温泉给排水设计课程

1、温泉给水系统设计,徐 燕 波,温泉定义,地质学定义： 由地下自然涌出的，其水温当地环境年平均温5的泉水 通俗定义： 25的泉水 人工加热的水并不能算温泉，只能说是热水。,分类,化学组成 温度分类 地质 物理性质,化学组成分类：,氯离子: 食盐泉 碳酸根离子: 碳酸泉、碳酸氢钠泉 硫酸根离子：硫磺泉、硫酸盐泉 矿物质含量低：单纯泉 其他成分,温度分类,低温泉：水温42 ,温度：,25-100，最高达110 30：欧美人 正好 35：中国人 正好 40：日本人 40 北海道， 50 70：煮茶叶蛋 80：煮水饺, 汤圆 90以上：火锅,温泉的形成,地壳内部的岩浆运动所形成 或为火山喷发所伴随产生

2、地表水渗透循环作用所形成,温泉形成的条件,地下必须有热源存在 必须有静水压力差导致热水上涌 岩石中必须有深长裂隙供热水通达地面,温泉的功能,洗澡,温泉的功能,保健,温泉的保健功能,温度刺激作用：使毛细血管扩张，促进血液循环，加快新陈代谢 机械刺激作用 机械浮力与静水压力：按摩、收敛、消肿、止痛 化学成份作用 (钙、镁、硫化氢、二氧化碳、放射元素镭、氡）,温泉的保健功能 不同的泉质有不同的疗效,碳酸泉： 水温较低，可帮助血液循环，改善心脏及血管的功能 要慢慢的泡，刚开始泡是冷的，渐渐的就会变热，所以使人全身暖和及舒服起来 适于：高血压、心脏病、风湿症、关节炎及手脚冰冷者,温泉的保健功能 不同的泉

3、质有不同的疗效,硫磺泉： 止痒、排毒及解毒 治疗慢性皮肤病最好的方法 软化皮肤角质层,食盐泉 (盐泉) ： 盐分黏在皮肤上面，可改善皮肤组织，适于皮肤不好者 对有手脚冰冷、贫血、糖尿病及过敏性支气管炎等有改善的作用,温泉的保健功能 不同的泉质有不同的疗效,温泉的保健功能 不同的泉质有不同的疗效,碳酸氢钠泉： 对皮肤有滋润、漂白及软化皮肤角质层作用 烧伤或者烫伤者：消炎、去疤痕的作用。,温泉的保健功能 不同的泉质有不同的疗效,单纯泉： 比较缓和，无色无味，可促进血液循环，减轻疼痛 很适合年纪大的人泡 对中风、神经痛等有很好的作用,温泉的功能,促 进 感 情,系统设计,取水系统,温泉池的布置,水量

4、及水处理,管网系统,管材选用及保温,取水系统,自流取水： 条件： 泉眼能自然涌出且完全能够满足温泉用水规模 温泉水自然出流后进入储水池（箱），视场地具体情况采用加压或自流等方式送达用水点。 例：御临门温泉,取水系统,深井泵取水： 条件：地下温泉水资源丰富但水位较低不 能自然出流 或 温泉泉眼能自然涌出但出流量不能 满足温泉用水规模 深井泵抽水后进入储水池（箱） 例：和平温泉及黄沙洞温泉,取水系统,井径 水质 温度 安装方式 流量 扬程 功率,深井泵选择考虑因素：,深井泵选择因素井径,水泵最大外形尺寸: 井径2550mm 井孔歪斜: 泵的最大外形尺寸还应小些 泵体部分不能紧靠井内壁，以防水泵振动

