關(guān)鍵詞:用水計量 節(jié)水型水表 社會效益
摘要:
本文對我國水資源及其利用現(xiàn)狀作了描述,對供水企業(yè)的漏損問題進行了分析,對節(jié)水型水表的結(jié)構(gòu)原理、技術(shù)特點及應(yīng)用作了詳盡的說明,并把節(jié)水型水表與幾種常用水表作了分析比較,為供水企業(yè)減少漏損、提高效益,在水表選型方面提供了一種可行的解決方案。
一、前 言
1、我國水資源及其利用現(xiàn)狀
我國是一個水資源嚴(yán)重短缺的國家,人均水資源量約為2200立方米,是世界人均水資源擁有量的四分之一。有限的水資源利用率極其低下,全國平均每立方米實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值僅為世界平均水平的五分之一。目前我國萬元工業(yè)增加值取水量是發(fā)達國家的5~10倍。我國灌溉水利用率僅為40%~45%。我國正常年份缺水量約為400億立方米。全國660座城市中,有400多座缺水,110座嚴(yán)重缺水,工業(yè)、農(nóng)業(yè)每年因缺水損失數(shù)千億元。
面對這種現(xiàn)實,我們一直在思考,作為用水計量器具的生產(chǎn)企業(yè),我們能為推動全社會節(jié)水做些什么?
2、我國城鎮(zhèn)供水行業(yè)現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,用水量持續(xù)增長,用水結(jié)構(gòu)在不斷調(diào)整。2003年農(nóng)業(yè)用水(含林業(yè)、濕地等)占總用水量的比重已由1980年的88%下降到66%,工業(yè)用水由10%提高到22.1%,城鎮(zhèn)生活用水由2%提高到11.9%。作為負(fù)擔(dān)我國總用水量34%的供給和管理責(zé)任的城鎮(zhèn)供水企業(yè),其管網(wǎng)漏失率在20%左右,每年損失的自來水近100億立方米,高于南水北調(diào)中線的輸水量。
隨著水價的提高,“一戶一表,抄表到戶”和取消底度收費的實施,據(jù)部分供水企業(yè)反映,居民采用在水表的始動流量以下滴漏取水的現(xiàn)象越來越普遍。這樣就更加大了供水企業(yè)的水損率。
我們作為水表生產(chǎn)企業(yè),又能為幫助他們解決上述面臨的水費回收困境做些什么?
3、用水計費的發(fā)展方向
隨著世界水資源的日益短缺,如何保護和合理使用水資源已成為當(dāng)代人們面臨的重大問題之一。為解決上述問題,階梯水價在世界范圍內(nèi)得到提倡,并成為國際上的通常做法,我國是水資源嚴(yán)重短缺的國家,將也會實施階梯水價政策。但要使階梯水價措施取得實質(zhì)性的成效,還必須有高精度的水表做基礎(chǔ)。
面對我國水質(zhì)及管網(wǎng)現(xiàn)狀,如何提高適應(yīng)我國水質(zhì)及管網(wǎng)情況的速度式水表的計量精度,是保證階梯水價實施取得實質(zhì)性成效的重要基礎(chǔ)。對此,我們又能做些什么?
基于上述考慮,江西三川水表股份有限公司組織技術(shù)力量攻關(guān),率先提出“滴水計量”概念,于2002年底成功開發(fā)了一種專利產(chǎn)品——節(jié)水型水表。該表安裝尺寸與原速度式水表完全相同,靈敏度比原水表提高了5~10倍。DN15~25小口徑節(jié)水型水表計量精度基本達到C級到D級之間,DN40以上大口徑計量精度介于B級到C級之間。到目前為止,江西三川水表股份有限公司的節(jié)水型系列水表已投放市場100多萬臺,得到了用戶的一致好評。下面對節(jié)水型水表的結(jié)構(gòu)原理,技術(shù)特點,應(yīng)用等方面做一個簡單的介紹。
二、節(jié)水型水表的結(jié)構(gòu)原理
節(jié)水型水表的結(jié)構(gòu)與原旋翼多流束水表基本相同(見附圖),由表殼、表罩、表玻璃、密封墊圈、計量機構(gòu)、計數(shù)機構(gòu)、過濾網(wǎng)等組成。主要區(qū)別就是把原水表的碗狀過濾網(wǎng)改成了一個桶狀整流器,并在原葉輪盒進水口側(cè)壁上加工了一個小孔。整流器底部有一個帶濾水網(wǎng)的主進水口,進水口裝有一個單向閥,整流器桶壁中間部位留有一個與葉輪盒側(cè)壁相對應(yīng)的分進水口。另外考慮到我國管網(wǎng)和水質(zhì)現(xiàn)狀,為避免因水表結(jié)垢及雜物存留而影響水表使用壽命,特意加深了節(jié)水表殼的內(nèi)腔深度。
