隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人口數(shù)量的不斷增多，對(duì)水量的需求也在不斷增加。所以城市供水管網(wǎng)的供水水壓在供水管網(wǎng)末端就必然是減小的，單純依靠供水管網(wǎng)的壓力供水是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到供水壓力要求的，以補(bǔ)充管網(wǎng)末端壓力為目的的二次加壓供水勢(shì)在必行。
二次供水設(shè)備廣泛應(yīng)用在供水管網(wǎng)壓力不足需要補(bǔ)壓的場(chǎng)合。按水泵(離心式水泵，下同)與管道連接方式的不同，供水方式可分為2種：①幾個(gè)不同位置調(diào)節(jié)水池至水泵的加壓供水；②水泵直接與供水管道聯(lián)接的加壓供水。
二次供水設(shè)備供水方式①還可以分成下述兩種形式：
A、 供水管道-→地下調(diào)節(jié)水池-→水泵-→用戶。
根據(jù)用戶用水端壓力變化由壓力傳感器啟動(dòng)供水水泵，進(jìn)行供水。
B、 供水管道-→地下調(diào)節(jié)水池-→水泵-→高位調(diào)節(jié)水池-→用戶。
根據(jù)高位調(diào)節(jié)水池與用戶間的高度落差進(jìn)行供水。
由于調(diào)節(jié)水池能有效地進(jìn)行水量的吞吐，即在非用水高峰時(shí)儲(chǔ)存水量(此時(shí)供水管道所能提供的供水水壓向地下調(diào)節(jié)水池充水，由水池內(nèi)浮球閥控制水位)，而在用水高峰時(shí)通過(guò)上述兩種方式向用戶提供所儲(chǔ)存的水量，因此能有效地保障用戶用水的可靠性，同時(shí)由于供水是通過(guò)調(diào)節(jié)水池與水泵相接的，故水泵始終不會(huì)對(duì)供水管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。但這種供水方式供水管網(wǎng)中的自身壓力無(wú)法被水泵利用，勢(shì)必造成能量的浪費(fèi)。
二次供水設(shè)備供水方式②雖然在供水管道的壓力大于用戶所需供水壓力時(shí)能利用管網(wǎng)自身的壓力，但因沒(méi)有蓄水裝置而不能滿足用戶高峰期用水量及水壓要求，故無(wú)法確保用戶用水的可靠性，并且在用水高峰時(shí)對(duì)供水管網(wǎng)產(chǎn)生吸力(這是由水泵本身的性質(zhì)所決定的)，因而無(wú)法被廣泛應(yīng)用。根據(jù)這個(gè)思路，在原來(lái)的基礎(chǔ)上研制的“無(wú)吸程變頻恒壓供水設(shè)備”能夠很好地解決這一問(wèn)題。
二次供水設(shè)備工作原理圖：
數(shù)顯控制面版（屏）
↑ ↓
設(shè)定壓力---→微機(jī)---→變頻控制器---→水泵電機(jī)---→供水管網(wǎng)---→用戶
↑ ↑
反饋壓力
↓ ↓
負(fù)壓控制← 負(fù)壓反饋← 負(fù)壓檢測(cè)
“無(wú)吸程變頻恒壓供水設(shè)備”既能利用供水管網(wǎng)的自身的壓力，又能動(dòng)用足夠的儲(chǔ)存水量滿足高峰期用水，且不會(huì)對(duì)供水管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓。
一、二次供水設(shè)備工作過(guò)程：
A、當(dāng)供水管道壓力大于用戶需要的供水壓力時(shí)：
此時(shí)調(diào)節(jié)水池蓄水，至設(shè)計(jì)水位則浮球閥關(guān)閉。在供水管網(wǎng)壓力的作用下止回閥關(guān)閉，由此便構(gòu)成了供水管網(wǎng)壓力通過(guò)水泵直接供水狀態(tài)，此時(shí)水泵能有效地借用供水管網(wǎng)自身的水壓。
B、當(dāng)供水管道壓力小于用戶需要的供水壓力時(shí)：
因水泵的進(jìn)水口直接與供水管道相連接，若止回閥未打開(kāi)，則水泵的進(jìn)水
口處便會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。由于止回閥的底部壓力小而上部壓力大，故止回閥打開(kāi)時(shí)調(diào)節(jié)水池里的水在重力的作用下流向水泵進(jìn)水口，此時(shí)交合點(diǎn)的壓力為：
P=ρg(H-Hr)
式中：H—水箱水面到止回閥上部的高度
Hr—止回閥在額定流量下的局部阻力水頭高度
ρ—水的體積質(zhì)量
g—重力加速度
由于止回閥的正向阻力水頭一般小于5kpa，因此只要Hmin(水箱水面到止
回閥上部的最低高度，這可以在設(shè)計(jì)時(shí)得以保證)＞5kpa就能使交匯點(diǎn)的最小壓力始終為正值，也就保證了供水管網(wǎng)在水泵對(duì)接處始終不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓。
C、當(dāng)用戶需水量等于供水管網(wǎng)供給水量時(shí)
此為暫時(shí)的平衡點(diǎn)，它保持著系統(tǒng)的原有狀態(tài)。
二、 二次供水設(shè)備節(jié)能
設(shè)：水泵吸水口的供水管網(wǎng)壓力為P供；
