買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 摘要 一章 緒論 . 1 題研究的目的和意義 . 1 次供水發(fā)展歷史 . 2 內(nèi)外無負壓供水研究現(xiàn)狀 . 4 統(tǒng)二次供水方式存在的問題 . 5 課題的研究內(nèi)容 . 6 課題預計達到的目標 . 6 成課題的方案和主要措施 . 6 第二章 無負壓供水方案簡介 . 7 案的工作原理 . 7 案的工作流程 . 7 案的適用范圍 . 8 案的核心技術 無負壓技術 . 8 第三章 設備的參數(shù)計算及設計 . 10 流罐允許進水量的計算 . 10 流罐調(diào)節(jié)容積計算 . 12 流罐總容積的計算 . 13 例計算 . 13 程概況 . 13 算最大出水量 . 14 定水表特性系數(shù) . 錯誤 !未定義書簽。 算水泵揚程 . 15 泵的選型 . 15 流罐容積的核算 . 錯誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 空抑制器的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 總結 . 17 參考文獻 . 18 附錄：翻譯譯文及原文 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 無負壓供水方案設備設計 摘要 ： 近年來，隨著科技的進步，二次供水設備作 為一種新興的二次供水產(chǎn)品，在節(jié)能和環(huán)保方面有獨特的優(yōu)勢，無負壓供水系統(tǒng)將市政供水管網(wǎng)和用戶合并成為一個整體，在充分利用市政管網(wǎng)余壓的情況下，進行變頻無負壓供水，即節(jié)水節(jié)電又可以防止二次污染。論文分析了無負壓供水系統(tǒng)的組成、工作原理、工作流程、適用范圍及其核心技術，即無負壓技術。并對一高層住宅樓進行了實際的數(shù)據(jù)計算，根據(jù)所計算的數(shù)據(jù)設計選擇不同型號的水泵和確定穩(wěn)流罐的容積，并對 穩(wěn)流罐、真空抑制器等主要結構進行設計。 關鍵詞： 無負壓 、二次供水、節(jié)能、流量、揚程。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 No In in as no be a in of of in no of a of on of No 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒論 題研究的目的和意義 水是自然界一切生命賴以生存的不可替代的物質(zhì)，又是社會發(fā)展不可缺少的重要資源。目前，世界上 80 個國家或占全球 40%的人口嚴重缺水。據(jù)預測，今后 30 年內(nèi)全球 55%以上的人口將面臨水荒。就我國而言，水資源不足尤其是人均占有量低已經(jīng)成為我國的基本國情。而近年來，隨著經(jīng)濟的快速增長，城市化建設的不斷加快，人口的不斷增加，土地需求日益緊張，高層建筑層出不窮。為滿 足建筑內(nèi)部用水點對水量、水壓和水質(zhì)的要求，必須對自來水進行二次加壓，因此，選擇一種既能節(jié)水節(jié)能，又能保障供水安全的供水方式，這對降低建筑耗能、提高供水安全可靠性具有重要的意義。 建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)是將城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)或自備水源的水引入室內(nèi)，經(jīng)配水管送至生活、生產(chǎn)和消防用水設備，并滿足用水點對水量、水壓和水質(zhì)要求的冷水供應系統(tǒng)。從上世紀末開始，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市建筑業(yè)得到突飛猛進的發(fā)展， 10 層和10 層以上的住宅或建筑高度超過 24 米的其他民用建筑等高層建筑越來越多，使得城市的總用水量中，建筑內(nèi)部用水 占據(jù)的比例逐年增加，二次供水得到了更為廣泛的應用。目前，我國城市自來水管網(wǎng)的壓力在非用水高峰時，一般在 壓力 2值只能滿足低層和多層建筑的供水需求，所以為了彌補市政供水管網(wǎng)壓力的不足，高層建筑內(nèi)部供水系統(tǒng)須使用二次加壓設施以滿足需求。 現(xiàn)有通常的供水方式都是將自來水放入蓄水池，然后由水泵將水從水池抽至屋頂?shù)母呶凰?，再由高位水箱向用戶供水。