節(jié)水型水表的工作原理是:微小流量下用水時,整流器中的單向閥由于自重的原因,呈關(guān)閉狀態(tài),水流經(jīng)整流器分進水口和葉輪盒側(cè)壁上小孔組成的通道進入葉輪盒內(nèi)腔,直接推動葉輪轉(zhuǎn)動,水表開始計數(shù);正常用水時,水流沖開單向閥,通過整流器主進水口進入整流器內(nèi)腔,由葉輪盒原進水口進入葉輪盒內(nèi)腔推動葉輪轉(zhuǎn)動,水表正常計量。
節(jié)水型水表是通過自重浮閥來限制小流量時水從整流器主進水口通過的量,迫使水流盡量從分進水口進入水表計量機構(gòu)直接推動葉輪轉(zhuǎn)動,以達到提高水表靈敏度的目的,故而對密封要求不是很嚴(yán)格。而分進水口設(shè)在整流器桶壁中間部分,且正對水表進水口,用戶用水時分進水口能得到不停的沖洗,水中雜質(zhì)不能停留該處,所以堵死的可能性幾乎為零。也就是說在我國目前的管網(wǎng)和水質(zhì)條件下,節(jié)水型水表的防滴漏功能壽命基本不用擔(dān)心。節(jié)水型水表通過了國家授權(quán)權(quán)威檢定機構(gòu)做的型式批準(zhǔn)試驗,并且我公司特別加做了十萬次斷續(xù)磨損試驗,其結(jié)果證明該表防滴漏功能依然正常。我公司銷出的100多萬臺節(jié)水型水表,有一部分已經(jīng)安裝使用近三年的時間,至今尚未發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。
三、節(jié)水型水表與幾種常用水表的性能比較
1、與普通B級旋翼多流束水表比較
從上表精確計量范圍來看,DN15~25節(jié)水型水表計量精度等級基本上都達到C級計量等級以上,介于C級與D級精度之間,DN40以上節(jié)水型水表其計量精度都在B級以上,介于B級與C級精度之間。
節(jié)水型水表和普通水表的計量特性在流量高區(qū)(分界流量到最大流量)計量誤差并無明顯區(qū)別。在最小流量到分界流量的低區(qū)中,普通水表計量誤差偏負(fù)居多,而節(jié)水型水表卻正好相反。節(jié)水型水表和普通水表最主要的區(qū)別是在從水表始動流量到最小流量的超低流量區(qū),該流量區(qū)國家標(biāo)準(zhǔn)對水表的計量誤差不作要求。普通水表在超低流量區(qū)大幅偏負(fù)直至始動流量以下完全不計量,讓用戶用水少繳費甚至不用繳費,而節(jié)水型水表正好相反。在用戶非正常用水時(微小流量下),節(jié)水型水表大多偏正計量,能夠規(guī)范用戶用水行為,促使其合理用水。
2、小口徑B級節(jié)水型水表與C級表比較
從水表產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面來說,C級表是較B級高一個計量等級的水表,其主要特征及制造難點就在于分界流量點低,即要求計量誤差在±2%的流量范圍寬。以DN15水表為例,B級表在低于120 L/H流量下誤差允許±5%,而C級表要求22.5 L/H以上的流量誤差不超過±2%。
國內(nèi)小口徑C級表有容積式和速度式兩種。容積式C級表由于對水質(zhì)及管網(wǎng)要求特別高,在國內(nèi)只有純凈水(直飲水)可用。速度式C級表與普通B級表結(jié)構(gòu)基本相同,主要區(qū)別是制造時精度要求更高,所以能適應(yīng)國內(nèi)自來水水質(zhì)和管網(wǎng)現(xiàn)狀。但在實際使用中,居民正常用水時其流量一般超過120L/H,所以C級表在線計量時其高精度計量優(yōu)點體現(xiàn)并不明顯。而居民若非正常用水時,特別是滴漏用水時,C級表的始動流量一般在4 L/H以上,所以無法計量;而節(jié)水型水表在始動流量方面(小于等于2 L/H)明顯優(yōu)于普通C級表,其靈敏度相比C級表提高了一倍多。
我公司生產(chǎn)的小口徑(DN15~25)節(jié)水型水表70%以上的產(chǎn)品完全達到C級計量精度,但我公司在水表上只標(biāo)明是B級精度,其中有兩個原因向大家說明一下,其一,正如前面在與C級表比較中所述,水表在線計量時,C級表對供水企業(yè)水費回收并無多大實質(zhì)性的作用。其二,由于C級表分界流量值和最小流量值很小,批量生產(chǎn)和水司檢定時,用時太長(DN15C級表檢定一只需一個多小時),勢必影響效率,而增加成本。這對供水企業(yè)來說可能是多花錢而沒有實際收益的選擇。我公司從供水企業(yè)的利益出發(fā),所以不主推C級表,但為滿足部分顧客的特殊需要,我公司也批量生產(chǎn)銷售普通C級表以及把節(jié)水型水表按C級計量要求校驗、標(biāo)識,以滿足其要求。
