無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選型,無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選型計(jì)算,無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選型實(shí)例

一、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選型及注意事項(xiàng)

1、生活給水系統(tǒng)采用無(wú)負(fù)壓供水方式，應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)刈詠?lái)水供水部門(mén)同意才能安裝無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備。
2、在定時(shí)供水，供水的總流量達(dá)不到用水的流量時(shí)；并且供水管網(wǎng)的壓力比較低、而且壓力浮動(dòng)較大、供水管徑比較小及自來(lái)水單位認(rèn)為不能安裝無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的地方不得采用無(wú)負(fù)壓供水。
3、對(duì)于有毒物料、藥品等危險(xiǎn)化學(xué)物資的行業(yè)場(chǎng)所；以及不允許停水的用戶(hù)不可以安裝無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備。
4、如果用水比較集中、在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)用水量比較大或供水保證率要求較高的場(chǎng)所，采用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備時(shí)，穩(wěn)流罐的選型應(yīng)考慮能滿(mǎn)足用水高峰的水量。
5、如果安裝使用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備是在市政供水的管轄范圍內(nèi)，無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備允許的zui大設(shè)計(jì)水量應(yīng)該經(jīng)市政供水部門(mén)確定。如果是在自備水源供水的范圍內(nèi)，以上參數(shù)應(yīng)由設(shè)計(jì)人員經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后計(jì)算確定。
　　6、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備進(jìn)水管的口徑必須要比供給無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的管徑至少要小兩級(jí)或者兩級(jí)以上。
　　7、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備流量的確定
　?。?）單一建筑
　　   1)沒(méi)有高位水箱情況，設(shè)計(jì)流量時(shí)應(yīng)按照每秒的流量來(lái)確定，
　　   2)如果有高位水箱的情況，設(shè)計(jì)流量就應(yīng)該按照每小時(shí)的zui大流量來(lái)確定。
　　（2）如果是居民小區(qū)的設(shè)計(jì)流量應(yīng)該按照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003(2009年版)中第3.6.1條確定。
　　（3）不同用水性質(zhì)的建筑共用同一無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備時(shí)，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50015-2003(2009年版）有關(guān)規(guī)定確定。
　?。?）當(dāng)?shù)赜薪o水設(shè)計(jì)流量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可按其確定系統(tǒng)的給水設(shè)計(jì)流量。
　　8、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備設(shè)計(jì)壓力確定
　?。?）無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)zui低標(biāo)準(zhǔn)的配水點(diǎn)水壓要求設(shè)計(jì)。
　?。?）無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的設(shè)計(jì)揚(yáng)程應(yīng)為zui低標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的供水所需壓力減去zui小可利用水壓就是供水泵的揚(yáng)程。
　?。?）無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備進(jìn)水口處zui小可利用水壓應(yīng)經(jīng)計(jì)算后再確定，zui小可利用水壓不能低于當(dāng)?shù)刈詠?lái)水公司核定的、能夠確保無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備安裝點(diǎn)附近其他建筑用戶(hù)用水的zui小服務(wù)壓力。
　?。?）無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備管道的沿程和局部水頭損失計(jì)算，應(yīng)按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003 (2009年版)第3.6節(jié)確定。
　　9、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的供水泵直接從自來(lái)水水管網(wǎng)取水時(shí)，這種情況計(jì)算水泵揚(yáng)程應(yīng)考慮利用自來(lái)水管網(wǎng)的zui低水壓來(lái)利用設(shè)定，并以自來(lái)水管網(wǎng)的zui大水壓校核水泵的效率和超載情況。
　　10、當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)水壓變化比較小時(shí)，為無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備水泵選型時(shí)應(yīng)使供水設(shè)計(jì)流量與水泵區(qū)zui大出水量一樣；當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)水壓變化較大的時(shí)候，選擇水泵時(shí)應(yīng)使水泵在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工況點(diǎn)位于水泵的效率偏向內(nèi)側(cè)。
　　11、對(duì)無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備進(jìn)水管的流速應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)，其流速不能大于l.2m/s。
　　12、水泵應(yīng)在區(qū)工作。恒壓變頻泵不能少于2臺(tái)，并且zui少得設(shè)置一臺(tái)泵作為備用泵。
　　13、穩(wěn)流罐選型時(shí)，穩(wěn)流罐的容量不應(yīng)少于1min（有特殊要求時(shí)，可增大）設(shè)計(jì)流量；選擇低位不銹鋼水箱時(shí)，不銹鋼水箱的有效容量應(yīng)是1-2小時(shí)的zui大小時(shí)流量，如果選擇高位水箱時(shí)，水箱的調(diào)節(jié)容積不能少于小于30分鐘的zui大流量。而且水箱儲(chǔ)水的停留時(shí)間不應(yīng)大干12小時(shí)，如果停留時(shí)間大干12小時(shí)，應(yīng)該設(shè)置強(qiáng)制循環(huán)控制功能并且應(yīng)設(shè)置持續(xù)消毒設(shè)備，另外穩(wěn)流罐、高位水箱以及低位水箱必須采用耐腐蝕材質(zhì)制作而成．
　　14、為滿(mǎn)足夜晚無(wú)用水或者用水量zui小時(shí)，可以不用啟動(dòng)主泵時(shí)，應(yīng)該采用氣壓水罐調(diào)節(jié)的無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備，或在無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備上加一臺(tái)小流量離心泵作為用水zui低峰供水啟動(dòng)。
　　15、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備可在主泵后增加增壓泵，其流量應(yīng)該與主泵的流量一樣；增壓泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)和主泵數(shù)量一樣，與主泵串聯(lián)方式運(yùn)行。當(dāng)水泵揚(yáng)程較高時(shí)已經(jīng)有多余的壓力時(shí)，就不需要設(shè)置增壓泵。
　　16、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備工作狀態(tài)在變頻控制柜上應(yīng)有明顯的顯示。
　　17、控制系統(tǒng)保護(hù)功能：無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備控制系統(tǒng)應(yīng)有供水管網(wǎng)至zui低設(shè)定壓力時(shí)停機(jī)（或減速運(yùn)行）、水泵交替運(yùn)行和自動(dòng)切換、*長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行功能，并可根據(jù)用戶(hù)需要具有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及無(wú)線(xiàn)監(jiān)控、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等功能。
　　18、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的電機(jī)及電氣部分應(yīng)符合電氣專(zhuān)業(yè)的有關(guān)要求。
　　19、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備供水壓力控制精度應(yīng)小于或等于0.02MPa。