這種供水方式存在嚴重的能量浪費問題：第一，將原本有壓力能的水放到水池中變成了無壓力能和勢能的水，使得二次加壓供水時需要更多的能量；第二，由于 用水量是隨時間變化的，大多數(shù)水泵并未在高效區(qū)運行，水泵低效率運行會浪費更多的電能。另外這種供水方式還存在嚴重的水質(zhì)二次污染問題，據(jù)調(diào)查，各地二次供水主要水質(zhì)指標都存在不同程度的超標。例如，深圳市對 274 個二次供水貯水池水質(zhì)進行調(diào)查，合格率更低，經(jīng)水池后余氯合格率不大于 30，大體積水池的合格率只有 蘭州市目前使用二次供水的人口占全市總人口的近 70%，全市二次供水單位約 1200 家，二次供水設施約 1400 多個。 2010 年，通過對蘭州市 356 家單位的二次供水水質(zhì)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水樣檢 測合格率為 其中，游離性余氯合格率最低，僅為 其次是細菌總數(shù)和總大腸菌群，合格率均低于 60%。迄今為止，發(fā)現(xiàn)至少有 10 余種傳染病可以通過水傳播，如傷寒、痢疾、霍亂等，一些病毒引起的病癥也可以通過水進行傳播。另外，水污染導致微量元素過多，容易引起身體器官的功能改變，嚴重的甚至會引起中毒。例如， l 998 年湖南省地稅局辦公樓工作人員集體腹瀉，后被證實問題就是出在二次供水的水質(zhì)上，而且是由細菌總數(shù)超標以及大腸菌群所致。長春市某生活小區(qū)不斷有居民發(fā)生消化道疾病，經(jīng)查，原來是屋頂水 箱多買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 年未清洗，水質(zhì)污染所致。由此可見，水質(zhì)不合格直接影響到人的身體健康和生存的質(zhì)量。伴隨著二次供水的發(fā)展，如何改善二次供水水質(zhì)，如何提高二次供水安全性以及可靠性，已經(jīng)成為當今社會急需解決的問題。 傳統(tǒng)的二次供水方式，就水質(zhì)方面來說，由于中間環(huán)節(jié)多了個蓄水池，使得供水二次污染的可能性大大增加。從節(jié)能方面來說，水泵從零加壓輸送自來水，不能有效利用管網(wǎng)原有壓力，并且水泵多在低效區(qū)運行，造成能量浪費。從建設成本方面考慮，水池不僅占用大量的面積，還需要對其進行定期的清洗消毒處理，需要一定的成本和維護費。為解決傳統(tǒng)供水 存在的這些問題，供水方式也不斷地改進，新的供水方式應運而生。相比于傳統(tǒng)的二次供水方式，如今發(fā)展起來的這種供水方式徹底解決了以往二次供水中所遇到的問題，這種供水方式是對傳統(tǒng)供水方式的一種革新。此方式取消了水池和屋頂水箱，而是在市政管網(wǎng)和水泵之間增加一有壓容器，從而實現(xiàn)水泵直接從市政管網(wǎng)抽水供給用戶，同時采用變頻泵組，根據(jù)用戶端用水量自動調(diào)節(jié)水泵的轉速，使水泵處于高效運行狀態(tài)，達到節(jié)能、節(jié)水和可靠供水的目的，并且在此過程中，供水系統(tǒng)基本處于完全封閉的狀態(tài)，水質(zhì)不容易受到污染。這種供水方式稱為無負壓供水方式，在國 外很多地方得到很好的應用，但我國目前對該技術的研究還不夠成熟，這種供水方式容易對市政管網(wǎng)的壓力造成影響，可能會影響市政管網(wǎng)上其他用戶的正常用水，故在現(xiàn)有條件下，國內(nèi)許多城市中該供水方式不被輕易允許使用，限制條件也較多，因此有必要對此技術進行研究，以加快該方式的推廣使用。 次供水發(fā)展歷史 二次供水的發(fā)展先后經(jīng)歷了四個階段，分別為水塔供水、樓頂水池供水、變頻調(diào)速供水及無負壓供水。目前國內(nèi)二次供水主要采用前三種形式，經(jīng)過多年的運行使用，其中存在的問題令人擔憂。 水塔供水是一種最為“古老”的供水方式， 它的供水原理是：自來水通過管網(wǎng)，把水轉輸?shù)降孛嫘钏兀偻ㄟ^水泵把水池里的水轉輸?shù)揭欢ǜ叨鹊乃校詈笸ㄟ^管網(wǎng)把水輸送至各個用水點。這種設施最大的缺點是水塔占地面積大，成本高，而且水塔僅僅適用于比較低的建筑，而如今的建筑越來越高，現(xiàn)有水塔卻不可能無限增高。另外，供水水質(zhì)受到嚴重的多次污染，這種供水方式既浪費了能量，又存在著很嚴重的水質(zhì)二次污染。水塔供水方式的諸多局限性，嚴重制約其發(fā)展，因此注定要被取代。 取代水塔供水方式的是設樓頂水箱的供水方式，如今這種方式應用非常廣泛。其供水原理是：自來水管網(wǎng)將水轉輸?shù)?一個蓄水池將水儲存起來，然后通過泵房，將水輸送到樓頂水箱，樓頂水箱自上而下供水。