游泳池循环水量与过滤砂缸选型Excel计算书

游泳池循环水量与过滤砂缸选型设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基础设计参数,,,,,,,,,

1,游泳池长度,L,设计值,用户输入,m,25.00,游泳池水面长度，矩形池按设计净长取值，异形池按等效水力长度取值,CJJ122-2017第3.2节,示例值为标准短池长度，用户可根据实际修改

2,游泳池宽度,W,设计值,用户输入,m,16.00,游泳池水面宽度，按设计净宽取值，分道泳池需考虑泳道宽度总和,CJJ122-2017第3.2节,示例值为标准短池宽度，用户可根据实际修改

3,平均水深,H_avg,设计值,用户输入,m,1.60,游泳池平均水深，为深水区水深与浅水区水深的算术平均值，异形池按容积加权平均计算,CJJ122-2017第3.2节,公共泳池平均水深宜不小于1.2m，儿童池宜为0.6~1.0m

4,设计循环周期,T,选用值,根据泳池类型选取,h,5.00,将全部池水净化处理一次所需时间，公共泳池推荐4~6h，高负荷时取下限,CJJ122-2017表4.4.1,循环周期越短水质越好，但设备投资和运行能耗越高，需综合权衡

5,管道及设备容积附加系数,α,选用值,根据管路长度选取,-,1.05,考虑管道、过滤器、加热器等设备及管道内的水容积附加系数，一般取1.05~1.10,CJJ122-2017第5.2.1条,管路复杂、设备较多时取1.10，简单小型泳池可取1.03~1.05

6,设计过滤滤速,v,选用值,根据水质要求选取,m/h,22.20,单位过滤面积单位时间通过的水量，公共泳池应≤25m/h，比赛池建议≤20m/h,CJJ122-2017第5.4.3条,22.2m/h为行业通用经济设计值，兼顾水质与投资，水质要求高时可适当降低

二、游泳池有效容积计算,,,,,,,,,

7,游泳池水面面积,A_s,计算值,水面面积=长×宽,m²,400.00,游泳池设计水面的水平投影面积，计算水容积的基础参数,建筑给水排水设计手册,异形池需分区域计算面积后求和

8,游泳池理论水容积,V0,计算值,理论容积=面积×平均水深,m³,640.00,根据几何尺寸计算的理论池水容积，不包括管道和设备内的水量,CJJ122-2017第5.2.1条,实际运行时水位会因溢流水面波动略有变化，理论值用于基础计算

9,管道及设备附加水容积,V_add,计算值,附加容积=理论容积×(附加系数-1),m³,32.00,循环管道、过滤砂缸、加热器、均衡水箱等系统内的附加水容积,CJJ122-2017条文说明5.2.1,该部分水量参与系统循环，计算总循环水量时必须考虑

10,系统总水容积,V_p,计算值,总容积=附加系数×理论容积,m³,672.00,包括泳池本体及整个循环系统内的全部水容积，是循环流量计算的基础,CJJ122-2017第5.2.1条,该值为系统总水量，用于消毒剂投加量、加热负荷等配套计算

三、循环水量计算,,,,,,,,,

11,理论循环流量,Q0,计算值,理论流量=总容积÷循环周期,m³/h,134.40,不考虑安全余量的理论小时循环流量，即每小时需要处理的水量,CJJ122-2017第5.2.1条,该值为循环水泵选型的基础依据

12,循环水泵安全余量系数,β,选用值,根据设备选型规范选取,-,1.1,考虑水泵性能衰减、过滤器堵塞阻力增加等因素的安全余量，一般取1.05~1.15,建筑给水排水设计手册,选用多台泵并联时，单台泵流量按并联衰减后总流量满足要求选取

13,设计循环总流量,Q_c,计算值,设计流量=安全系数×理论流量,m³/h,147.84,考虑安全余量后的设计循环总流量，作为过滤设备选型的依据,CJJ122-2017第5.2节,该流量为过滤系统在正常工况下需要处理的最大小时流量

14,每日循环次数,n,计算值,每日循环次数=24÷循环周期,次/d,4.80,每天池水全部循环过滤的次数，循环周期越短，循环次数越多,CJJ122-2017第4.4节,公共泳池每日循环次数不宜少于4次，儿童池不宜少于12次

