量时，稳流罐大小可按30s～300s的设计流量确定，其规格和规格可参照下表选用。

2、市政管网给水量小于设计流量时，稳流罐应能起到调节流量差额的作用，稳流罐调节容积和规格应按公式一和公式二进行计算。

公式一：Vt=(Qq-Q0)×△T，式中：

Vt——稳流罐调节容积，单位：立方米(m3);

Qq——设计流量，单位：立方米每小时(m3/h);

Q0——市政管网给水量，单位：立方木每小时(m3/h);

△T——用水高峰持续时间(h)，其大小与用水设计规模、当地用水习惯、用户性质和季节等因素有关，一般△T=3min～30min，特殊情况不大于45min。

公式二：V0=Vt/β，式中：

V0——稳流罐总容积，单位：立方米(m3);

β——稳流罐可利用容积系数，一般应取0.75～0.85。