此方式利用水箱的可調(diào)節(jié)性，在用水低峰時將水箱蓄滿水，在用水高峰期時供給用戶使用，保證用水點的水量和水壓的要求，與水塔供買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 水相比較，樓頂水池相對不占地，構造簡單，成本相對較低，但是這兩種供水方式的污染環(huán)節(jié)幾乎是一樣的。另外這種二次加壓站安裝使用的為工頻泵，這種水泵在額定轉速下運行，給系統(tǒng)提供一定的水量。從泵的性能曲線可知，泵的運行在設計點時，其效率最高，隨著泵的揚程偏離設計點 (增加或減少 )，泵的效率均降低。在泵的實際運行中，由于用水 量及出水水壓不斷變化，則泵的揚程也不斷變化，致使泵大部分時間在低效區(qū)運行。當用水量降低，管網(wǎng)阻力下降時產(chǎn)生剩余揚程。按離心泵的性能曲線特征，其揚程隨著水泵出水量的減少而提高，所以水泵常處于揚程過剩狀態(tài)下運行，造成不必要的能量浪費。同時，由于管網(wǎng)壓力增大，漏損也會增加，水的浪費也會加大。 樓頂水箱供水的缺點促進了變頻技術的開發(fā)， 1994 年，變頻技術的應用使得城市供水方式進入第三個階段。此方式中，自來水通過管網(wǎng)送至地下室蓄水池后，利用變頻泵，直接將蓄水池的水，輸送至各個用水點。變頻調(diào)速系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)泵的轉速來改 變水泵的出水揚程，以滿足不同條件時對水泵的性能要求，使水泵處于高效區(qū)運行，如此起到一 4定的節(jié)能效果。由于減少了樓頂水箱的中轉環(huán)節(jié)，有效善供水水質(zhì)，所以變頻供水方式不僅節(jié)約能量，而且減少了自來水的污染。 以上三種供水方式都屬于二次供水，也就是說，自來水從市政管網(wǎng)至用水點，中間都經(jīng)過了中轉水池，中轉水池的存在不可避免增加了供水被污染的機會。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)供水系統(tǒng)疏于管理，水池、水箱并未按規(guī)定進行定期的清洗，二次消毒措施失效，系統(tǒng)本身存在缺陷，由此造成的水質(zhì)二次污染已直接影響到供水的水安全，甚至有嚴重的水質(zhì)污 染事故發(fā)生，例如“自來水中竟有紅蟲”，“自來水有臭味”等。 以往二次供水存在的問題讓第四個階段的無負壓給水方式給克服了，該方式具有節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地等方面的顯著優(yōu)勢，將成為二次供水的首選，成為二次供水行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。但是作為一個新技術，此方式也存在新的問題，制約著它的推廣和使用，這就促使我們對其進行徹底地研究，使此方式的使用更科學、更合理、更環(huán)保、更節(jié)能。 內(nèi)外無負壓供水研究現(xiàn)狀 無負壓供水方式，最早是由日本研發(fā)的，在日本被稱為“直接給水系統(tǒng)”。日本在 20 世紀 80 代中期，關于 “直接給水方式”的必要性和可行性的探討及技術研究就已經(jīng)開始了，它不僅涉及技術層面，而且在法律和行政管理上；市場需求和供水者的義務；城市建筑物中高層化的供水模式等涉及社會系統(tǒng)層面上的討論也展開。在這樣的背景下，日本厚生省在國家施策方針性文件“面向 21 世紀的供水系統(tǒng)改造和再構筑的長期目標”中將直接給水系統(tǒng)列入規(guī)劃，并在 1990 年修訂了給水設計規(guī)范，將管網(wǎng)末端服務壓力由 高為 國家提供研究基金在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 千葉縣建立了一定規(guī)模的實驗場；組織了由 學者、科研機構、供水企業(yè)及產(chǎn)品制造廠商參加的隊伍；籌措了運作資金，開展“直接給水”的研究，計劃用 3 年時間完成“推進直接給水系統(tǒng)”的指原則和方針文件，為此還進行了大量的課題。直到 20 世紀 90 年代末，智能型無負壓供水方式在日本、美國、西歐等發(fā)達國家得到了普遍應用，并建立了一整套完善的系統(tǒng)標準體系。 我國曾在城市供水條例規(guī)定：“禁止在城市管網(wǎng)公共供水管道上直接裝泵抽水?！币驗橹苯映樗畷r，可能會使市政管網(wǎng)壓力下降，影響管網(wǎng)上周邊其他用戶用水，嚴重時會導致管網(wǎng)破壞。但隨著城市供水條件的逐步完善，以及供 水技術、自動化控制技術的發(fā)展，這種情況發(fā)生改變。 1997 年，國內(nèi)第一臺無負壓供水設備在山東面世。 