二、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備實(shí)物結(jié)構(gòu)圖

三、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選型實(shí)例

1、工程條件

    某居住小區(qū)，有十八層商層住宅5棟，共有住戶(hù)54O戶(hù)，每戶(hù)有一廚一衛(wèi)，衛(wèi)生器具給水當(dāng)量為4.5，每戶(hù)人口以3.5人計(jì)，用水定額取235L／(人·d)，小時(shí)變化系數(shù)取2.5。假設(shè)綠化、空調(diào)用水、未預(yù)見(jiàn)水量為0。

    樓內(nèi)層高28m，樓頂有消防水箱需由生活加壓泵補(bǔ)水，消防水箱箱底距zui高居住層消火栓栓口7m，水箱內(nèi)水深1.8m，居民樓室內(nèi)外高差1.2m。給水加壓泵房位于樓外地面上，泵房地面比室外地面高0.1 5m。

    市政給水管供水水壓P市政min=O.1 8MPa、P市政max=0.3MPa。市政接管點(diǎn)與水泵房之間的管段長(zhǎng)度L=100m，管徑DNl00。接管點(diǎn)地面標(biāo)高與小區(qū)室外地面相同，市政給水管管徑DN400，市政給水管埋深1．5m。給水泵房引入管采用DNlOO的鋼管。

    生活給水系統(tǒng)采用集中分區(qū)供水，二層及二層以下為低區(qū)，由市政供水；3～1 O層為中區(qū)，11～18層為高區(qū)，由設(shè)在小區(qū)給水加壓泵房?jī)?nèi)的兩套無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備分別供水。

2、據(jù)此設(shè)計(jì)確定疊壓給水沒(méi)備的參數(shù)及規(guī)格。

3、計(jì)算用戶(hù)的設(shè)計(jì)流量qg：

    每戶(hù)以3．5人計(jì)，用水定額取235L／(人·d)，小時(shí)變化系數(shù)取2.5，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015—2003(2009年版)表361，流量計(jì)算分界服務(wù)人數(shù)為6300人，而根據(jù)已知條件計(jì)算出每套供水設(shè)備實(shí)際服務(wù)人數(shù)為840人，則設(shè)計(jì)流量按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。

    根據(jù)住宅配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量、使用人數(shù)、用水定額、使用時(shí)數(shù)及小時(shí)變化系數(shù)，按下式計(jì)算出zui大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率：