15,循环周期合规性判定,-,判断值,根据泳池类型判定合规性,-,#REF!,根据泳池类型校核循环周期是否符合规范要求,CJJ122-2017表4.4.1,如判定为不满足，请减小循环周期T的取值

四、过滤砂缸参数计算,,,,,,,,,

16,所需总过滤面积,A_total,计算值,总过滤面积=循环流量÷设计滤速,m²,6.66,满足设计滤速要求所需的总过滤面积，为滤速乘以安全系数后的计算值,CJJ122-2017第5.4.3条,过滤面积直接决定砂缸直径和数量，是砂缸选型核心参数

17,拟选用砂缸直径,D,选用值,按标准直径系列选取,mm,1200.00,行业通用标准直径系列：φ400、φ500、φ600、φ700、φ800、φ900、φ1000、φ1200、φ1400、φ1600、φ1800、φ2000、φ2400,过滤砂缸产品行业标准,直径单位为毫米，选用时需考虑机房空间、运输条件等因素

18,单台砂缸过滤面积,A_single,计算值,单台面积=π×(直径÷2÷1000)²,m²,1.13,单台选定直径砂缸的有效过滤截面积，即滤层的水平过流面积,流体力学过滤计算公式,该值为砂缸出厂标称过滤面积，考虑布水均匀性，实际有效面积约为计算值的0.95

19,计算所需砂缸数量,N0,计算值,计算台数=总面积÷单台面积,台,5.89,理论计算需要的砂缸数量，含小数位，实际选型需向上取整,水处理设备选型规范,多台并联时建议选用同型号砂缸，便于维护和备件管理

20,设计选用砂缸数量,N,选用值,选用台数=向上取整计算台数,台,6.00,实际选用的砂缸台数，向上取整为整数台，公共泳池建议设置备用余量,水处理设备选型规范,重要公共泳池可按N+1配置备用砂缸，单台检修时不影响系统运行

21,实际总过滤面积,A_actual,计算值,实际总面积=台数×单台面积,m²,6.79,选用整数台砂缸后的实际总过滤面积，应大于等于计算所需面积,水处理设备选型规范,实际面积超出部分为过滤余量，可提高系统抗冲击负荷能力

22,实际运行滤速,v_actual,计算值,实际滤速=循环流量÷实际总面积,m/h,21.79,实际配置砂缸后的运行过滤速度，必须小于规范规定的最大限值,CJJ122-2017第5.4.3条,实际滤速低于设计值时，过滤效果更好，运行周期更长

23,滤速合规性判定,-,判断值,根据滤速限值判定合规性,-,#REF!,校核实际运行滤速是否符合规范限值要求，公共泳池≤25m/h，竞赛池≤20m/h,CJJ122-2017第5.4.3条,如判定为不满足，请增大砂缸直径或增加砂缸数量

24,单台砂缸处理流量,Q_single,计算值,单台流量=总流量÷砂缸台数,m³/h,24.64,单台砂缸在实际运行时承担的处理流量，用于校核单台设备额定流量,过滤砂缸产品参数标准,该流量应小于砂缸厂家标称的额定处理流量

25,过滤面积余量率,η_A,计算值,面积余量率=(实际面积-计算面积)÷计算面积×100%,%,1.90,实际过滤面积相对于计算所需面积的余量百分比，余量越大系统安全性越高,工程设计常规要求,建议余量率控制在5%~20%范围内，兼顾安全性与经济性

五、滤料装填计算,,,,,,,,,

26,设计滤料层厚度,h_filter,选用值,根据滤料类型选取滤层厚度,m,0.80,石英砂滤料层设计厚度，一般取0.7~1.0m，滤速高时取较大值,CJJ122-2017第5.4.4条,滤料层过薄易出现穿透，过厚则水头损失过大，反冲洗难度增加

27,石英砂滤料堆积密度,ρ_sand,查表值,石英砂材料物性参数查表,t/m³,1.60,石英砂滤料的堆积密度，一般为1.5~1.7t/m³，与粒径级配有关,水处理滤料技术参数手册,精制石英砂堆积密度约1.6t/m³，天然石英砂略低