2004 年 7 月，北京市衛(wèi)生局頒布政府文件，允許在生活用水方面使用無負壓給水設備，所有進入北京市場的企業(yè)只要經(jīng)過專家認證會的通過，產(chǎn)品就可以進入北京市場。隨著北京市場的解禁，天津等城市也先后出臺了試用辦法，兩市自來水主管部門制定了相關的試點條件和準用要求。為規(guī)范無負壓設備生產(chǎn)與使用，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部于2008 年 12 月份，批準穩(wěn)壓補償式無負壓供水設備 (公告第 189 號 )為城鎮(zhèn)建設行業(yè)產(chǎn) 品標準，編號 2008，于 2009 年 6 月 1 日起實施。目前，針對無負壓供水設備的標準已達 9 本之多，每個廠家都是基于自己的設計理念、技術標準進行產(chǎn)品研發(fā)、設計和生產(chǎn)，所以市場上各式各樣的無負壓設備良莠不齊。國內(nèi)無負壓供水技術的起步較晚，相關的行業(yè)規(guī)范尚不完善，大多數(shù)城市也未制定出相關的供水條例，有的條例相應條款明顯滯后于無負壓供水技術的發(fā)展速度，從而制約著技術的大面積推廣，因此要廣泛使用該技術，須對無負壓供水技術進行系統(tǒng)的分析研究。 在市場上各種無負壓供水設備不斷問世的同時 ，國內(nèi)一些專家和學者也對無負壓供水技術的應用進行分析研究。李剛在 2004 年給水排水上發(fā)表的無負壓管網(wǎng)增壓設備應用探討，詳細介紹了設備的系統(tǒng)組成和工作原理，并對不同工況進行了分析，指出無負壓管網(wǎng)增壓設備應用于二次供水，可確保供水水質(zhì)，節(jié)省初投資和運行費用。馬戌環(huán)在 2005 年給水排水上發(fā)表的無負壓給水設備及管網(wǎng)準用的技術條件，詳細介紹和分析無負壓供水設備接入管網(wǎng)的技術條件。唐小猛在 2006 年廣州大學學報 (自然科學版 )發(fā)表的無負壓供水設備技術分析，對無負壓供水技術進行了分析，指出了設計或使 用不合理時，可能出現(xiàn)影響周圍用戶的水壓、降低用水可靠性、水泵效率偏低、旁通管路水質(zhì)下降等問題，并提出了正確使用無負壓供水技術的工程措施。李祥華在 2010 年給水排水發(fā)表的管網(wǎng)疊壓 (無負壓 ) 供水技術在實際應用中存在的問題及解決辦法，介紹了該技術的工作原理，對存在的問題進行了探討，比如現(xiàn)有供水條件下的節(jié)能效果、缺乏供水管理條例和沒有嚴格統(tǒng)一的設備生產(chǎn)標準等問題，并提出了相應的解決辦法。李斌等在 2010 年給水排水發(fā)表的管網(wǎng)疊壓 (無負壓 )供水系統(tǒng)水泵能耗對比研究，分析了無負壓供水系統(tǒng)中水泵運行工況點的 變化，并對恒壓供水和變壓供水兩買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 種方式下水泵的能耗進行分析對比，研究了市政管網(wǎng)壓力和用戶用水量變化對水泵運行的影響。 統(tǒng)二次供水方式存在的問題 總結以往的供水經(jīng)驗和實際工程，二次供水存在以下幾個問題： 1投資大。傳統(tǒng)二次供水都要修建水池，有的還要設置水箱，這就需要一定的成本。修建水池和水箱需占用一定的建筑面積，在如今土地價格高漲的今天，這又是個投資負擔。此外，水池和水箱一般都有一些水質(zhì)處理設施，從而加大了設備總投資，而且使用中要定期清洗，也增加了日常開支。 2水質(zhì)二次污染嚴重。據(jù)調(diào)查，大部分 水池和水箱由于管理不善，和其結構本身的原因，里面的貯水水質(zhì)沒有符合飲用水標準，水質(zhì)污染相當嚴重，這將直接危害到人們的身體健康，因此飲用水衛(wèi)生問題已成為急需解決的大問題。 3能量浪費嚴重。傳統(tǒng)的二次供水是將自來水放入水池中，再從水池抽水至用水點，但是市政管網(wǎng)中的水具有一定的能量，也就是說這部分能量沒有得到充分利用。 4水資源浪費嚴重。大多數(shù)水池采用混凝土結構，因此存在不同程度的滲水、跑水、漏水、蒸發(fā)等問題，造成水資源浪費。此外，水池、水箱要進行定期的清洗，這就又成一部分浪費。 課題的研究內(nèi)容 無負壓供水設備由智能型變頻控制柜、穩(wěn)流罐、真空抑制器、水泵機組、儀表閥門及管路、基座等組成。 本次 課題研究的主要內(nèi)容是供水方案的設備設計，其中包括穩(wěn)流罐的設計，真空抑制器的設計，水泵的選型已經(jīng)設備的整體結構設計。 課題預計達到的目標 能夠 順利完成課題所需要完成的任務，設備達到無水池，不用消毒，體積小，占地少，安裝方便的要求。設備應具有無負壓供水能力，整套設備全封閉無污染。 