式中：u。一生活給水管道zui大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均

    出流概率(％)；

    qL一zui高用水日的用水定額(L／(人.d);

    m一每戶(hù)用水人數(shù)；

    Kh-小時(shí)變化系數(shù)；

    Ng-每戶(hù)設(shè)置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量數(shù)；

    T一用水時(shí)間(h)，為24h；

    0. 2一一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的定額流量(L／s)。

計(jì)算結(jié)果：uo=0.0264

    根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)，按下式計(jì)算出該管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率：

式中：u--計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率(％)

    Ng一計(jì)算管段上的給水當(dāng)量總數(shù)；

    ac一對(duì)應(yīng)于不同U0的系數(shù)。

計(jì)算結(jié)果(中、高區(qū)流量計(jì)算結(jié)果相同)：

    ac=O.01635

    Ng=1080

    U=O.0457

    根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率，按下式計(jì)算得計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量：

    qg=O.2.U.Ng

式中：qg一計(jì)算管網(wǎng)的設(shè)計(jì)秒流量(L/s)。

計(jì)算結(jié)果：

  中(高)區(qū)生活用水設(shè)計(jì)流量：

    qg=0.2·U.Ng=9．87L/s=35.5m3/h。

4、計(jì)算市政給水管供水至水泵進(jìn)口處剩余壓力Pi

    Pi=Pm-[Pw+Pb+Pf+0．0098·(hfl+hjl+△H1)]

式中：Pi一水泵進(jìn)口處壓力(MPa)；

    Pm一市政給水管網(wǎng)接點(diǎn)處的水壓(MPa)；

    Pw一水表的局部阻力損失(MPa)；

    pb一倒流防止器的局部阻力損失(MPa)；

    Pf一管道過(guò)濾器的局部阻力損失(MPa)；

    hfl一市政給水管至水泵進(jìn)口處的沿程阻力損失(m)；

    Hj1--除水表、倒流防止器、管道過(guò)濾器外，管道的局部阻力損失(m)；

    △Hl一市政給水管與水泵進(jìn)口處的高程差(m)。

計(jì)算結(jié)果：

  Pw=0.02MPa；

  Pb=0．03MPa：

  Pf=0．01MPa；

  hf1=lm；

  hjl=15m；

  △H1=1．5—0．4/2+0.l5+0.6=2.05m(其中泵軸距地面高度0.6m)

  P市政min=0.18MPa

  Pi=O.18一[0.02+0.03+0.01+0.0098(1+1.5+2.05)]=0 08MPa

  P市政max=0．30MPa

  Pi=0.30一[0.02+0.03+0.01+0.0098(1+1.5+2.05)]

    =0.20MPa

5、計(jì)算水泵出口設(shè)定壓力Po：

    po=0.0098.(Hl+hf2+hj2+H2)

式中：H1一水泵出口處至zui不利用戶(hù)的高程差(m)；

    hf2一水泵出口處至zui不利用戶(hù)的管道沿程阻力損失(m)；

    hj2一水泵出口處至zui不利用戶(hù)的管道局部阻力損失(m)；

    H2-zui不利用戶(hù)所需自由水頭(m)。

計(jì)算結(jié)果：

  中區(qū)：zui不利用戶(hù)為十層淋浴器，淋浴器距地2．2m，泵軸距地高度0．6m。

    H1=1. 2+2．8·(10-1)+2.2—0．15-0．6=27．85m

    Hf2+Hj2=7m

    H2取6m

    Po=O．0098·(27.85+7+6)=0．40MPa

    中區(qū)Po為0．40MPa。

  高區(qū)工況1：zui不利用戶(hù)為zui高層淋浴器，淋浴器距地2．2m，

    泵軸距地高度0．6m。

    H1=1.2+2.8(18-1)+2．2 -0.15-0.6=50．25m

    Hf2+Hj2=10m

    H2取6m

    Po=O.0098.(50.25+10+6)=0.66MPa

高區(qū)工況2：zui不利用戶(hù)為水箱，消火栓距當(dāng)層地面1.lm，水箱進(jìn)水管距zui高水位0.8m。

    H1=1.2+2.8  (18-1)+1.1+7+1．8+0．8-0．1 5—0．6-58 7 5m

    Hf2+Hj 2=7m

    H2取2．Om

    Po=O．0098·(5 8．7 5+7+2)-0．66MPa

    高區(qū)Po取0．66MPa(即取工況2)。

6、計(jì)算水泵所需揚(yáng)程H：

    H=Po—Pi

  中區(qū)：當(dāng)P市政min=0.18MPa時(shí)：

 Hmatx=0.4O-0．08=0．32MPa

    當(dāng)P市政max=0．30MPa時(shí)，

    Hin=O.40-0.20=0．20MPa

  高區(qū)：當(dāng)P市政min=0。18MPa時(shí)：

    Hmax=O．66一O．08=0．58MPa

    當(dāng)P市政max=0 30MPa時(shí)：

    Hmin=O.66—0.20=0.46MPa

7、校核設(shè)備進(jìn)水管的zui大過(guò)水能力Qmax：進(jìn)水管管徑為1OOmm、流速為1．2m／s時(shí)，進(jìn)水管流量Qmax為 37.8m3／h，大于35．5m3／h，滿(mǎn)足要求。