水泵的出水口設(shè)計(jì)壓力為P設(shè)；
水泵的出水口實(shí)際壓力為P實(shí)；
水泵的額定壓力為P額；
變頻泵工作時(shí)壓力為P變，
則在水泵工作中，實(shí)際壓力將降低至P實(shí)=P設(shè)-P供(不計(jì)因水泵阻力等造成的壓頭損失)，但供水管網(wǎng)壓力在一日之內(nèi)變幅較大，考慮供水為24小時(shí)不間斷及保證用戶的用水，通常按最小的供水管網(wǎng)壓力計(jì)算，故一般水泵額定壓力按P額=P設(shè)-P供（最小量）選用。此時(shí)，水泵額定壓力與實(shí)際壓力之差為P額-P實(shí)=P供-P供（最小量）≥0，因此當(dāng)水泵按工頻(50hz)運(yùn)行時(shí)，就將造成能量的浪費(fèi)。
若采用變頻器帶動(dòng)水泵，水泵的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速是以水泵的出水口的壓力值為主要參數(shù)，即實(shí)際出水口的壓力值始終恒定在P設(shè)上而不會(huì)造成壓力水頭的損失。其工作過(guò)程是：
首先微機(jī)檢測(cè)壓力傳感器的實(shí)際壓力值，若P實(shí)＜P設(shè)則微機(jī)控制變頻器帶動(dòng)水泵增速運(yùn)行（變頻水泵工作），于是變頻泵提升壓力，直到P供+P變=P設(shè)為止(P變?yōu)樗鹘?jīng)過(guò)由變頻器帶動(dòng)的水泵時(shí)壓力的提升值)。P設(shè)-P供的差值越大，變頻器帶動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速就越高；反之，P設(shè)-P供的差值越小，變頻器帶動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速就越低。當(dāng)P設(shè)-P供=0(也即供水管網(wǎng)的壓力達(dá)到需要的設(shè)定值)時(shí)水泵自動(dòng)停機(jī)。由此可見(jiàn)，采用變頻器來(lái)控制工作在管道上的水泵，能充分利用供水管道的壓力，使水泵以最合適的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)用戶不產(chǎn)生多余的水頭損失，達(dá)到了節(jié)能的目的。
三、實(shí)例本人所在工作的供水企業(yè)，管理著本市許多水泵房的 二次供水設(shè)備。管理的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多數(shù)泵房的機(jī)泵配置與住宅小區(qū)用水量供給比較偏大。從節(jié)能的角度考慮，在實(shí)際工作中我們對(duì)大多數(shù)泵房進(jìn)行了供水方式的改造，實(shí)現(xiàn)了變頻恒壓控制。并根據(jù)不同的供水情況，在用戶數(shù)量不超過(guò)100戶的供水小區(qū)我們采取方式②進(jìn)行供水（我們稱為管道直抽式供水），優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有調(diào)節(jié)水池，減少了出廠水被污染的機(jī)會(huì)。還有采用射流技術(shù)進(jìn)行供水，目的是最大限度地利用市政供水管網(wǎng)的供水壓力，但此技術(shù)供水噪聲較大，對(duì)泵房建造在住宅樓地下室內(nèi)的情況不適合使用。
二次供水設(shè)備安裝使用及保養(yǎng)
1、本設(shè)備安裝應(yīng)選擇通風(fēng)良好、灰塵少、不潮濕的場(chǎng)地，環(huán)境濕度為-10℃－40℃。在室外應(yīng)設(shè)防雨，防雷等設(shè)施。
2、為方便設(shè)備安裝、保養(yǎng)、設(shè)備四周應(yīng)留70cm空間，人孔處應(yīng)保留1.5m空間，四周地面應(yīng)設(shè)排水溝。
3、選定場(chǎng)地后，要處理好地基、在用砼澆注或用磚石砌筑罐體支承座。待基座完全固化后，再吊裝罐體并放穩(wěn)，隨后安裝附件，接通電源。
4、在試車前，應(yīng)先關(guān)閉供水閥，檢查各密封閥情況，不允許有泄露現(xiàn)象，開(kāi)車后，應(yīng)注意機(jī)泵轉(zhuǎn)向。當(dāng)壓力表指針到上限時(shí)，機(jī)泵自動(dòng)停止。打開(kāi)供水閥，即可正常供水、如需定時(shí)供水，可把選擇開(kāi)關(guān)扳到手動(dòng)位置。
5、本設(shè)備泵機(jī)組應(yīng)經(jīng)常檢查。離心泵和止回閥如發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)緊固法蘭螺絲或更換石棉根，檢查機(jī)泵底腳螺栓不能松動(dòng)，以防損壞機(jī)器。
6、電器自動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)防水、防塵、經(jīng)常檢查線路絕緣情況，連接螺栓是否松動(dòng)和保險(xiǎn)絲完好等情況。壓力表外部最好用透明材料包裹，以防損壞。
7、罐體如發(fā)現(xiàn)漆皮脫落，應(yīng)及時(shí)涂漆保養(yǎng)，以延長(zhǎng)使用壽命。
