无负压供水论文

1、技术总结、论文申报评审表题 目麟瑞商务广场无负压给水设备应用作者姓名王建军李志民工作单位中铁十四局集团凯华置业公司职 称职 务工程师 副总经理工程师 副经理工程名称麟瑞商务广场完工时间2010.8.18内容提要通过种无负压供水设备的介绍，分析了它的特点，与其他几种供水方式的比较，经设计计算，经济分析。提出了它的一些可行性和适用性，并应用与具体项目。综合评价结合胶南项目通过种无负压供水设备的介绍，分析了他的特点，与其他几种供水方式的比较，经设计计算，经济分析，提出了它的一些可行性和适用性，有很高的利用和借鉴价值。申报单位 评审意见 及 推荐等级 同意申报一等奖 （盖章） 2011 年12月27日

2、集团公司评审意见（盖章） 年 月 日备注麟瑞商务广场无负压给水设备应用中铁十四局山东凯华置业有限公司 王建军 李志民摘要：对一种新型供水设备的介绍，分析了它的特点，提出了它的一些可行性和适用性。关键词：无负压 效能分析 节能卫生一、工程概况: 本项目为胶南市麟瑞商务广场工程，共辖1栋住宅楼和1栋办公楼，最高建筑物高度99.60米。工程中生活给水水源均由市政自来水给水管网供给，且水质合国家生活饮用水卫生标准(GB5749-85版)要求。工程中生活给水系统采用分区供水方式，12F层商业网点由市政给水管网直接供给;3F28F为由设备加压。住宅楼加压户数138户，88户按单卫一厨考虑，50户按双卫一厨

3、考虑;办公楼共有加压卫生器具:蹲便器96个;洗手盆48个;小便器48个;拖布池24个。自来水进水管管径为DN80，用水高峰期时自来水压力0.2OMPa。二、设计原则本工程本着以节省综合投资;力求节能经济、卫生环保;设备占地面积少，运行费用低、便于维护管理;技术先进合理、运行安全可靠等原则。 三、设计依据1、本工程的基本资料2、建筑给水排水设计规范GB5O015-20033、给水排水设计手册第2册(核工业第二研究设计院主编，中国建筑工业出版社出版)4、高层建筑给水排水设计手册(第二版，湖南科学技术出版社出版)5、给水排水设计手册第1册常用资料 (中国市政工程西南设计院主编，中国建筑工业出版社出版

4、)四、方案选型计算1、设计给水流量住宅楼生活设计秒流量计算依据:建筑给水排水设计规范(GB500152003)第364条款。根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，按下式计算出的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率:（%）其中：U0 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率;q0 最高用水日的用水定额，取250L(人d); m 每户用水人数，取40人; Kb 小时变化系数，取25Ng 每户设置的卫生器具给水当量数，取50;T 用水时间，T=24h;0.2 一个卫生器具给水当量的定额流量，L/S;计算结果：U0=0.029根据计算管段上的卫生器具给

5、水当量总数，按下式计算出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率: 其中 Ng 计算管段上的给水当量总数，Ng=690; c 对应于不同U0的系数，c=O.0180计算结果：U=0.0550根据计算段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算得计算管段的设计秒流量： qg =0.2UNg qg计算管网的设计秒流量(L/s)。计算结果：设计流量qg=0.2UNg=7.64(L/s)=27.50m3/h.办公楼生活设计秒流量：根据建筑给水排水设计规范(GB500152003)第365条款计算设计流量:办公楼生活给水设计秒流量按下式计算。其中：qg 计算管段的给水设计秒流量L/s； Ng 计算管段的

6、卫生器具给水当量总数，Ng= 132； a 办公楼的计算为a=1.5；计算结果：Q=3.45L/s=12.41m3/h; 考虑自闭式蹲便器的附加流量1.1L/s ，故设计用水量：Q=16.38 m3/h。考虑住宅楼用水和办公楼用水不在同一时间，所以总生活设计秒流量32.Om3/h。2、依据建筑给水排水设计规范的规定，水泵直接供水时所需扬程按下式进行估算 Hb=1.05Hy+Hc一H0 其中:Hb 水泵满足最不利点所需水压; Hy 最不利配水点与引入管的标高差，取99.60m; Hc 最不利配水点所需流出水头，取10.OOm; H0 市政自来水管网的最小供水压力，取0.2OMPa=20.OOm(

7、己考虑经过设备时的阻力损耗);1.05 给水管网在最不利点流量分配情况下，克服水泵出口至最不利点用水间的水头损失而考虑的系数。 通过上述计算:用水高峰期时水泵满足最不利点所需的水压Hb=114.58m。五、设备方案选型比较分析1、概述传统的供水设备基本上是对无压水进行加压，以得到所需的流量和扬程，而现在的水源有很大部分是自来水管网，其水压大多在0.15MPa以上，通常把带压水放入水池得到无压水，再经设备加压送到用户。在这个过程中，自来水管网水的压力被浪费了，自来水管网直接向大气开口，管网的压力要降低；并且在开口水池中造成了二次污染。无负压供水设备可以对带压水直接补压，从而避免了能量的无谓损失。

8、为防止由于水流冲击造成的管网压力波动，该设备设有真空罐，稳流补偿器，真空抑制器，智能变频控制技术等保证泵组的平衡运行，并保持管网水压力的恒定。无吸程补压供水设备实现了节能、高效、卫生、安全运行。2、供水方式 原设计加压供水方式采用普通的变频调速供水方式:地下生活水箱+水泵变频供水方式，即由市政外网供水至地下生活水箱，再利用水泵的二次加压后直接向各用水点供水。采用微机的变频技术来调节水泵的转速，从而达到节能的目的(据经验统计，与常规继电接触器控制相比，可节电约10%左右)，但原有的自来水压力全部变为零，系统运行电耗大;安装维护麻烦;同时因需加设生活水箱而带来的如一次性投资大，易造成二次污染、漏水