5、将井损坏,深井泵选择因素水质,不同pH,深井泵选择因素水质 不同泉质,深井泵选择因素温度,温泉水一般温度较高，如：黄沙洞温泉54-83 ，有的甚至达110 深井泵不能用普通的水泵，须采用能耐高温的深井泵,深井泵选择因素安装方式,长 轴 离 心 深 井 泵,深井泵选择因素安装方式,井 用 潜 水 泵,深井泵选择因素安装方式,两种深井泵的优缺点,深井泵选择因素流量,每一眼井都有一个经济上最优的出水量 抽水试验：该处温泉的稳定出流量 地勘人员：建议开采量 水泵的流量开采量 抽水量机井出水量: 机井壁坍塌淤积，影响井的使用寿命 抽水量过小: 井的效益就得不到充分发挥,深井泵选择因素流量,例：黄沙洞温泉

6、，共六口井，相应的各项流量数据表：,深井泵选择因素扬程,Hz=(H1+H2+H3)*1.051.10 Hz-深井泵总扬程(m) H1-深井动水位与管线沿程最高点的高程差(m) H2-管损（沿程及局部损失）(m) H3-出留水头(m) 1.051.10为磨损系数,深井泵选择因素功率,水泵功率与水泵相匹配,系统设计,取水系统,温泉池的布置,水量及水处理,管网系统,管材选用及保温,温泉池的布置,温泉池的布置,考虑以下因素： 规模：由水量、市场容量 及投资额度而决定 主题与风格 场地和季节 运营成本的分析,温泉池的布置,布置原则： 依山就势，大小结合，主次分明， 动静分区，室内外结合，高中低温具全。

7、温泉池分类： 按温度高低：高温池、中温池、低温池 按按摩喷嘴的形式： 脉冲池、气泡池、气雾池 按人体在池中的姿势： 坐浴池、浸浴池、泡浴池 按室内外：室内池、室外池。 具体还应根据建筑园林要求设置。,系统设计,取水系统,温泉池的布置,水量及水处理,管网系统,管材选用及保温,水量及水处理,水量计算,初次充水量,补充温泉水量,水量及水处理水量计算,初次充水量： 初次充入的温泉水需经降温才能使用 根据温泉使用时的降温方法确定。降温方法基本有三种,水量及水处理水量计算,初次充水量的3种降温方式：,水量及水处理水量计算,降温方法不同，初次充水量亦不同。 自然降温和热交换降温，初次充水量=温泉池的容积。

8、冷水降温，按热量平衡的方法分别计算冷热水量，计算公式为： VZ40=V1T1+V2T2 VZ =V1+V2 VZ-温泉池容积m3 V1-温泉水量m3 V2-冷水水量m3 T1-温泉水温度 T2-冷水温度 40-温泉池平均水温,初次充水量的3种降温方式,水量计算补充水量,补充温泉水量： 是维持池水水温所需补充的高温温泉水量 该量=维持水温所需热量所对应的水量 计算方法同恒温泳池耗热量的计算,水量计算补充水量,1、表面蒸发损失热量,Qs表面蒸发损失热量（kJ/h） 压力换算系数，取133.32Pa 水的密度(kg/L) 与池水水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（kJ/kg） V温泉池水面的风速（m/

9、s） Pb与温泉池水温相等的饱和空气的水蒸气分压力（Pa） Pq温泉池环境空气的水蒸气分压力（Pa） As温泉池水表面面积（m2） B标准大气压（Pa） B当地的大气压（Pa） 1 kg/L =2406.5 kJ/kg(水温40) 室外V=2m/s Pb=7374.9(Pa) (水温40),水量计算补充水量,2、温泉池总热损失量 池壁，管道及设备等各处损失的热量，当池水循环时，取表面蒸发热损失的20% 若采用直接补水方式，池水不循环，池壁等处的损失取表面蒸发热损失的15% 总热损失： Q=1.20(1.15)*Qs (kJ/h),水量计算补充水量,补充温泉水量： V补充温泉水量(m3/h) T