3、大口徑(DN40以上)節(jié)水型水表與現(xiàn)有水表在線計量性能比較
DN40以上水表一般用作居民小區(qū)總表或單位用表,其主要特征是取水口多。供水企業(yè)所擔(dān)心的是用水高峰期以外的時段里,個別取水口用水而導(dǎo)致水表在小流量下計量偏負(fù)或不計量帶來的水損問題。普通大口徑水表一般都存在此種問題,確實也給供水企業(yè)帶來不少水損。
節(jié)水型水表能做到任一取水口單獨用水都能真實計量(大口徑節(jié)水表的始動流量值低于任何一個取水口正常用水時的流量值),有效解決了供水企業(yè)所擔(dān)心的水損問題。該表與原旋翼式水表安裝尺寸相同,且不增加水表壓損,具有靈敏度高、性能可靠以及超常的性價比等優(yōu)點。
四、節(jié)水型水表的應(yīng)用
1、隨著“一戶一表,抄表到戶”的實施推進,供水企業(yè)既要考慮水表計量的精確性,又要兼顧用水管理的方便性。智能管理類水表能較好解決用水管理方便性的問題,但由于我國技術(shù)及經(jīng)濟水平的限制,該類水表至今還未得到大面積推廣應(yīng)用。在目前階段,采用多路共管供水系統(tǒng)配置節(jié)水型水表,就可以實現(xiàn)一戶一表、引表出戶、防止滴漏、集中抄表以及方便管理等諸多功能。
2、由于水資源日趨緊缺,如何保護和合理使用水資源已成為當(dāng)代人們面臨的重大問題之一,而階梯水價的實施則可以有效地解決上述問題。實施階梯水價可以促使用水戶合理安排用水,珍惜用水,提高水資源的利用率。但要使該項措施產(chǎn)生上述效果,還必須以高精度的水表做保障。且當(dāng)前供水管理中普遍存在的抄表難、收費難等問題,隨著水價的提高,也必將日益突出。智能型遠(yuǎn)傳、預(yù)付費類水表具有抄表方便、預(yù)收水費、抄表系統(tǒng)可自動進行階梯水價計算等優(yōu)點,隨著社會經(jīng)濟與技術(shù)的發(fā)展,必將成為水表發(fā)展的主流方向。但從目前國內(nèi)水費回收的情況來看,若無高精度水表做基礎(chǔ),智能管理類水表可能失去用水管理方面的優(yōu)勢。由此推測,節(jié)水型基表將成為智能管理類水表的一種選擇趨勢。
3、水表自轉(zhuǎn)現(xiàn)象與水表的靈敏度和管網(wǎng)的壓力波動呈正比;水表的靈敏度越高,對壓力波動越敏感,就越容易出現(xiàn)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。節(jié)水型水表(包括其他仿冒我公司專利的相關(guān)產(chǎn)品)由于其靈敏度相當(dāng)高,所以裝在管道中容易產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,即用戶不用水,水表都會走;這是管網(wǎng)中的壓力波動致使水表自轉(zhuǎn),使用水戶蒙受損失,因此可能給供水企業(yè)帶來了收費糾紛和不良的社會影響。為解決上述問題,我公司在節(jié)水型水表的進水口裝有一個抗壓力波動裝置,使波動不會影響到水表,從而消除水表的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。這一點也是我公司節(jié)水型水表與其他仿冒侵權(quán)產(chǎn)品的重要區(qū)別之一。
五、節(jié)水型水表應(yīng)用的社會效益
1、大口徑(DN40以上)節(jié)水型水表能夠精確計量各時段用水量,能為供水企業(yè)減少用水高峰期以外時段的表損,從而提高水費回收率。
2、 居民用小口徑(DN15~DN25)節(jié)水型水表具有滴水計數(shù)功能,能夠有效防止用戶滴漏用水,規(guī)范用戶合理用水和提醒用戶盡早修復(fù)表后管網(wǎng)跑冒滴漏現(xiàn)象,減少供水企業(yè)水損和國家水資源的浪費。
3、 節(jié)水型水表的出現(xiàn),為我國水表行業(yè)旋翼式水表提高計量等級、進行產(chǎn)品升級換代提供了一種科學(xué)、可行的全新思路。
參考資料
1.中國節(jié)水技術(shù)政策大綱 (二OO五年四月二十一日)
2.中國水務(wù)及世界水大會情況新聞發(fā)布會 建設(shè)部副部長仇保興 (二OO五年六月七日)
3.《水表技術(shù)手冊》 詹志杰編著 中國計量出版社