气压给水设备的作用和缺点

气压给水设备是利用密闭贮罐内空气的可压缩性，进行贮存、调节、压送水量和保持水压的装置，其作用相当于高位水箱或水塔。

1.分类与组成

气压给水设备按罐内水、气接触方式，可分为补气式和隔膜式两类。按输水压力的稳定状况，可分为变压式和定压式两类。

图1-34　单罐变压式气压给水设备

1—止回阀；2—水泵；3—气压水罐；4—压力信号器；
5—液位信号器；6—控制器；7—补气装置；8—排气阀；9—安全阀

（1）补气变压式气压给水设备，如图1-34所示。当罐内压力较小（如为P1）时，水泵向室内给水系统加压供水，水泵出水除供用户外，多余部分进入气压罐，罐内水位上升，空气被压缩。当压力达到较大（如P2）时，水泵停止工作，用户所需的水由气压罐提供。随着罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力将逐渐降低，当压力降至P1时，水泵再次启动。如此往复，实现供水的目的。用户对水压允许有一定波动时，常采用这种方式。

（2）补气定压式气压给水设备，如图1-35所示。目前，常见的做法，是在上述变压式供水管道上安装压力调节阀7，将调节阀出口水压控制在要求范围内，使供水压力稳定。当用户要求供水压力稳定时，宜采用这种方式。

图1-35　定压式气压给水设备

1—水泵；2—止回阀；3—气压水罐；4—压力信号器；5—液位信号器；6—控制器；
7—压力调节阀；8—补气装置；9—排气阀；10—安全阀

上述两种方式的气压罐内还设有排气阀，其作用是防止罐内水位下降至最低水位以下后，罐内空气随水流泄入管网。这种气压给水设备，罐中水、气直接接触，在运行过程中，部分气体会溶于水中，气体将逐渐减少，罐内压力随之下降，时间稍长，就不能满足设计要求。为保证系统正常工作，需设补气装置。补气的方法很多（如采用空气压缩机补气、在水泵吸水管上安装补气阀、在水泵出水管上安装水射器或补气罐等），这里介绍设补气罐的补气方式，如图1-36所示。当气压罐中压力达到P2时，电接点压力表指示水泵停止工作，补气罐内水位下降，形成负压，进气止回阀自动开启进气。当气压罐内水位下降使压力降至P1时，电接点压力表指示水泵开启，补气罐中水位上升，压力升高，进气止回阀自动关闭，补气罐中的空气随着水流进入气压水罐。当补入空气过量时，可通过自动排气阀排除部分空气。

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图1-36　设补气罐的补气方法

（3）隔膜式气压给水设备。在气压水罐中设置帽形或胆囊形（胆囊形优于帽形）弹性隔膜，将气水分离，既使气体不会溶于水中，又使水质不易被污染，补气装置也就不需设置，图1-37为胆囊形隔膜式气压给水设备示意图。

图1-37　隔膜式气压给水设备示意图

1—水泵；2—止回阀；3—隔膜式气压水罐；4—压力信号器；
5—控制器；6—泄水阀；7—安全阀

生活给水系统中的气压给水设备，必须注意水质防护措施。如气压水罐和补气罐内壁应涂无毒防腐涂料，隔膜应用无毒橡胶制作，补气装置的进气口都要设空气过滤装置，采用无油润滑型空气压缩机等。

2.气压给水设备的特点

（1）气压给水设备与高位水箱相比，有如下优点：

灵活性大，设置位置限制条件少，便于隐蔽；便于安装、拆卸、搬迁、扩建、改造，便于管理维护；占地面积少，施工速度快，土建费用低；水在密闭罐之中，水质不易被污染；具有消除管网系统中水击的作用。

（2）气压给水设备的缺点。

贮水量少，调节容积小，一般调节水量为总容积的15%～35%；给水压力不太稳定，变压式气压给水压力变化较大，可能影响给水配件的使用寿命；供水可靠性较差。由于有效容积较小，一旦因故停电或自控失灵，断水的概率较大；与其容积相对照，钢材耗量较大；因是压力容器，对用材、加工条件、检验手段均有严格要求；耗电较多，水泵启动频繁，启动电流大；水泵不是都在高效区工作，平均效率低；水泵扬程要额外增加ΔP＝P2－P1的电耗，这部分是无用功但又是必须的，一般增加15%～25%的电耗（因此，推荐采用2台以上水泵并联工作的气压给水系统）。