成課題的方案和主要措施 1、同老師討論合適的方案和機體結構，討論其可行性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2、在圖書館和網(wǎng)上查找 相關資料。 3、從網(wǎng)上實體照片中形成設備的基本模型。 4、按照老師布置的任務按時完成計劃，畫出裝配圖及主要零件圖。 5、主要參數(shù)的計算和設備的選型。 6、設計說明書的編寫。 7、后期工作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第二章 無負壓供水方案簡介 案的工作原理 1市政管網(wǎng)自來水進入調(diào)節(jié)罐，罐內(nèi)的空氣從負壓消除器內(nèi)排出，待水充滿后，負壓消除器自動關閉。當市政管網(wǎng)的壓力滿足用水點的要求時，即管網(wǎng)壓力大于或等于設定壓力時，設備通過旁通閥門直接向用戶供水。 2當市 政供水管網(wǎng)壓力不能滿足用水點要求時，供水系統(tǒng)利用壓力傳感器 (或壓力控制器、電接點壓表 )發(fā)出啟泵信號，水泵進入運行狀態(tài)，向用戶持續(xù)供水。 3在用水高峰期，供水管網(wǎng)壓力下降，當降至低于設定壓力時，壓力傳感器發(fā)信號給控制柜，升高變頻器頻率，使水泵機組轉速增加，出水量和壓力也隨之上升，直至用水點實際壓力等于設定壓力。 4在用水低谷期，供水管網(wǎng)壓力上升，當高于設定壓力時，壓力傳感器發(fā)信號給控制柜，降低變頻器頻率，使水泵機組轉速降低，直至供水管網(wǎng)實際壓力等于設定壓力。若用水量變小甚至無流量時，水泵處于空轉狀態(tài)，則水 泵機組自動停止工作，自來水通過旁通管直接供給用戶。 5若市政管網(wǎng)流量大于或等于水泵的進水量，負壓消除器使得穩(wěn)流補償器與外界隔絕，系統(tǒng)正常供水。若市政管網(wǎng)流量小于水泵流量時，空氣由負壓消除器進入穩(wěn)流補償器，消除了市政管網(wǎng)的負壓，保證市政管網(wǎng)的正常供水，同時罐內(nèi)的水作為補充水源仍正常供水，待用水高峰期過后，系統(tǒng)恢復正常狀態(tài)。 6當市政供水管網(wǎng)停水時，利用穩(wěn)流補償器內(nèi)的部分存水，水泵仍可繼續(xù)工作一段時間，當穩(wěn)流補償器內(nèi)水位下降至一定水位時，自動停機以保護水泵；來水后隨著水位的上升而自動開機。 7停電時，水泵 不工作，自來水通過旁通管直接到達低層用戶，保證低層部分用戶的用水，來電時水泵機組自動開機，恢復所有用戶的正常供水。 案的工作流程 無負壓供水技術綜合利用負壓處理技術、變頻調(diào)速技術和全自動智能化控制技術，實現(xiàn)從市政管網(wǎng)直接加壓向用戶持續(xù)和穩(wěn)定地供水，達到用戶用水要求，其工作流程如圖 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 2負壓供水方案工作流程圖 案的適應范圍 無負壓供水系統(tǒng)適用于市政供水管網(wǎng)壓力不足地區(qū)的二次加壓供水，包括：新建、改建或擴建的住宅小區(qū)、辦公樓、 賓館、學校等民用建筑的生活給水工程，工礦企業(yè)的生活、生產(chǎn)用水，各種循環(huán)用水系統(tǒng)，原有傳統(tǒng)二次供水的改造工程，低層供水壓力不能滿足要求的消防用水等。 無負壓供水系統(tǒng)不適用的場所：市政管網(wǎng)可利用水頭過低的區(qū)域；供水可靠性要求高的地區(qū)；市政管網(wǎng)供水流量和壓力波動大的區(qū)域；用戶用水量非常集中的區(qū)域；可能會對公共供水管網(wǎng)造成有毒污染的相關行業(yè) (醫(yī)院、醫(yī)藥、化工、核工業(yè)等 )。 案的核心技術 無負壓技術 無負壓供水技術中所提到的無負壓中負壓的概念，并非物理學所指負壓概念，即低于常壓（通常為一個大氣壓） 的壓力狀態(tài)。這里的負壓是在此基礎上的演繹而來的說法，是指以各地區(qū)規(guī)定的最低市政管網(wǎng)服務壓力值為界限，低于這一壓力即為負壓。無負壓供水系統(tǒng)必須要保證直接抽水時市政管網(wǎng)的壓力不低于最低服務壓力值，同時由此產(chǎn)生的壓降也要控制在一定的范圍內(nèi)，符合當?shù)毓芾聿块T的有關規(guī)定。 負壓消除器，也叫真空抑制器，是該設備的核心，它和穩(wěn)流補償器聯(lián)合工作以消除管網(wǎng)中的負壓，從而避免對周圍用戶的影響，保證市政管網(wǎng)與設備安全可靠地供水。