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    无负压供水设备如何选型

    2014-09-15 15:56:10
    普通民用建筑的技术书,仅供参考!高层住宅楼
    无负压管网叠压设备供水方案
    一、 实际情况及原设计要求:
    项目地址位于 市,市政水压为0.3Mpa,市政主管DN1000mm,小区接入管DN150mm,泵房放置在地下室负一层,预计4.5米。
    本项目为住宅小区,加压区域分布如下:
    1~4层,采用市政管网直接供水;
    5~27层,共有299户;
    二、根据提供供水技术参数,本公司做无负压供水方案如下:
    1、市政管径DN1000mm小区接入管在DN150mm,符合无负压设备的管网接入要求,因此本项目采用无负压供水模式。
    2、我推荐采用中区、高区分开设备供水的结构,不采用减压阀减压,保证用水安全,今后的运行能耗较低。
    3、设备按全不锈钢配置,变频器采用ABB产品,PLC工控系统采用施耐德产品,设备需要加装防负压保护模块、Y型过滤器、超高压保护系统。
    三、设备的参数计算:按照GB50015-2003设计规范(3.6.4公式计算)
    1、 流量:(299户住宅)
    本项目需要加压的用户共299户,按每户4口人计算,共1196人,按GB50015-2003的设计规范小区3000人以下,按卫生洁具用水当量计算秒流量。
    用水当量按GB50015-2003表3.1.14以及计算公式3.6.5的注解3当量为:洗涤盆1只(N=1.0~1.5);大便器2具(N=0.5~6.0);洗脸盆2只(N=0.75×2=1.50);淋浴器2具(浴盆)(N=1.0×2=2.0);洗衣机水嘴1个(N=1.0)。
    小计:户当量Ng=6.5管段的当量总数:∑N=6.5×299=1943.5
    用水定额(q0):250L/人.d;户均人数(m):4人。
    用水小时数(T):24h;时变化系数Kh=2.3。
    则:a)*大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(U0):
    U0= q0m Kh÷(0.2×Ng×T×3600)
    =250×4×2.3÷(0.2×6.5×24×3600)
    =0.02 b)管段的当量总数:
    查表附表C,加权平均法计算系数(αc):0.01097
    c)管段的卫生器具给水当量同时出流概率(U):
    U=[1+αc(∑N-1)0.49]÷√∑N
    =[1+0.01097×(1943.5-1)0.49]÷√1943.5
    =0.035 d)管段的设计秒流量(qg):
    qa=0.2×U×∑N
    =0.2×0.046×929.5
    =13.78 (L/S) 住户的用水*高峰流量为:
    13.78×3.6=49.61(m3/h)
    若按人均用水定额计算住户的用水平时流量为:
    用水定额(q0):170~300L/人.d; 户均人数(m):2~4人。
    用水小时数(T):24h; 时变化系数Kh=2.3~2.8。
    299×3×170×2.3÷24÷1000=14.6m3/h
    因此,无负压设备的总流量应满足49.61m3/h,设备的单台流量应接近平时用水量14.6m3/h的要求,平时用水一台水泵运行可以满足非高峰期用水要求。
    小流量用水:小区的入住是逐渐增多的过程,为了便于先入住的小部分住户用水,住户家庭装修用水及全部入住后夜间小流量用水,本设备中配套夜间供水辅泵1台,夜间辅泵流量应小于单台流量的1/6,即2.43m3/h,夜间运行辅泵,主泵处于休眠状态,更安全节能,并且减少夜间噪音污染。
    2、水泵扬程的确定:
    *高供水高度为4.5+3×27=85.5米;
    按设计规范(GB50015-2003)计大便器溢出水头15米;
    按设计规范(GB50015-2003)计算小区沿途损、局部损失=5.5米(核查海登威廉系数);
    设备套内局部损失:每台水泵出水管配有2个蝶阀,1个止回阀,2个橡胶接头,按阀及弯管折合直管长度计算管阻=个数*折合直管直径倍数*直径
    合计无负压设备的套内局部损失≈1.2米
    市政管网的平均压力为0.32Mpa,在自来水公司的要求下无负压设备需要加装倒流防止器、Y型过滤器,以及原有的水表、总管闸阀,合计局部损失9米。
    因此市政管网可叠压为30-9=21米≥10米(满足无负压设备的叠压要求),无负压设备按照15~20米核算叠压;
    水泵出水扬程=85.5+15+5.5+1.2-20=87.2米
    3、控制方式的选择,水泵型号的确定
    根据《给水排水设计手册-第2册建筑给水排水》1.9.3中对变频控制设备的选择:
    本项目使用2+1台水泵工作,主泵互为备用,根据用水量变化自动增减泵.
