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輸配水工程各組成部分的流量關系

時間:2018-07-26 10:56來源:未知 作者:saintbox 點擊:

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輸配水工程各組成部分的流量(單位:立方米每秒)關系
二級泵站、輸水管、配水管網的計算流量(單位:立方米每秒)及水塔、清水池的調節(adjust)容積,都應按照用戶用水情況和一級、二級泵站的工作(gōng zuò)情況確定。用戶用水量多是變化的,一級泵站通常是連續、均勻地運行,為解決上述設計(design)流量問題,還需進一步了解二級泵站的工作情況。

  (一)二級泵站的工作情況
二級泵站的工作(gōng zuò)情況與管網(Pipe Network)中是否設置流量調節構筑物(水塔或高地水池等)有關。 當管網中無流量調節構筑物時,為更安全、經濟(jīng jì)地滿足用戶(user)對給水的要求,二級泵站必須按照用戶用水量變化曲線工作,即每時每刻供水量應等于用水量.在這種情況下,二級泵站最大供水流量QⅡmax應等于最高日最高時設計用水量Qh;設計二級泵站時,應根據用水量變化曲線選用多臺大小搭配(collocation)的水泵來適應水量變化,以保證在高效(指效能高的)率(efficiency)下經濟運轉。實際運行時,由管網的壓力進行控制。當管網壓力上升時,表明用水量減少可以減開水泵或將大泵換成小泵;當管網壓力減少時,可以增開水泵或將小泵換成大泵:這樣.通過二級泵站的工況調節來適應用水量的變化,使二級泵站供水曲線符合用戶用水曲線。對于用水量變化較大的小城鎮、農村或自備給水系統的小區(Community)域供水問題.也可以修建水塔或高地水池等流量調節構筑物來調節供水與出水之間的流量不平衡.以改善水泵的運行條件。
當管網中設水塔或高地水池時,有一定的調節流量(單位:立方米每秒)的作用,二級泵站一日內24小時總供水量等于總用水量,但每小時供水量可以不等于用水量。無塔供水設備它可以取代蓄水池,能充分利用自來水管網的壓力直接供水或間接供水,避免了能源的二次浪費和二次污染,大幅度節省了基建投資并縮短了施工工期。即:二級泵站每小時供水量不必隨水量用水量那樣多變,可以按擬定的設計供水曲線進行工作:例如,圖3-1中所 示的曲線2是根據用戶用水曲線擬定的設計供水量曲線。該曲線分為兩級:從20時至次日5時,一組水泵(water pump)運轉,每小時供水量為最高日設計用水量的
  2. 78%, 5時至20時,切換成另一組水泵(water pump)(增開水泵)運轉,每小時供水量為最高日設計用水量的5%,這是該泵站的最大級供水流量QⅡmax=5%Qd。全天二級泵站總供水量與最高日設計用水量相等:
9×2.78% Qd+15×5% Qd=100% Qd
二級泵站的設計(design)供水線根據用水量變化曲線擬定。擬定時應注意以下幾點:

  (1) 泵站分級供水(Water supply)線盡量接近用水線,以減小水塔的調節容積.但分級數一般不應多于三級,以便于運轉管理(guǎn lǐ)。

  (2) 分級供水時,應注意(attention)能否選到合適的水泵,以及水泵的合理搭配(collocation),并盡可能滿足目前和今后一段時間內用水量變化的需要。
由圖3-1的用水量曲線(Curve)和設計供水(Water supply)量曲線,可以看出水塔或高地水池的流量調節(adjust)作用:供水量高于用水量時,多余的水可進人水塔或高地水池內儲存;相反,當供水量低于用水量時,則從水塔流出以補水泵供水量的不足。無負壓供水設備一般指的是無負壓變頻供水設備,也叫變頻無負壓供水設備。傳統的供水方式離不開蓄水池,蓄水池中的水一般自來水管供給,這樣有壓力的水進入水池后變成零,造成大量的能原白白浪費。由此可見,如供水線和用水線越接近,為了適應流量的變化,泵站工作的分級數或水泵機組數可能增加,但是水塔或高地水池的調節容積可以減小。