其原理如下：它根據(jù)穩(wěn)流補償器內(nèi)的水量、水壓、液位、真空度等信號，進行實時反饋、處理和控制，在滿水時關閉 閥門，在容器內(nèi)產(chǎn)生負壓會水位下降時打開閥門，從而調(diào)節(jié)穩(wěn)流補償器吸氣和排氣，保證內(nèi)部壓力平衡，同時消除容器內(nèi)的負壓。該裝置的控制方式主要有水力機械式、電動式（利用電接點真空表或容器內(nèi)水位接點控制電磁閥的啟閉）。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 設計中采用雙重措施防止負壓的產(chǎn)生，一是利用負壓消除器，當市政管網(wǎng)供水量小于水泵出水量時自動開啟，通過吸氣來調(diào)節(jié)補償器內(nèi)的壓力，以避免市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓；二是在設備連接市政管網(wǎng)的管道上設置壓力傳感器，并由微機進行實時檢測，當壓力值低至設定壓力時，微機通過變頻器降低電機轉速，從而減少水泵吸水量，使設備進水量低于市政管網(wǎng)供水量，以此可以有效防止水泵抽水時對市政管網(wǎng)產(chǎn)生負壓影響。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第三章 設備的參數(shù)計算及設計 流罐允許進水量的計算 由穩(wěn)流罐在無負壓供水設備中起的作用分析得出，穩(wěn)流罐的容積大小直接取決于其出水量和進水量。在進水量小于出水量時，穩(wěn)流罐起到調(diào)節(jié)系統(tǒng)的瞬時流量變化的作用；在進水量大于出水量時，穩(wěn)流罐僅起到穩(wěn)流和全封閉的作用，無需起到調(diào)節(jié)流量的作用。所以，在進水量小于出水量時應核算穩(wěn)流罐的儲備水容積，即調(diào)節(jié)容積，以保證儲備水在瞬時能夠及時補充所需的差額部 分，確保整個系統(tǒng)正常，穩(wěn)定運行。而穩(wěn)流罐調(diào)節(jié)容積是根據(jù)其進水量和出水量隨時間變化曲線計算確定的。因為穩(wěn)流罐的進水量和出水量是瞬時變化，其進水量隨著市政自來水管網(wǎng)或其它有壓管網(wǎng)的水壓及出水量變化而時刻變化，并與接管處的材料，管長，管徑等因素有關。因此，穩(wěn)流罐的進水量計算是比較復雜的，而在實際計算過程中，往往只需確定系統(tǒng)最不利工況的允許進水量，即用水峰值期的市政自來水管網(wǎng)或其它有壓管網(wǎng)最低供水壓力的進水量，再將其允許進水量與最大出水量進行比較，從而計算出穩(wěn)流罐的調(diào)節(jié)容積。 圖 3流罐允許進水量的水力計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 如圖 3示，在市政自來水管網(wǎng)或其他有壓管網(wǎng)開口接管處與穩(wěn)流罐過流斷面之間取伯努利方程得： （ 1） 式中： 接管處最不利時允許水壓 ,m； 接管處最不利時允許水壓的流速， ; g 重力加速度， ; 穩(wěn)壓罐水壓， m，在最不 利工況時，穩(wěn)壓罐內(nèi)的水壓記為零。 穩(wěn)流罐在最不利工況下流速， ，因穩(wěn)流罐直徑相對較大 近似?。?最不利工況下，水流自接管處至穩(wěn)流罐的水頭損失，可由下式計算： （ 2） 接管處至穩(wěn)流罐的沿程水頭損失， m ; 接管處至穩(wěn)流罐的局部水 頭損失（不含水表的損失）， m； 水表水頭損失， m； A 管道的比阻， ; L 管道計算長度， m； Q 最不利工況時的流量，即穩(wěn)流罐允許進水量， ，可 通過下式計算： d 接管處的管道計算內(nèi)徑， m； 管道局部阻力系數(shù)之 和 ； 水表特性系數(shù)， ,當無水表時， 應取無限大值。 接管處中心至穩(wěn)流罐進水口端部的位置高度差， m， 管處中心低于穩(wěn)流罐進水口端部時取正值，反之取負值。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 因此，將公式 代入公式 ，得出穩(wěn)流罐允許進水量為： （ 4） 部消耗在管道水頭損失（包括沿程水頭損失和局部水頭損失）和克服的基礎上，在市政自來水管網(wǎng)或其他有壓管網(wǎng)接管處及穩(wěn)流罐進水口端部處利用伯努利方程得出。當市政自來水管網(wǎng)或其他有壓管網(wǎng)開口接管處至穩(wěn)流罐進水口端部的管段之間設有分支時，從最后分支的接管處進行計算。