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当大中型水厂清水池的节能设计

发布时间:2021-09-11 08:32:12 阅读: 来源:客车厂家

大中型水厂清水池的节能设计

目前市场上纯净水的供给主要以瓶装和罐装为主,虽然其具有便捷、运输方便等优点,但从造价成本方面来考虑,管供水不失为一种更经济、方便的供水方式。由于目前国内还没有关于纯净水管设计的标准、规范,现综合笔者对多个纯净水工程的设计经验和体会,针对纯净水管路设计总结了几点看法,敬请同行提出宝贵意见和建议,共同交流。

1.管布置

为避免形成管路二次污染及“死水”现象,整个供水管应布置成同程式循环管路,图1是笔者常采用的几种布置方式。

图1(a)适用于高度<50m、立管数较少的建筑物。

图1(b)适用于高度>50 m、立管数较多的高层建筑。

图1(c)适用于单幢小高层或高层建筑。前者的循环泵既可放在屋顶,也可放在地面设备间;后者的循环泵应放在地面,而且管路中要考虑减压问题。

图1(d)适用于多幢多层或小区建筑。

图1(e)适用于高、多层的群体建筑。

无论采用哪种管形式,都必须进行管平差,否则仍然有可能存在回水不畅、“死水”的问题。

2.水力计算依据

就优质水而言,目前人们只是用来直饮而基本未作他用,所以其用水量与建筑物的性质基本无关。而建筑生活给水管道设计秒流量公式:qg=0.2

αNg+kNg中的α、k值主要决定于建筑物的用途,所以应用此公式来计算优质水的设计秒流量既不合理也不准确。

2.1 流量

笔者认为,根据1981年出版的《室内给水排水工程》教材中的公式:

qg=0.347(Qp)0.5 (1)

式中 qg——计算管段的给水设计秒流量,L/s

Qp——平均日用水量,m3/d

对于仅供饮用的优质水,影响其用水量的主要因素是用水量标准和使用人数,即有:

Qp=n·qd/1000 (2)

式中 qd——用水量标准,L/(人·d)

n——用水人数

把式(2)代入式(1)有:

qg=0.347(n·qd/1000)0.5“延长食品保质期也就意味着减少食品浪费 (3)

②变频供水

a.变频泵+循环泵+电磁阀联合供水

如图1中的(a)、(b)、(d)、(e)所示,白天电磁阀关闭,变频泵根据用户用水情况自动变频供水。夜间变频泵停止工作,电磁阀打开,循环泵工作。循环水量可按给水量的100%计,循环时间一般为2h,这V-LapTM是帝人富瑞特株式会社的无纺布纤维样既可保证白天水量的供应又可节约电能,缺点是使用了变频设备造价较高。

b.变频泵供水

如图1中的(a)、(b)、(d)、(e),把其中的电磁阀去掉,这样供水系统中有两台变频泵(一用一备),互为备用。控制变频泵的最小流量为总用水量的40%为循环流量(A),当无用户用水时,变频泵的循环流量为A;当用户用水量<A时,同时A中一部分流量供用户,一部分作为循环回水;当用户用水量=A时,A流量全部供用户,此时管路中循环回水流量为零;当用户用水量>A时,随着电机转速的改变,变频泵随用户水量的变化进行变频供水,此时回水管中循环回水流量为零。如果把变频泵的最小流量设定得很小的话,管路中循环流速就很小,效率低,节能不显著;而若把变频泵的最小流量设定得>总用水量的40%,流速就会很大,水质不能保证,因此把变频泵的最小流量控制在总用水量的40%为宜。与方法a相比,在用水量<A时,水一直处于循环状态,但耗电较多。

式(3)即为优质水的设计秒流量公式,而用水量标准又受季节和地域的影响,如北方地区用水量标准为5

L/(人·d)左右,南方地区在8 L/(人·d)左右。另在《建规》中可查出一个饮水器喷嘴的额定流量为0.05 L/s,代入式(3)有:

恒温加热装置开始工作

对于南方地区:0.05=0.347·(n·0.008)0.5

n≈2.6人

对于北方地区:0.05=0.347·(n·0.005)0.5

n≈4.15人

由此可知,对于南方地区不论是住宅还是办公楼,当超过3人时,都应增设饮水器喷嘴,一般按每增加3人再增加一个喷嘴计;而北方地区则在超过5人时就应增加一个喷嘴。

2.2 流速

根据笔者经验,纯净水管路设计中的立管流速一般控制在0.3~0.6 m/s,横干管控制在0.6~1.0m/s之间为宜。

2.3 管径

为保证水质,最大供水管的管径≯DN50,其余管径按计算确定。

2.4 i值的确定

几种常用管材的单位长度沿程水头损失计算公式如下:

①塑料管:i=0.000915Q1.774/d4.774j

②不锈钢管:与铝塑管同,根据Darcy Weisbbah公式可推出

③铝塑复合管:i=0.024 6(Q1.75γ0.25)/d4.75j

式中 Q——计算流量,m3/s

γ——运动粘滞度,m2/s(一般10 ℃时取1.297× m2/s,其值随温度变化)

dj——管道计算内径,m

i——管道单位长度水头损失,Pa/m

各种管材的局部水头损失按沿程损失的20%~30%计。

3 供水方式

总的来说,管道纯净水的主要供水设备有循环泵、变频泵、电磁阀等,供水方式也不外乎以上设备的几种组合。

①循环泵定时循环[以图1(c)为例]

循环泵可根据建筑

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