1.给水设备方式
给水方式如表1所示,共分成五大类

水道直接连结给水方式,系由净水场通过道路底下的配水管开始分歧,利用本身的水压将所需压力的水供给目的地,此一方式谓之。一般用于小规模的建物或住宅,但如图1所示,系利用供给管(Service Pipe)由位于道路的水道本管引入各住户中。以建地的境界线为中心,道路侧安装止水栓,而在宅地内方便检测的场所则安装量水器,延长其前端,供水给建物内外的需水场所。配水管末端的容许最低水压是1.5~2.0kgf/cm2。
止水栓如图2所示,有口径13~25mm的乙止水栓和30mm以上的制水阀,用于水道本管至建物供给管的途中。30~40mm者为青铜制的制水阀,开关方向正好和乙止水栓相反。但,75mm以上的制水阀,左转是开、右转是关,开关次数需要数十次。
量水器使用翼轮型,利用由流水口流入的水的流速,来旋转装配于器内的翼轮,然后经过与之连结的齿轮,根据其旋转数来表示水量。复箱翼轮型的器内,其周围有数个放射状的喷流口,由此给予内部翼轮旋转力。单箱翼轮型量水器则无内箱,系在外箱内部直接装配翼轮,使由流入口流入的水直接与之接触。图3为量水器内的指针。近年,为节省检测的手续,均换成各户量水器的检针,以脉波方式发出量器的旋转数,再用配线与设于远处的集合检针盘连接,此为集中检测方式。
高置水槽方式系用于,水道本管的水压不充足,必要场所无法得到所需的水压时。如图4所示,将水道本管的水道水直接储存在受水槽中,然后利用泵浦将水由受水槽中扬水至高置水槽。主要是利用高置水槽的落差将水供给必要场所,而通常都是设置2台扬水泵浦交互运转。
由于需提供给建物内的各器具使用,故受水槽是用来暂时储存水用的,但根据水道法,泵浦不可直接和水道本管连接。另外,亦可弥补水道管压力或水量的不足,图5为受水槽的外观图。一般受水槽的最小容量是用每时平均给水量的一小时来计算,而最大容量是以一天的总给水量来计算。
设置高置水槽的目的是,给予供水所需的水压,并储存必要的水量,通常需要一定以上的高度与容量。一般,高置水槽的容量是以每时平均给水量约一小时的量来计算,或由下列公式亦可求得。
高置水槽容量=(瞬间最大给水量-泵浦扬水量)×30分钟+瞬间最大给水量×10分钟。 |
高置水槽的设置高度H可由下面公式求得。
H≧P1×10+P2×10×h=10(P1+ P2)+h |
H:高置水槽的设置高度[m]
P1:水栓或器具的要求压力[kgf/cm2]
P2:由高置水槽至水栓或器具间的摩擦损失水头[kgf/cm2]
h:地盘至水栓或器具的高度[m] 图6为FRP制高置水槽的设置图例。
压力槽方式系在地下等处设置压力槽,并使该槽拥有地下至屋顶以前的压力,此一方式谓之。主要原理是,利用泵浦将水压入槽内,进而压缩槽内的空气,故水中有压力,借着此力来供水。若槽内的水减少,则水压会跟着下降,但泵浦可利用压力开关自动地起动、停止。图7为使用压力槽方式的给水配管图例。压力槽的有效水量小,泵浦的运转回数增加,故通常设置2台泵浦做自动交互运转。图8为压力槽和其给水的动作。首先,打开给水泵浦的电源,泵浦开始扬水,水进入压力槽中,故会压缩槽内的空气。一达到停止设定压力,压力开关会打开而泵浦停止。当压力槽内的压力下降,到达起动压力后,压力开关会关闭,故泵浦开始运转,扬水进入空气补给槽内,经过送气管而进入压力槽内,待压力提高泵浦便停止。图9为自动配水装置与压力槽的构造。图10为使用压力槽的给水方式,及泵浦变频器控制旋转数的图例。此一方式系利用P1及P2的配水泵浦将受水槽中的水供给压力槽,并以一定的压力来配水的泵浦设备。
压力槽内的空气压,系利用感知器及空气压/电压变换器变换成电气信号,然后利用反馈控制来保持一定压力。变频器来控制与涡轮泵浦直接连结的电动机的速度,进而调节配水泵浦的流量。
加压泵浦的方式系用于大规模区域的给水设备中,用对数台泵浦进行台数控制或控制泵浦的旋转速度,便可获得给水所需的水量及水压。
直送方式系用来保持泵浦一定的吐出压力的方法。如图11所示,利用水压感知器将泵浦的吐出压力变换为电压信号,此种压力调节(PI动作控制与设定信号比较,会增加它的偏差,且是由控制部来接收积分的信号,控制变频器的出力电压与出力周波数,并使设定压力和泵浦的吐出压力控制到一样。当流量少时,可用1台可变速控制泵浦来供水,并使吐出压力一定,当流量一增加时,可用压力感知器的信号来起动台数切换器,且别台泵浦会开始追踪运转。如此,2台泵浦重复自动交互运转。直送方式不需要高置水槽或压力水槽,只要控制泵浦的台数或泵浦的旋转数,便可使吐出量变化,获得所需给水量和所需给水压。一般,控制泵浦的旋转数大多采用吐出压力一定控制。由于此一方式不需要水槽,故即使只是短时间的停电,也会发生断水,故一定需要有预备电源。又,以用途来说,大多用于集合住宅、工厂等使用量较多的设施中,与高置水槽方式或压力槽方式比较起来,成本虽较高,但由于饮水不会停留在槽内,故较卫生。图12为利用2台泵浦交互运转,使采用变频方式的泵浦的给水压力保持一定的图例。这些给水方式中,一般常用的三种方式的得失如表2所示。
2.给排水设备的适用
(1)给水泵浦的适用
图13为由井中汲起温 泉热水时的远程管理与其操作的应用图例。
图(a)系为,将温水热水由井中汲至蓄热槽中,然后利用陆上泵浦汲至高置水槽中。这些温泉水虽是供给各需求者使用,但当自然落差小时,应在高置水槽处装设热水用泵浦。
图(b)为,由井中汲起温 泉水,然后再利用水槽用水中马达泵汲至高置水槽中。但对于位于比高置水槽低的需要家,可利用自然落差来供给温泉水,而比高置水槽高的需要家,则可用扬水泵浦来供给。另外,可安装警报装置,当泵浦有异常时,可用电话回线检测出来。(2)排水用水中泵浦的适用例 由住宅各器具等、到排水沟、净水槽及放流口的位置关系来看,有需要排水用水中泵浦与不需要等两种情况。流放处理前的污水的泵浦,大多是异物较大的情形。因此,需要用到通过面积大的污水用及污物用泵浦。至于处理后放水用的泵浦,因为异物变小,故只需用到通过面积较小的泵浦即可。图14为排水泵浦的使用例。图(a)为,由住宅的各器具自然流向净化槽予以放流的情形,不需要排水泵浦。图(b)为,净化槽设于比污水槽高的位置,这时,为方便水流入,需要有排水泵浦。放流为自然放流方式。图(c)为,由各器具自然流向净化槽,而由净化槽再流向污水槽,不需要泵浦,但若为放流用,则需使用到排水泵浦送水至位于高处的放流口。图(d)为,净水槽的位置比各器具高,故要用排水泵浦将进入污水槽中的污水送至净化槽中,同时,用放流用的排水泵浦放流至位于比净化槽更高的位置的放流口。因此,可根据各槽的位置或放流日的高度等来择定需不需要排水泵浦。