  (二)二級泵站、輸水管和配水管網(Pipe Network)的設計流量
二級泵站、輸水管和配水管網的設計流量均應按輸配水系統在最高日用水時的工作情況確定,并隨有無水塔(或高地水池)及其在管網中的位置(position )而定。無負壓供水設備是一種理想的節能供水設備,它是一種能直接與自來水管網連接,對自來水管網不會產生任何副作用的二次給水設備,在市政管網壓力的基礎上直接疊壓供水,節約能源,并且還具有全封閉、無污染、占地量小、安裝快捷、運行可靠、維護方便等諸多優點。無水塔時,二級泵站、 泵站到水塔的輸水管和配水管網都應以最高日最高時設計用水量Qh作為設計流量。設有網前水塔時,二級泵站、泵站到水塔的輸水管應按泵站分級工作線的最大一級供水流量QⅡmax=計算;水塔到管網的輸水管和配水管網應按Qh計算。

  (三)水塔與清水池之間的聯系
在給水系統中,水廠均勻(jūn yún)制水與用戶(user)不均勻用水之間的流量(單位:立方米每秒)不平衡是由水塔和清水池來調節的。

  1. 水塔與流量(單位:立方米每秒)的關系
水塔在給水系統中位于二級泵站與用戶之間,二級泵站供水流量和用戶用水流量不相等時,其差額可由水塔吞吐部分流量來調節。如圖3-1所示,二級泵站供水量和用戶用水量變化曲線可以說明水塔調節流量的作用。從21時至次日6時及19時至20時,二級泵站每小時供水量QI大于用水淹量Q用,多余的流量(QI-Q用)進入水塔鍺存起來;從 6時至19時及20時至21時.每小時的供水量QⅡ,小于或等于用水流量Q用,不足的流量(Q用一QⅡ)由水塔流人管網進行補充。

  2. 清水池與流量的關系
清水池位于水處理構筑與二級泵站之間,清水池內流入的流量取決于水廠產水流量,其流出的流量則取決于二級泵站的供水流量,水廠產水流量與二級泵站供水流量不相等時,其流量差額由清水池加以調節。圖3-2為水廠產水量和二級泵站供水量的組合曲線,從20時至次日5時,水廠產水流量大于二級泵站的供水流量,這段時間內每小時的多余水量在清水池中儲存起來,從5 時至20時,水廠產水流量小于二級泵站的供水流量,在此段時間內每小時不足的水量須取用清水池的存水給予補充。圖中的面積A或面積B就等于清水池的調節容積,即連續累計取出或儲存的最大水量值。
上述分析可知,水塔和清水池都是給水系統(system)中調節(adjust)流量的構筑物,彼此之間存在著密切聯系。無塔供水設備顧名思義其實就是用無負壓氣壓罐代替了傳統的水塔或者蓄水池,也叫做變頻無負壓供水設備。傳統的供水方式離不開蓄水池,蓄水池中的水一般自來水管供給,這樣有壓力的水進入水池后變成零,造成大量的能源白白浪費。水塔的調節容積取決于二級泵站供水(Water supply)量和用戶(user)用水量的組合曲線,而清水池的調節容積則決定于水廠產水量和二級泵站供水量的組合曲線。如果水廠產水曲線和用戶用水曲線一定時,水塔和清水池的調節容積將隨二級泵站供水曲線的變化而變化。由圖3-1 可以知道,如果二級泵站供水曲線越接近用水曲線,必然遠離水廠產水曲線,則水塔的調節容積可以減小,但清水池的調節容積將會增大;如二級泵站供水曲線與用戶用水曲線重合,則水塔調節容積等于零,即成為無水塔的管網系統,但清水池的調節容積達到最大值。一般在工程(Engineering)實踐中均增大清水池的容積而縮減水塔的容積,以節省投資。

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