無負壓供水設備選型,無負壓供水設備選型計算,無負壓供水設備選型實例

一、無負壓供水設備選型及注意事項

1、生活給水系統采用無負壓供水方式，應經當地自來水供水部門同意才能安裝無負壓供水設備。
2、在定時供水，供水的總流量達不到用水的流量時；并且供水管網的壓力比較低、而且壓力浮動較大、供水管徑比較小及自來水單位認為不能安裝無負壓供水設備的地方不得采用無負壓供水。
3、對于有毒物料、藥品等危險化學物資的行業場所；以及不允許停水的用戶不可以安裝無負壓供水設備。
4、如果用水比較集中、在同一個時間點用水量比較大或供水保證率要求較高的場所，采用無負壓供水設備時，穩流罐的選型應考慮能滿足用水高峰的水量。
5、如果安裝使用無負壓供水設備是在市政供水的管轄范圍內，無負壓供水設備允許的zui大設計水量應該經市政供水部門確定。如果是在自備水源供水的范圍內，以上參數應由設計人員經技術經濟比較后計算確定。
　　6、無負壓供水設備進水管的口徑必須要比供給無負壓供水設備的管徑至少要小兩級或者兩級以上。
　　7、無負壓供水設備流量的確定
　?。?）單一建筑
　　   1)沒有高位水箱情況，設計流量時應按照每秒的流量來確定，
　　   2)如果有高位水箱的情況，設計流量就應該按照每小時的zui大流量來確定。
　　（2）如果是居民小區的設計流量應該按照《建筑給水排水設計規范》GB 50015-2003(2009年版)中第3.6.1條確定。
　?。?）不同用水性質的建筑共用同一無負壓供水設備時，設計流量應按照《建筑給水排水設計規范》 GB 50015-2003(2009年版）有關規定確定。
　?。?）當地有給水設計流量實測數據時，可按其確定系統的給水設計流量。
　　8、無負壓供水設備設計壓力確定
　　（1）無負壓供水設備的設計壓力應滿足用戶zui低標準的配水點水壓要求設計。
　　（2）無負壓供水設備的設計揚程應為zui低標準點的供水所需壓力減去zui小可利用水壓就是供水泵的揚程。
　?。?）無負壓供水設備進水口處zui小可利用水壓應經計算后再確定，zui小可利用水壓不能低于當地自來水公司核定的、能夠確保無負壓供水設備安裝點附近其他建筑用戶用水的zui小服務壓力。
　　（4）無負壓供水設備管道的沿程和局部水頭損失計算，應按《建筑給水排水設計規范》GB 50015-2003 (2009年版)第3.6節確定。
　　9、無負壓供水設備的供水泵直接從自來水水管網取水時，這種情況計算水泵揚程應考慮利用自來水管網的zui低水壓來利用設定，并以自來水管網的zui大水壓校核水泵的效率和超載情況。
　　10、當自來水管網水壓變化比較小時，為無負壓供水設備水泵選型時應使供水設計流量與水泵區zui大出水量一樣；當自來水管網水壓變化較大的時候，選擇水泵時應使水泵在額定轉速時的工況點位于水泵的效率偏向內側。
　　11、對無負壓供水設備進水管的流速應進行確認，其流速不能大于l.2m/s。
　　12、水泵應在區工作。恒壓變頻泵不能少于2臺，并且zui少得設置一臺泵作為備用泵。
　　13、穩流罐選型時，穩流罐的容量不應少于1min（有特殊要求時，可增大）設計流量；選擇低位不銹鋼水箱時，不銹鋼水箱的有效容量應是1-2小時的zui大小時流量，如果選擇高位水箱時，水箱的調節容積不能少于小于30分鐘的zui大流量。而且水箱儲水的停留時間不應大干12小時，如果停留時間大干12小時，應該設置強制循環控制功能并且應設置持續消毒設備，另外穩流罐、高位水箱以及低位水箱必須采用耐腐蝕材質制作而成．
　　14、為滿足夜晚無用水或者用水量zui小時，可以不用啟動主泵時，應該采用氣壓水罐調節的無負壓供水設備，或在無負壓供水設備上加一臺小流量離心泵作為用水zui低峰供水啟動。
　　15、無負壓供水設備可在主泵后增加增壓泵，其流量應該與主泵的流量一樣；增壓泵的臺數應和主泵數量一樣，與主泵串聯方式運行。當水泵揚程較高時已經有多余的壓力時，就不需要設置增壓泵。
　　16、無負壓供水設備工作狀態在變頻控制柜上應有明顯的顯示。
　　17、控制系統保護功能：無負壓供水設備控制系統應有供水管網至zui低設定壓力時停機（或減速運行）、水泵交替運行和自動切換、*長時間運行功能，并可根據用戶需要具有實現遠程及無線監控、遠程網絡監控等功能。
　　18、無負壓供水設備的電機及電氣部分應符合電氣專業的有關要求。
　　19、無負壓供水設備供水壓力控制精度應小于或等于0.02MPa。

