无负压(叠压)供水设备的局限性分析
无负压（叠压）供水设备存在节能、卫生、无负压、稳流等优点，应用也越来越多。但在应用中有较大的盲目性，也出现了一些问题。根据无负压（叠压）供水设备的工作原理以及南方某城市的实际应用情况分析，其主要优点节能、卫生、无负压、稳流等都是相对的和有条件的。而且，当无负压设备大量使用时将增大管网的压力波动幅度并占用水厂清水池的调节容积。另外，其供水的安全性也是不可忽视的问题。
Key words:Non-negative pressure; Pressure-superposed; The secondarySanitary of water supply; Water Supply equipment; Energy conservation; Steady flow; pressure fluctuation; Safety of water supply.
0．无负压供水设备的概念以及应用现状
《管网叠压供水技术规程》（CECS 221-2007）对无负压供水设备或者叫管网叠压供水设备的定义为：由水泵机组通过水质、水压保护装置，从供水管网直接吸水叠压供水（恒压供水或变压供水），保证供水管网水压不小于设定压力值，且水质不被污染的供水设备。其组成如图1所示[1]。无负压供水设备自1997年问世以来，受到业界的广泛关注，近几年来广泛应用于建筑小区二次供水和城市供水管网的中继加压。但在使用中存在较大的盲目性。
1．无负压供水设备的优点[1] [2]
（1）通过稳流补偿器和真空消除器联合工作来消除负压，稳定水流，可从供水管网直接吸水叠压供水而对管网不产生影响。
（2）可以利用管网余压，节约能源。而且通过软件使变频器、稳压平衡器、真空消除器、气压罐等联合工作，加强节能效果。
（3）由于取消了水池（水箱），水在该系统中处于密闭状态，不易受污染，卫生条件好。
（4）由于不用建水池（水箱），降低了基建投资，也降低了日常清洗、消毒费用。
（5）结构紧凑，占地少。
（6）采用自动控制技术，运行管理方便。
（7）采用软启动技术，延长设备使用寿命。
（8）大大降低清洗用水量，而且基本不存在渗漏，节约水资源。
以上列举的优点都是业界对无负压供水设备的评价，也还有一些本文没有列出，其实有一些优点并非无负压供水设备所独有。总的说来，其主要的优点是节能、卫生、无负压和稳流。
2．无负压供水设备的局限性
无负压设备并不是哪里都适用的万用供水设备，无负压供水设备也是有局限性的，其主要优点也是有条件的。
2．1节能
节能是业界普遍认同的优点，但也是有条件的。无负压之所以节能，就是因为它可以利用管网余压。但如果管网没有余压可以利用，节能就无从谈起。这里要说明一个问题，管网有可以利用的余压（P余）不等于管网压力。P余按式（1）计算：
P余=P管网-hl-hf+ΔZ（1）
式中：P余——管网可以利用的余压，m（水柱）；
P管网——市政管网接水点的水压，m（水柱）；
hl——从市政管网接水点至水泵进口的沿程水头损失，m（水柱）；
hf——从市政管网接水点至水泵进口的局部水头损失，m（水柱）；
在计算hf时要注意倒流防止器和过滤器的水头损失，一般比较大，不可忽视。
ΔZ——市政管网接水点与水泵进口中心的高差，m。水泵低于接水点取正值，水泵高于接水点取负值。
另外，水泵的选配也很重要，要根据管网压力以及用户的需求核算水泵的工况点，使水泵在主要用水时段内处于高效段运行，否则节能效果将大打折扣。
水泵的设计扬程是：最不利点的供水所需压力减去供水管网的最小可利用水压[3]。对于市政管网水压波动较大的区域，当管网可利用水压增加时，水泵扬程随之减少，转速随之降低。当最小可利用水压和最大可利用水压之间相差很大时，有可能超过变频泵的合理调速范围（≥75%），水泵运行的工况点就会偏离高效区。因此管网水压波动较大的区域要用管网最大可利用水压进行校核。对于用水量变化较大的用户（如学校），无负压设备的流量按设计秒流量（最大流量）
选型，当流量降低时，扬程随之降低，转速也随之降低。当最小流量和最大流量之间相差很大时，也有可能超过变频泵的合理调速范围，水泵运行的工况点就会偏离高效区。因此用水量变化较大的区域要用小流量进行校核[4]。
2．2卫生
相对于水箱（水池）加水泵供水方式而言，无负压设备因不设水池而减少了二次污染。但并不等于在卫生方面，无负压设备就可以高枕无忧。第一，由于无负压设备是通过倒流防止器和管网连接，只要倒流防止器出现问题，用户端的水就有可能对管网形成回流污染。因此，医院、化工等可能造成回流污染的企业不宜使用无负压设备[5]。第二，无负压设备正常工作时其稳流罐相当于一段横断面突然扩大的大直径管路[6]。管网由于压力的波动会使沉积在管壁的污垢进入水中形成“黄水”。当“黄水”进入稳流罐时，流速突然降低，污垢便在罐壁上沉积，即产生管网污垢迁移现象。因此无负压设备也要进行定期清洗和消毒。这一点往往没有引起足够的重视，很多设备使用多年没有清洗，而且还有不少人把不用清洗和消毒作为无负压设备的优点。
