无负压给水设备应在城市供水系统中定位

2015-11-20 来源:北京精铭泰工程技术开发有限公司总经理:杨金明

       无负压给水设备是指可以连接到公共管网上的增压水泵。“可以连接”的理由是因为设备具有“无负压”的技术性能而不对管网造成冲击。

       无负压给水设备作为一项新产品推出后很快受到了人们的青睐,因为它体现出两大优点:其一:管网串接水泵增压供水,将管网中卫生合格的生活饮用水在密闭的环境下直供到户,减少或可根除过去因水体在贮水池中蓄留、暴露或管理不善而产生的二次污染,保留了水质卫生安全。其二,管网到水泵吸水口尚存的多余水头,可叠加为扬程利用,所以节电效果显著。因此,有人称他是“二次供水的革命”“二次供水发展史上的新篇章”等等。

       谈到“革命”,其实这是发生在城市供水系统上的一次变革。传统的城市供水系统可以把水厂送水到用户水龙头的全过程分离为一次供水和二次供水两个相对独立的系统,现在要变二次供水为一次性直接供水到户,可以说“二次供水的革命”就是要取消“二次供水”而构建一个新的直接供水系统。这种系统在日本被称为“直接给水系统”,被认为是“面向21世纪的供水系统发展方向”、“国民期待的供水方式”、“节省能源的供水系统”,在20世纪90年代中期被逐步推广。目前。我国已有少数城市在研究、规划或开始构建直接供水系统,有的称为“自来水直供到户工程”、“智能化小区供水系统”等等。无负压给水设备则被定位为该系统的终端设备,在满足系统要求的条件下,与系统和谐一致地运转。

无负压给水设备的产品定位

       几年来无负压给水设备的市场营销工作困难重重。首先是建筑给水设计师没有设计依据、不知道管网是否允许直接抽水;没有设计规范、方法和设计数据,不知道管网供水量能否不间断地满足设计流量;也不清楚应当如何计算进水罐容积,该不该叠加上管网压力来选泵?因此,拒绝在设计中选用该类设备是在情理之中的。再说管网方面,城镇供水条例、饮用水卫生监督管理条例、二次供水设施规范等国家和地方的行政法规和文件,均不准在管网上连接二次供水设施。即使可以网开一面准你连接,城市供水企业也会顾虑到管网能力和管网安全等具体技术性问题而不能放心地推广使用。当我们在总结、反思这段过程时认识到如果产品不能在供水系统中定位或定位错误,产品的推广必然会举步维艰。过去,我们把该产品作为建筑给水的一种新产品,和传统的供水产品一样,把物产业主作为一个个具体的客户,产品的研发背景、设计理念、营销策略也必然是面向这样的顾客群体定位。而对于管网方面来说,只提出一个定性的“无负压”的概念,就强调说只要是“无负压”管网就应该准许连接,用户就可自由地抽水,这显然是片面的,所以很难与管网方面达成共识而被接受的。

       通过上述分析我们认识到,其实无负压给水产品的真正顾客是城市供水系统。该产品的市场需求是缘于城市供水系统的发展,对产品的具体要求,期望也是由供水系统提出。尽管用水户、物业主是设备的购买者、是设备的产权人,但它必须被供水系统接纳和使用,使它成为供水系统中的一部分才能具有产品功能,由此可见,供水系统具备“顾客”的属性,显然是产品的真正顾客。

顾客是上帝,不理解客户的真正需要,不把握客户的消费心理、不重视顾客对产品的期望,还做什么生意?于是我们调整了思路,重新审视产品和市场,对产品的设计理念,价值取向到技术性能、质量要求和价格定位等等方面有了全新的认识,并由此开始了新一代产品的研发。

新一代产品的特点

       新产品的开发具有优先考虑管网能力和管网安全的价值取向。努力使产品能全面满足供水系统技术要求甚至超过其期望。新产品的主要技术特点表现为:

1、设备保证在管网限定的流量下运转,任何时候都不会超限量抽水,更不会在负压下强行大量取水。

       水泵直接从官网上抽水,如果不在管网的控制下则会有自由取水、超量取水和在负压下强行抽水的可能。这将影响管网的安定性,殃及相邻用户的正常用水。尽管无负压给水设备承诺可以消除负压,不会在负压下强行抽水。但这只是一个理论性的概念,管网方看不到、摸不着、不知你究竟抽了多少水,一旦设备失控或故障,譬如负压消除阀失灵、水泵出水管断裂等,管网只能任其自由取水,没有自我保护能力。也无法干预设备。这就相当于管网延长线上发生了故障,并使局部事故越级而影响全局。我公司的新产品,在设备进水口装上了压力、流量监测器,它可以把管网限制的流量值作为设定值,控制住设备在任何工况下都不能超过此值。这可以形象地比喻为给设备装上了一条“限流保险丝”,超过规定流量时断开而保护了管网。

       管网方面,可以根据用户的用水申请通过管网水力计算或凭经验判断、采点实测等方法给出流量限定值。当流量可以满足用水最大流量时则允许设备接入管网,不能满足需要时还是建议用户应用水池    水泵方式供水,有待直接供水扩大化的逐步实施中提高管网能力后再去满足该部分用户的需要。尽管我们的产品中有贮水调峰式、储备水量式、水箱水泵联合控制式等不同种类的无负压给水设备,可以在管网限定流量下满足用户需求,但我们并不推荐使用。与其让用户加大投资购买此类设备,不如将它集资给管网改造使用,从系统的全局考虑,这可有更好的投资效益比。

       有了流量限制的方法和手段,管网可以更加放心地进行直供水系统的试点和推广,不必为管网压力多大时才可试用,压降多少时才应限制,布点密度当何确定等问题困扰。只要计算出可供流量大于用户需量,则可放心试用。我公司的设备在某城市供水管网上试用,选择了管网压力高、中、低等不同供水区片试点,均有满意的结果。

2、设备具有防止负压产生、避免压力振荡及倒流的有效功能。

       管道中出现负压和随之而来的气囊、气阻、压力振荡、倒流及水锤等是危及管网安全或产生隐患的重要因素。因此,对直接抽水设备的首要功能要求就是为了保证管网安全而没有负压。

本来,有了限流控制,设备不能超量取水就不会产生负压。但是从负压生成的机理上分析,瞬变流态下是负压产生的重要原因。在管内压力突然波动;水泵快速启动和台数切换;水泵振荡、水泵失控、突然升速;出水管路断裂等很多情况下都会产生瞬变流态,是水柱瞬间分离而产生负压区。这种现象是危害管网安全的大敌。

       我公司产品,可以有效和可靠地防止负压生成和消除负压。首先是从抑制和消除瞬变流入手,通过智能控制方法使设备运行中不产生流量突变,使管流连续性流态不被破坏,所以根本就不会产生负压。一旦因设备自动控制系统失灵或响应速度不够时偶发负压,在设备进水管上海装有一个气压罐,作为消除负压的第二重对策。这是管网上常用的技术,是行之有效的。

3、设备具有运行数据显示记录或通过网络通讯向供水系统发送数据的功能,使设备真正成为供水系统中的一员,在系统的监测下运转,可以保证安全运行,并可以及时发现故障和及时处理。同时,这些终端设备的数据采集,可弥补管网压力监测点的不足。这些数据可以在优化调度、管网规划和设计、事故判断等信息化管理系统中灵活运用,提高管理工作效率和水平。

结束语

         我国城市供水系统经过十多年来的高速发展时期,供水能力大幅度提高,供水需求矛盾已基本解决,城市供水发展战略目标已由提高水量向提高水质转移。以保障水质卫生安全为目标的“城市直接供水系统”的构建已经启动,这正是我们企业把多年来在“城市直接供水系统”课题研究中的几项成果转化为生产力的大好契机,这是企业的荣幸。我们真诚地期望能与城市供水、水科技、水工业的企业和人士携手合作,为改善水质,保障饮用水卫生安全,为了人民的健康和优质的生活做出微薄的贡献。