當采用多段不同管材時，分別計算各自 流罐調(diào)節(jié)容積計算 穩(wěn)流罐調(diào)節(jié)容積與其最大出水量 、允許進水量和用水高峰持續(xù)的時間有關系，可由下式計算： （ 5） 式中： 穩(wěn)流罐調(diào)節(jié)容積， ； Q 允許進水量， ； 最大出水量， , 可由無負壓供 水設備 服務范圍內(nèi)的設計流量來 確定； 用水峰值所持續(xù)的時間， h，其與當?shù)氐膶嶋H情況有關，一般可以取為 315 當 Q 時，說明此時穩(wěn)流罐允許進水量大于或等于最大出水量， 此時 可以按照 30確定（見表 1）；而當 Q 時，說明 時穩(wěn)流罐允許進水量小于最大出水量，而此時 就需要按照（ 5）式核算 并將其作為穩(wěn)流罐的選用依據(jù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 3 1 穩(wěn)流罐選用參數(shù) 流罐總容積的計算 穩(wěn)流罐總容積可由下式計算： (6) 式中： 穩(wěn)流罐總容積， ； 穩(wěn)流罐可利用容積系數(shù)，一般取 例計算 程概況 某 20 層 居民居住樓，共有住戶 300 戶，每戶 ，每人用水定額 取 200L (人 d)，用水時間 T 為 24h，小時變化系數(shù) 取 2 5。每戶設有 1 個洗滌盆 (N=1 0)、1 個 坐便器 (N=0 5)、 1 個洗臉盆 (N=O 75)、 1 個淋浴器 (N=0 75)和 1 個洗衣機水嘴(N=1 0)。設計時選用一套無負壓供水設備進行加壓，且設備泵房擬設于其中一棟樓的地下室內(nèi)，地下室標高為 5m(豐目對于室外地面 )，泵房室外地面與市政自來水管網(wǎng)接管處地面標高相同。而市政自來水管網(wǎng)接管處的管道中心 埋深 5m，接管處的市政管網(wǎng)水壓 0 20 0 25管處至 穩(wěn)流罐進水口端部的管線距離約 150m，且在此管段上設有 4 個 90 鋼制彎頭， 3 個閘閥， l 塊總水表， 1 個過濾器和 1 個倒流防止器，穩(wěn)流補償器進水口安裝高度約 2m。 序號 穩(wěn)流罐型號 （ 主要結構尺寸（ 總容積 （ ） 調(diào)節(jié)容積 （ ） 出水流量 ) 公稱 直徑 有效長度 1 300 600 1300 40 2 500 800 1500 070 3 000 1000 2000 5150 4 400 1200 2400 0255 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 算最大出水量 的計算依據(jù)建筑給水排水設計規(guī)范 2003（以下簡稱規(guī)范）第 居民每戶供水當量總計： 峰值時衛(wèi)生器具供水當量平均出流概率 ： 衛(wèi)生器具供水當量的同時出流概率 U： 其中： 表示對應于不同 應規(guī)范附錄 C，取 = 住戶的用水高峰流量： 定水表特性系數(shù) 因為居民用水不均，根據(jù)規(guī)范第 規(guī)定，水表以 （ 設 計流量） 選用水表 過 載 流 量 ， 故 選 用 徑 的 螺 翼 式 水 表 一 塊 ， 其 過 載 流 量,公稱流量 ,相應地： 水表阻力損失復核： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 其中， 水表允許阻力損失的規(guī)定值。因此選用 翼式水表合理。 算水泵揚程 按照建筑給水排水設計規(guī)范的規(guī)定，水泵直接供水時所需揚程按下式進行估算： 式中： H 水泵揚程； 最不利配水點與引入管的標高差（建筑物高度）； 最不利配水點所需流出水頭（一般取 105m）； 泵房與最遠建筑物一樓地面的地勢差； 泵房與最遠建筑物間管線的水利損失，含沿程水頭損失和局部水頭損失（一般取 3 市政自來水管網(wǎng)的最不利允許水壓（一般取 15m）； 供水管網(wǎng)在最不利點流量分配情況下，克服水泵出口至最不 利點用水間的水頭損失而考慮的系數(shù)。 故 此工程所需的水壓為： 0*3+10+15+57m 泵的選型 根據(jù)給水排水設計手冊 冊建筑給水排水 工程使用 2臺水泵工作 ,根據(jù)用水量變化自動增減泵。 泵型號 80 Q=18 , H=90m， N=11 1臺 80 Q= H=100m, N=11 1 臺 水泵揚程 90m，泵總流量 滿足設備總流量的要求。 流罐容積核算 設計擬選用一根 管進水 ， 考慮到 市政自來水管網(wǎng)水壓的波動和周邊用戶后期發(fā)展的可能，接管處最不利允許使用水壓 接管處中心至穩(wěn)流罐進水口端部的高度差 ： =（ ） （ = 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 查給水排水設計手冊常用資料知 = 此時，計算管 段（接管處至穩(wěn)流罐進水口端部之間的管段）間的阻力系數(shù)如下： 0鋼制彎頭 4 個； ）同心漸縮管 = 1個； ）同心漸縮管 = 1個； 開） = 3 個； 1 個； = 1 個； ） = 1 個； 合計 =中倒流防止器的阻力系數(shù)是根據(jù)上海 上龍閥門廠提供的低阻力倒流防止器壓力損失曲線計算得出。 