二、無負壓供水設備實物結構圖

三、無負壓供水設備選型實例

1、工程條件

    某居住小區，有十八層商層住宅5棟，共有住戶54O戶，每戶有一廚一衛，衛生器具給水當量為4.5，每戶人口以3.5人計，用水定額取235L／(人·d)，小時變化系數取2.5。假設綠化、空調用水、未預見水量為0。

    樓內層高28m，樓頂有消防水箱需由生活加壓泵補水，消防水箱箱底距zui高居住層消火栓栓口7m，水箱內水深1.8m，居民樓室內外高差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。市政接管點與水泵房之間的管段長度L=100m，管徑DNl00。接管點地面標高與小區室外地面相同，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。

    生活給水系統采用集中分區供水，二層及二層以下為低區，由市政供水；3～1 O層為中區，11～18層為高區，由設在小區給水加壓泵房內的兩套無負壓供水設備分別供水。

2、據此設計確定疊壓給水沒備的參數及規格。

3、計算用戶的設計流量qg：

    每戶以3．5人計，用水定額取235L／(人·d)，小時變化系數取2.5，根據《建筑給水排水設計規范》GB50015—2003(2009年版)表361，流量計算分界服務人數為6300人，而根據已知條件計算出每套供水設備實際服務人數為840人，則設計流量按設計秒流量計算。

    根據住宅配置的衛生器具給水當量、使用人數、用水定額、使用時數及小時變化系數，按下式計算出zui大用水時衛生器具給水當量平均出流概率：

式中：u。一生活給水管道zui大用水時衛生器具給水當量平均

    出流概率(％)；

    qL一zui高用水日的用水定額(L／(人.d);

    m一每戶用水人數；

    Kh-小時變化系數；

    Ng-每戶設置的衛生器具給水當量數；

    T一用水時間(h)，為24h；

    0. 2一一個衛生器具給水當量的定額流量(L／s)。

計算結果：uo=0.0264

    根據計算管段上的衛生器具給水當量總數，按下式計算出該管段的衛生器具給水當量的同時出流概率：

式中：u--計算管段的衛生器具給水當量同時出流概率(％)

    Ng一計算管段上的給水當量總數；

    ac一對應于不同U0的系數。

計算結果(中、高區流量計算結果相同)：

    ac=O.01635

    Ng=1080

    U=O.0457

    根據計算管段上的衛生器具給水當量同時出流概率，按下式計算得計算管段的設計秒流量：

    qg=O.2.U.Ng

式中：qg一計算管網的設計秒流量(L/s)。

計算結果：

  中(高)區生活用水設計流量：

    qg=0.2·U.Ng=9．87L/s=35.5m3/h。

4、計算市政給水管供水至水泵進口處剩余壓力Pi

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

式中：Pi一水泵進口處壓力(MPa)；

    Pm一市政給水管網接點處的水壓(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一管道過濾器的局部阻力損失(MPa)；

    hfl一市政給水管至水泵進口處的沿程阻力損失(m)；

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

    △Hl一市政給水管與水泵進口處的高程差(m)。

計算結果：

  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、計算水泵出口設定壓力Po：

    po=0.0098.(Hl+hf2+hj2+H2)

式中：H1一水泵出口處至zui不利用戶的高程差(m)；

    hf2一水泵出口處至zui不利用戶的管道沿程阻力損失(m)；

    hj2一水泵出口處至zui不利用戶的管道局部阻力損失(m)；

    H2-zui不利用戶所需自由水頭(m)。

計算結果：

  中區：zui不利用戶為十層淋浴器，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Po為0．40MPa。