10、1温泉水温度 T2池水温度,水量及水处理循环水处理,温泉资源丰富：不作循环水处理，每天补充一定的新鲜温泉水。大池每周放空一次洗池，小池则天天放空洗池 循环水处理的一般流程与游泳池水处理相同,水量及水处理循环水处理,根据实际情况调整参数： 水温 ： 水温高，循环周期短 容积： 容积小，循环周期短,系统设计,取水系统,温泉池的布置,水量及水处理,管网系统,管材选用及保温,管网系统,干管布置 末端管网布置,管网系统干管布置,根据水源情况、水源点与用水点的相对标高及距离、用水点的地形条件、使用性质等情况采取相应形式。 设计原则：保证用水前提下，尽量缩短管线，降低运营及管理成本。,管网系统干管布置典型方

11、式：,水源点地形标高 用水点标高:,水源点地形标高用水点标高： 根据用水点的地形和用水点分布情况不同而不同,管网系统干管布置典型方式：,管网系统干管布置典型方式：,用水点地形相对平坦： （御临门温泉） 用水点地形标高变化大、用水点相对集中： （和平温泉）,管网系统干管布置典型方式：,用水点地形标高变化大、用水点相对分散： 黄沙洞温泉）,管网系统末端管网布置,管网末端布置：不需循环处理的小池基本为枝状。 需循环处理的大池同游泳池。 注意两方面的问题： 补水管。 冬天温泉降温快，为保持池水温度，需不断补充高温热水。水从一个方向进入，会导致池水温度不均。 较好方法是从池底用小口径给水管蜂窝状布水，这

12、样既避免了池水水温不均的问题，也避免了大流量热水集中进入烫伤顾客。,管网系统末端管网布置,注意的问题： 进水阀门的控制： 温泉池大小不同，控制方式不同，温泉大池等公共部位，由管理人员控制；小空间内的按摩池，由顾客自己控制，分别设冷热水阀门，人工手动自行调节水温。,系统设计,取水系统,温泉池的布置,水量及水处理,管网系统,管材选用及保温,管材选用,四大类： 钢管类：无缝钢管、镀锌钢管、铸铁给水管、薄壁不锈钢管 塑料管：硬聚氯乙烯（UPVC）管、聚乙烯（HDPE）管、聚丙烯（PP-R）管、聚丁烯(PB)、丙烯晴丁二烯苯乙烯（ABS）管、氯化聚氯乙烯（CPVC）管 钢塑管：孔网钢带塑料复合管、内衬P

13、E钢塑复合管、内衬耐热聚乙烯（PERT）钢塑复合管、钢丝网骨架塑料复合管 其他：铜管、玻璃钢管,管材选用,考虑以下几方面因素： 耐温耐压能力 耐腐蚀性 卫生指标 使用寿命 水力条件 安装连接方式 施工难易程度 管材尺寸范围 热传导系数及保温 价格,管材选用,管材选用,管材选用,管材选用,管材选用,可供温泉输水用的管材仅有内衬PERT钢塑复合管、CPVC管材、玻璃钢管及PB管四种。 PP-R管可在一定条件下使用，如温泉池的循环处理系统，温度42度，PP-R热水管可满足使用要求 PB管：价格较高，仅有DN50及以下管径可选择，只能做管网末端系统，完全可以用PP-R管取代,管材选用,三种管材各有优缺点，具体应根据性价比选择,管材选用,性价比较高：PERT钢塑复合管、玻璃钢管 PERT钢塑复合管：承压大，适于输水距离远。须注意接头处的施工，不要破坏衬塑层。 玻璃钢管材：输水压力不大时选用。 例：（御临门温泉采用了玻璃钢管材，和平温泉采用了镀锌钢管）,管材选用,为节约投资，搭配使用。干管选择PERT钢塑复合管或玻璃钢管，末端管网用PP-R热水管，既经济，又充分利用各种管材的优势。 塑料管的线性膨胀系数金属的线性膨胀系数, 明装或非埋设型暗装, 直线距离20m 时, 采用伸缩节或折角自然补偿方式,管道保温,室外埋地敷设，所以管道保温要考虑防水性。保温材料吸水,保温效果会受到影响