將上述各值代入公式（ 4）得穩(wěn)流罐允許進水量 Q： 此時， Q ，故穩(wěn)流罐調(diào)節(jié)容積可按表 3 1 選用一套 300 就可以滿足該工程的設計要求。 空抑制器的設計 真空抑制器主要是用在市政自來水管網(wǎng)二次加壓供水設備上，來抑制供水系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負壓，保持自來水管網(wǎng)壓力平衡的設備。 住在高層建筑內(nèi)的居民常常會遇到因水壓不夠無法正常使用自來水的問題 。造成這種結果的原因主要有兩個方面： 一是 水源壓力不夠，導致自來水無法送至高層用戶 ，二是 由于現(xiàn)在通常將供水設備竄連在自來水管網(wǎng)上的方法為用戶供水 。 因此當某個區(qū)域內(nèi)的用戶用水時，會使這一區(qū)域的管道壓力下降，產(chǎn)生負壓，從而影響到其它住戶的正常供水。為了有效的抑制管網(wǎng)中產(chǎn)生的負壓，在供水的設備上安裝真空抑制器有效避免了自來水管道內(nèi)產(chǎn)生的負壓，解決了自來水管道上供水設備出現(xiàn)負壓的問題。 參照長沙中崛公司的常用規(guī)格，由于選用了一套 300 的穩(wěn)流罐，可以選用 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 總結 本設計是在指導老師的悉心指導和無微不至的關心下完成的，一學期以來從本論文的選題、撰寫以及稿子的審定，從始至終都給予我細心的指導，給了我莫大的幫助，畢業(yè)設計過程中我所取得的每一點成績都浸透著老師大量的心血。在一個學期的畢業(yè)設計中，我學到了很多，特別是周里群老師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度深深的影響著我，不管是在學習 還是生活上，必將會對我以后的人生受益終生。 在這次畢業(yè)設計中，軟件的使用必不可少，尤其是 次畢業(yè)設計使我運用軟件方面有了不少的提高，為以后工作的展開有堅實的基礎。其中不少東西涉及我 們平時所學，為了完成畢業(yè)設計我不得不重新拾起舊的記憶，所以這次相當讓我對大學知識的一次歸納，使我愛上我的專業(yè)。在這次畢業(yè)設計中我也充分認識自己的不足，實踐和理論還是存在差別的，只有不斷的積累經(jīng)驗了，才能真正做到學所有用。 在設計過程中間，我遇到了很多問題，一直自我發(fā)現(xiàn)問題并盡量思考去解決問題。學會了從總體上去把握結構，然后再分析部分結構。在將來我會向這次畢業(yè)設計一樣，用一樣的熱情和態(tài)度去加強理論和實踐的結合去迎戰(zhàn)新的挑戰(zhàn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 參考文獻 1 姚福來 . 無負壓供水設備的現(xiàn) 狀與發(fā)展態(tài)勢 J2005,(22) 2濮良貴 . 紀名剛 . 機械設計 M. 北京 :高等教育出版社， 2006. 3 尤百琴 . 新型供水設備問世 J1992,(0). 4 邵軍 . 無負壓變頻恒壓供水 J科學研究與實踐 ),2007,(08). 5 張鳳英 . 論無負壓供水設備的優(yōu)點 J2006,(02) 6 會議論文 北京地區(qū)無負壓加壓供水設備的管理現(xiàn)狀及存在問題 2010 建筑二次供水技術推廣與管理經(jīng)驗交流會 2010 7 會議論文 中國水協(xié)設備材料委第二屆二次供 水設備選型與應用技術交流研討會 2009 8 會議論文 淺談箱式無負壓供水設備 2010建筑二次供水技術推廣與管理經(jīng)驗交流會 2010 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 附錄：文獻翻譯 中文翻譯 城市供水系統(tǒng) 摘要 系統(tǒng) 包括供電線路和消費者的網(wǎng)絡供水系統(tǒng)，其中 一 個是 監(jiān)視消費者誰接收最少量的壓力，一個是減壓閥的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)（ 關聯(lián)的一個先導閥，預先設定為標稱輸出壓力，并包括一個微分控制閥（ 壓力控制系統(tǒng)。拾取器單元被提供用于測量流 量 參數(shù)，指示在被監(jiān)視的消費者的壓力，從而發(fā)射出壓力信號到控制器 ， 產(chǎn)生的控制信號響應