9、等一系列弊病。选用无负压管网增压稳流给水方式，不需加设生活水箱等构筑物，二次加压供水可直接串接在自来水管网上，采用密闭式稳流补偿器和真空抑制及补偿系统，利用微电脑控制，自动调节，使自来水管道不产生负压。可利用自来水原有压力，达到节能的目的（5090%以上)，另外可消除因加设水箱储水构筑物而引起的一系列问题。3、供水水质根据有关文献研究，生活饮用水产生二次污染主要环节是在二次加压系统中水箱或者调节储水装置。因为各种杂质、污染物很容易进入水箱水中，尤其是夏天水质很容易变质、变味。加上物业水池保洁不及时，水箱材料防腐选择不当等，从而影响人们的身体健康。无负压供水设备不需水箱，采用全封闭系统，有效取消

10、二次供水污染的主要环节，大大提高了供水水质。设备材料如选用食品级不锈钢材料效果会更好。4、效益分析（1）选用恒压变频供水设备选型 3台某厂家DL65-16*9水泵 （二用一备）+独立水箱流量Q=30M3/h ,扬程H=144M，功率W=22Kw ，1000隔膜式气压罐。1）设备总造价 100，000 元；2）独立水箱：不锈钢材料2500元/m3*51=12.75万3）消毒设备，臭氧发生器60g/h，造价48，000元；4）建造泵房（地下室）需要占空间6m*3m*3m(L*W*H)，实际设计12.7m*4m*6m；5）占地100 m2，不作价；6）安装约10，000元；总造价约28万。（2）选型

11、变频无负压供水设备选型XMW-32-1.40-2 ；不锈钢高效生活多级泵50AAB18-135 两台互为备用。流量16 M3/h，扬程140M，W=11Kw;1）设备总造价 160，000 元；2）独立水箱： 无；3）消毒设备，无；4）建造泵房（地下室）需要占空间4.2m*2.7m*2.7m (L*W*H)； 5）占地400 m2，不作价；6）安装约3，600元；总造价19万左右。若考虑节省的占地空间用作仓库或车位经济效益更明显。5、运行及维护费用分析：（1）恒压变频供水设备方案；（2）变频无负压供水设备方案。市政管网压力范围0.20.5Mp，方案（1）将不能利用此部分压力，经分析节能大约在1

12、0%20%而方案（2）节能可50%80%。分析如下（1）方案：三台22Kw水泵 (二用一备)，根据本工程生活用水规律:一天中用水高期约2小时，用水中峰期约8小时，用水低峰期约6小时。方案中采用原设计中的原变频加压供水方式节电按最高20%考虑。则原设计给水万案中设各水泵每天运行电耗为:W=22.OKw/台*2*l6h*(l-20%)=563.2Kwh/天因二台变频泵很少情况能满负荷运转，考虑0.8的系数， 每年按365天计算，每度电按0.75元/Kwh，则此方案水泵每年运行电耗：El=563.2Kwh/天*0.8*365天*0.75元/Kwh12.33万元/年。（2）方案：选用二台泵 (水泵型号

13、50AAB18-135-11Kw/台)。为满足最不利用水的要求，用户需在水泵出口设定P设=1.2MPa的压力 (水泵实际加压扬程为 1.15Mpa)，工程中按利用自来水管网剩余压力0.15MPa考虑，则自来水二次加压满足最不利点所需的压力H=1.2-0.15=1.05MPa=105米。设备水泵每天电耗W可通过下列公式计算:水泵电耗:W=QHT/(1O2)水的容重 1kg/L; Q流量 L/s；H水被提高的高度 m;流量变化系数；T水泵运转时间，小时计；泵组效率高峰期用水量：Q=32m3/h=8.88L/s;=0.68（样本参数）；=0.8；T=2h高峰期水泵电耗：W1=2*1kg/L*8.88

14、 L/s*105m*2h*0.8/(102*0.68)=43Kw/h.中峰期用水量：Q=16m3/h=4.44L/s;=0.68（样本参数）；=0.7；T=8h中峰期水泵电耗：W2=1kg/L*4.44 L/s*105m*8h*0.7/(102*0.68)=37.64 Kw/h低峰期用水流量：Q=8m3/h=2.22L/s;=0.48（样本参数）；=0.50；T=6h低峰期水泵电耗：W3=1kg/L*2.22 L/s*105m*6h*0.5/(102*0.48)=14.2 Kw/h小流量保压时间约为8小时，耗电很小，基本为零。故，水泵每天电耗：W=W1+W2+W3=94.8Kw.h/天；水泵每

15、年运行电耗E2=94.8Kw.h/天*365*0.75=2.6万元/年。其他方面比较：6、在管理维护，施工安装等方面变频无负压供水设备方案也存在维护费用低，无水箱定期清洗，有效避免水箱的跑、冒、滴、漏等问题；施工安装简单、工期短。六、变频无负压供水机组设备也存在不足之处：对市政供水压力要求较高，市政管网供水能力有限压力不足，波动比较大时，一旦不能到达进水设定压力，该设备一般只能保证15分钟以内对市政管网不产生负压，有超时停泵的可能，供水缓冲能力差。保证供水的前提下，仍不可避免对市政管网产生负压。对于小高层，多层利用市政管网压力叠压节能效果明显，而对于高层此不是那么明显。七、结论：无吸程补压供水设备是一种在原有水压力基础上再加压的技术，它突破了以往只能对无压水进行加压的误区，并且通过对流体流态的控制保证了设备限量增压，不对管网产生压力影响。在用户前端安装无吸程补压供水设备，可解决自来