大中型水厂清水池的节能设计双鸭山

大中型水厂清水池的节能设计

大中型水厂清水池的节能设计 2011年12月09日 来源： 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，管网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网设计的标准、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.管网布置　为避免形成管路二次污染及“死水”现象，整个供水管网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。　无论采用哪种管网形式，都必须进行管网平差，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　(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，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：　　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1.297×10-6 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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