28,单台砂缸滤料装填体积,V_sand_single,计算值,单台滤料体积=单台面积×滤层厚度,m³,0.90,单台砂缸需要装填的石英砂滤料体积，装填高度不超过砂缸筒体高度的2/3,过滤砂缸安装使用说明,滤料上方需预留足够的反冲洗膨胀空间，防止滤料流失

29,单台砂缸滤料装填重量,G_sand_single,计算值,单台滤料重量=体积×堆积密度,t,1.45,单台砂缸需要装填的石英砂重量，用于备料和安装指导,水处理滤料技术参数手册,石英砂粒径级配：0.5~0.8mm占30%，0.8~1.2mm占70%，不均匀系数K80≤2.0

30,滤料总装填重量,G_sand_total,计算值,滤料总重量=台数×单台重量,t,8.69,整个过滤系统需要的石英砂滤料总重量,工程材料统计标准,建议采购时预留5%~10%的损耗量，用于补充和更换

31,承托层厚度,h_support,选用值,根据布水形式选取承托层厚度,m,0.30,滤料下方卵石承托层厚度，一般为0.2~0.4m，分级配置不同粒径卵石,CJJ122-2017第5.4.4条,承托层粒径级配从下到上：8~16mm、4~8mm、2~4mm、1~2mm，每层厚度50~100mm

六、反冲洗系统计算,,,,,,,,,

32,设计反冲洗强度,q_back,选用值,根据滤料类型选取反冲洗强度,L/(m²·s),14.00,石英砂滤料反冲洗强度推荐12~15L/(m²·s)，以滤层膨胀率30%~50%为宜,CJJ122-2017第5.5.2条,反冲洗强度过小无法洗净滤料，过大易造成滤料流失

33,单台砂缸反冲洗流量,Q_back_single,计算值,反冲洗流量=强度×面积×3.6（单位换算）,m³/h,57.00,单台砂缸反冲洗时需要的水流量，单位换算：1L/(m²·s)=3.6m³/(m²·h),CJJ122-2017第5.5.2条,反冲洗需逐台单独进行，严禁多台同时反冲洗

34,设计反冲洗时间,t_back,选用值,根据滤料污染程度选取反冲洗时间,min,6.00,单台砂缸每次反冲洗持续时间，一般为5~7min，以排水浊度与进水浊度相近为止,CJJ122-2017第5.5.2条,反冲洗时间过短洗不干净，过长浪费水资源，初滤水排放时间不宜少于5min

35,单台砂缸一次反冲洗水量,V_back_single,计算值,单台反冲洗水量=流量×时间÷60（单位换算）,m³,5.70,单台砂缸完成一次反冲洗所消耗的水量,CJJ122-2017第5.5节,反冲洗废水应经消毒处理后达标排放，不得直接回流至泳池

36,反冲洗水箱有效容积,V_back_tank,计算值,水箱容积=1.2×单台反冲洗水量,m³,6.84,重力式反冲洗时所需反冲洗水箱有效容积，需预留20%安全余量,建筑给水排水设计手册,水泵反冲洗时需校核反冲洗水泵流量是否满足单台反冲洗流量要求

37,每日反冲洗次数,n_back,选用值,根据运行压差确定每日反冲洗次数,次/d,1.00,一般每日反冲洗1~2次，或当过滤器进出水压差达到0.05~0.07MPa时进行反冲洗,CJJ122-2017第5.5.3条,高负荷季节或水质恶化时可适当增加反冲洗频率

38,每日反冲洗总耗水量,V_back_daily,计算值,每日反冲洗水量=台数×次数×单次水量,m³/d,34.20,系统每日反冲洗总耗水量，用于运行成本测算和补水水量计算,游泳池运行管理规范,反冲洗耗水量约占泳池总容积的0.5%~1%，属于正常排污损耗

39,反冲洗强度合规性判定,-,判断值,校核反冲洗强度在12~15L/(m²·s)范围内,-,满足,校核反冲洗强度是否在规范推荐的12~15L/(m²·s)范围内,CJJ122-2017第5.5.2条,如判定为不满足，请调整反冲洗强度设计值

七、砂缸工作参数校核,,,,,,,,,

40,砂缸设计工作压力,P_work,选用值,根据系统扬程确定工作压力,MPa,0.40,砂缸正常运行时的最大工作压力，常规泳池系统为0.35~0.6MPa,过滤砂缸产品标准CJ/T408-2012,高层建筑或高扬程系统需选用承压更高的砂缸，最高可达1.0MPa