8、選用罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備

   中區(qū)設(shè)備：

    設(shè)計(jì)流量35．5m 3／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程0．2 0～0．32MPa，查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備額定流量40m3／h，設(shè)備額定揚(yáng)程0.33MPa。設(shè)備進(jìn)水管管徑DNl00。

高區(qū)設(shè)備：

    方案1：設(shè)計(jì)流量35．5m 0／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程0．46～0 58MPa，

查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備額定流量40m3/h，設(shè)備額定揚(yáng)程0．66MPa，單泵功率7.5kW。設(shè)備進(jìn)水管管徑DNl00。

    方案2：設(shè)計(jì)流量35．5m3／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程0．46～0．5 8MPa，

查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備額定流量32m3／h，設(shè)備揚(yáng)程0．7 0MPa，單泵功率5．5kW。罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備進(jìn)水管管徑DNl00。

    方案比較：由無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備單泵流量

為10～18m3／h，單泵揚(yáng)程為0.83～0．64MPa。該方案設(shè)計(jì)流量近似等于兩臺(tái)泵zui大流量之和，充分利用了水泵區(qū)；并且單泵功率小，設(shè)備成本低。該方案的缺點(diǎn)是設(shè)備流量的余量較小。

9、選用箱式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備

中區(qū)設(shè)備：

    設(shè)計(jì)流量35.5m／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程O(píng)．20—0．32MPa，查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用箱式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備額定設(shè)備額定流量4Om3／h，設(shè)備額定揚(yáng)程0．35MPa，水箱公稱(chēng)容積12m3，APVl2—40增壓水

泵1臺(tái)，流量8～1 4m3／h。設(shè)備進(jìn)水管管徑DN125。

    計(jì)算zui大小時(shí)用水量Qh:

水箱有效容積應(yīng)為20.6～41．2m3。

    如工程考慮在市政停水時(shí)仍能短時(shí)間內(nèi)全流量供水，設(shè)備需增加水箱容積和增壓水泵臺(tái)數(shù)等。

高區(qū)設(shè)備：

    設(shè)計(jì)流量35．5m3／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程0．46～0．5 8MPa，設(shè)備出口設(shè)定壓力Po=0.66MPa，查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備流量36m3／h，設(shè)備揚(yáng)程0.75MPa，

水箱公稱(chēng)容積36m。，無(wú)增壓裝置，無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備進(jìn)水管管徑DNl00。水箱容積計(jì)算同中區(qū)，滿(mǎn)足要求。

    方案分析：無(wú)增壓裝置時(shí)由低位水箱吸水，設(shè)備揚(yáng)程應(yīng)滿(mǎn)足Po的要求。

    根據(jù)水泵相似定律H1／H2=(n1/n2)2近似分析zui不利水泵

揚(yáng)程變化工況下的調(diào)整比，式中Hi為揚(yáng)程，ni為轉(zhuǎn)速。當(dāng)n2

為額定轉(zhuǎn)速時(shí)，n1／n2為調(diào)速比，宜在0.7～1．O的范圍內(nèi)。

  即zui不

利工況下調(diào)速比大于0．7，滿(mǎn)足水泵運(yùn)行的要求。

10、選用管中泵式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備

中區(qū)設(shè)備：

    設(shè)計(jì)流量35．5m3／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程0.20～0。32MPa，查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備流量34m3／h，設(shè)備揚(yáng)程O(píng).4OMPa。設(shè)備進(jìn)水管管徑DNlOO。

高區(qū)設(shè)備：

    設(shè)計(jì)流量35．5m3／h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程O(píng)．46～0．58Mp’a，查無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備參數(shù)表選用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選用流量34m3／h，設(shè)備揚(yáng)程0．64MPa。設(shè)備進(jìn)水管管徑DNl00。

三、無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備選型參數(shù)表

以上參數(shù)表里面的水泵產(chǎn)品只做參考，目前我們一律采用全不銹鋼材質(zhì)制作而成的不銹鋼沖壓泵產(chǎn)品。

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