  高區工況1：zui不利用戶為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

高區工況2：zui不利用戶為水箱，消火栓距當層地面1.lm，水箱進水管距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Po取0．66MPa(即取工況2)。

6、計算水泵所需揚程H：

    H=Po—Pi

  中區：當P市政min=0.18MPa時：

 Hmatx=0.4O-0．08=0．32MPa

    當P市政max=0．30MPa時，

    Hin=O.40-0.20=0．20MPa

  高區：當P市政min=0。18MPa時：

    Hmax=O．66一O．08=0．58MPa

    當P市政max=0 30MPa時：

    Hmin=O.66—0.20=0.46MPa

7、校核設備進水管的zui大過水能力Qmax：進水管管徑為1OOmm、流速為1．2m／s時，進水管流量Qmax為 37.8m3／h，大于35．5m3／h，滿足要求。

8、選用罐式無負壓供水設備

   中區設備：

    設計流量35．5m 3／h，設計揚程0．2 0～0．32MPa，查無負壓供水設備參數表選用罐式無負壓供水設備額定流量40m3／h，設備額定揚程0.33MPa。設備進水管管徑DNl00。

高區設備：

    方案1：設計流量35．5m 0／h，設計揚程0．46～0 58MPa，

查無負壓供水設備參數表選用罐式無負壓供水設備額定流量40m3/h，設備額定揚程0．66MPa，單泵功率7.5kW。設備進水管管徑DNl00。

    方案2：設計流量35．5m3／h，設計揚程0．46～0．5 8MPa，

查無負壓供水設備參數表選用罐式無負壓供水設備額定流量32m3／h，設備揚程0．7 0MPa，單泵功率5．5kW。罐式無負壓供水設備進水管管徑DNl00。

    方案比較：由無負壓供水設備參數表選用罐式無負壓供水設備單泵流量

為10～18m3／h，單泵揚程為0.83～0．64MPa。該方案設計流量近似等于兩臺泵zui大流量之和，充分利用了水泵區；并且單泵功率小，設備成本低。該方案的缺點是設備流量的余量較小。

9、選用箱式無負壓供水設備

中區設備：

    設計流量35.5m／h，設計揚程O．20—0．32MPa，查無負壓供水設備參數表選用箱式無負壓供水設備額定設備額定流量4Om3／h，設備額定揚程0．35MPa，水箱公稱容積12m3，APVl2—40增壓水

泵1臺，流量8～1 4m3／h。設備進水管管徑DN125。

    計算zui大小時用水量Qh:

水箱有效容積應為20.6～41．2m3。

    如工程考慮在市政停水時仍能短時間內全流量供水，設備需增加水箱容積和增壓水泵臺數等。

高區設備：

    設計流量35．5m3／h，設計揚程0．46～0．5 8MPa，設備出口設定壓力Po=0.66MPa，查無負壓供水設備參數表選用無負壓供水設備流量36m3／h，設備揚程0.75MPa，

水箱公稱容積36m。，無增壓裝置，無負壓供水設備進水管管徑DNl00。水箱容積計算同中區，滿足要求。

    方案分析：無增壓裝置時由低位水箱吸水，設備揚程應滿足Po的要求。

    根據水泵相似定律H1／H2=(n1/n2)2近似分析zui不利水泵

揚程變化工況下的調整比，式中Hi為揚程，ni為轉速。當n2

為額定轉速時，n1／n2為調速比，宜在0.7～1．O的范圍內。

  即zui不

利工況下調速比大于0．7，滿足水泵運行的要求。

10、選用管中泵式無負壓供水設備

中區設備：

    設計流量35．5m3／h，設計揚程0.20～0。32MPa，查無負壓供水設備參數表選用無負壓供水設備流量34m3／h，設備揚程O.4OMPa。設備進水管管徑DNlOO。

高區設備：

    設計流量35．5m3／h，設計揚程O．46～0．58Mp’a，查無負壓供水設備參數表選用無負壓供水設備選用流量34m3／h，設備揚程0．64MPa。設備進水管管徑DNl00。

三、無負壓供水設備選型參數表

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

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