    主泵型号50GDL18-15×6 Q=18m3/h,H=90m,N=11KW 3台
    辅泵型号25GDL4-11×8 Q=4m3/h, H=88m,N=3KW 1台
    水泵扬程90米,主泵加辅泵总流量54m3/h,满足设备总流量的要求。
    4、稳流罐的选型
    稳流罐的作用:市政管网与无负压设备之间的隔断,与真空消除器、无水保护系统同时作用,保护自来水管网不会形成负压,稳流罐的容积按行业标准选择:
    稳流罐的容积按行业标准计算:总容积=30~60秒过流量
    即60×49.6÷3.6=826.67L
    稳流罐选用DN800mm的卧式罐,型号:WL800,总容积:800L。
    5、高压气压罐的选择
    高压气压罐布置在设备出水管道上,由泵组自动补压,根据出水压力值选择气压罐的压力等级,高压气压罐的有效水容积按总流量的3秒计算:
    49.6÷3.6×3=41.34L,选择型号SQ400-0.6Mpa,有效水容积11-57L。
    主要作用:
    (1) 吸收水泵出水超压部分压力;吸收回水压力;避免水锤;
    (2) 与辅泵组合提供夜间小流量供水;补充局部小流量;
    (3) 高压气压罐由泵组自动补压,可以在泵组切换时,平衡管路的压力值;
    (4) 由于高压气压罐有储能的作用,可以减少及防止水泵频繁启动,延长主泵使用寿命节约能源。
    6、防负压模块及其他配置
    1)进水管闸阀:用于成套设备检修、故障时停水 。
    2)进水管前压力表+电动闸阀+电气控制回路:在自来水公司要求的0.10Mpa的*低进水压力时,截断水流,保护自来水管网,同时水泵不会无水运行(柳州水司强制安装)。。
    3)倒流防止器:保护无负压设备不会因为回水流的改变损害市政管网(柳州水司强制安装)。。
    4)Y型过滤器:配套在DN150的进水段,用于过滤自来水因维修等原因进入小区给水主管的沙石等杂质。
    5)超高压保护装置:保护管网在水泵突然失效时不会爆管。
    7、设备的型号:
    ZWL9/16-0.8LP-2+1GQ (详细配置清单附后)
    水泵运行说明:
    1、夜间用水量小时:市政管网的压力较大,此时由气压罐+夜间辅泵提供补充压力,供水量:0~60L,满足夜间12次卫生间的用水,主泵处于休眠状态;
    2、夜间用水较大时,启动夜间辅泵,流量范围60L~4 m3/h;
    3、平时用水:变频1#11KW的主泵、供水量4~36m3/h;
    4、高峰期用水:将1#泵切换为工频,变频启动2#泵流量36~54m3/h;
    5、当全部客房同时用水时,将3台主泵同时开启,总流量54 m3/h。
    6、当用户用水量减小时,系统将按先开先停顺序逐台关闭工频泵。当另一供水周期到达时则又先开2#泵,而1#、3#泵备用。如此周期循环工作,三台泵轮换互为备用。
    无负压设备运行费用:
    能耗:11KW×0.8元÷18 m3=0.48元(将每立方水提升至27层所需要的电费)
    由以上分析可见,采(1)节约占地面积(2)节约设备的资金投入(3)大大节约运行费用(4)具有备用流量,设备运行更合理。不仅如此,我公司无负压稳流设备在控制设备核心变频器上采用进口品牌ABB公司ACS510系列产品,加上配套噪音低、效率高,灵活性好、外型美的水泵及管阀,品质高档、运行可靠!

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