41,过滤时初始水头损失,ΔP_initial,查表值,清洁滤层初始阻力查表取值,MPa,0.03,清洁滤料在设计滤速下的初始水头损失，一般为0.02~0.04MPa,水处理工程设计手册,随着滤层截留污物，水头损失会逐渐增大，终期压力损失约0.08~0.12MPa

42,终期过滤水头损失,ΔP_final,选用值,污染滤层终期阻力选取,MPa,0.10,需要反冲洗时的滤层水头损失，一般为0.08~0.12MPa,CJJ122-2017第5.5.3条,压差达到该值时应立即进行反冲洗，避免滤层板结

43,砂缸进出口流速,v_pipe,选用值,根据经济流速选取管道流速,m/s,2.00,砂缸进出口管道内的水流速度，控制在1.5~2.5m/s经济流速范围内,建筑给水排水设计规范,流速过快会导致水头损失增大，产生振动和噪声

44,砂缸进出口管径计算值,DN_calc,计算值,管径=√(4×流量÷(3600×π×流速))×1000,mm,66.01,根据流量和经济流速计算的砂缸进出水口理论管径，需选用标准规格管径,流体力学管道计算公式,实际选用时应向上取整至标准公称直径DN系列

45,选用标准公称管径,DN,选用值,按标准管径系列选取公称直径,mm,80.00,标准公称管径系列：DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250,管道公称直径标准GB/T1047,选用管径应不小于计算值，与砂缸厂家标准接口一致

46,工作压力合规性判定,-,判断值,校核工作压力不超过0.6MPa常规限值,-,满足,常规砂缸额定工作压力为0.6MPa，校核设计压力是否在常规承压范围内,CJ/T408-2012游泳池用压力式过滤器,如系统压力超过0.6MPa，需选用高压型砂缸或采取减压措施

八、循环水泵匹配校核,,,,,,,,,

47,管道沿程水头损失,h_f,估算值,根据管路长度估算沿程损失,m,6.00,循环水在管道内流动的沿程阻力损失，与管路长度、管径、流速有关，一般估算为5~8m,给水排水管道水力计算手册,管路较长、弯头阀门较多时取较大值，准确值需通过水力计算确定

48,设备及局部水头损失,h_j,估算值,根据设备数量估算局部阻力损失,m,10.00,包括过滤器、加热器、阀门、弯头、三通等局部阻力损失，其中过滤器阻力约5~8m，加热器约3~5m,给水排水管道水力计算手册,过滤器堵塞时阻力会增大，选型时需按终期阻力计算

49,地形提升高度,h_z,设计值,根据机房高程差确定提升高度,m,3.00,水泵中心线至泳池水面的几何提升高度，机房在池岸下方时为负值,水泵选型设计规范,地下机房需考虑克服静水压力，地面层机房一般取值1~3m

50,水泵安全余量,h_s,选用值,选取水泵扬程安全余量,m,2.00,考虑计算误差、设备老化等因素的扬程安全余量，一般取1~3m,水泵选型设计规范,余量不宜过大，否则会导致水泵在低效区运行，增加能耗

51,循环水泵设计扬程,H_pump,计算值,水泵扬程=沿程损失+局部损失+提升高度+安全余量,m,21.00,循环水泵需要提供的总扬程，用于克服所有阻力和提升高度,水泵选型设计规范,该值为水泵额定扬程选型依据，泳池循环泵扬程一般在15~25m范围内

52,选用循环水泵台数,N_pump,选用值,根据系统规模配置水泵台数,台,2.00,循环水泵配置台数，公共泳池建议不少于2台，一用一备或两用一备,CJJ122-2017第5.3节,设置备用泵可在单台故障时保证系统正常运行，提高供水可靠性

53,单台水泵设计流量,Q_pump,计算值,单台水泵流量=总流量÷水泵台数,m³/h,73.92,多台泵并联运行时单台水泵的设计流量,水泵选型设计规范,一用一备时单台泵流量等于总流量，两用一备时单台流量为总流量的1/2

54,备用泵配置判定,-,判断值,校核水泵台数满足备用泵配置要求,-,满足,公共泳池必须设置备