水量平衡測(cè)試培訓(xùn)教材

1、企業(yè)水平衡測(cè)試培訓(xùn)教材水利部門水量平衡測(cè)試研究中心北京旭萊特科技水量平衡測(cè)試是企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理、合理用水的有效辦法和措施。近幾年實(shí)踐證明，凡是認(rèn)真進(jìn)行了水平衡測(cè)試的企業(yè)、單位，一般都能做到：摸清了企業(yè)、單位用水情況，找出了節(jié)水潛力，建立、健全了用水檔案，培養(yǎng)了一批熟悉本單位用水情況的管理人員，制定了較為合理的用水定額，取得了一定的節(jié)水實(shí)效，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅以管理一項(xiàng)，就可節(jié)約用水5%10%。水資源是寶貴的，也是有限的，作為工業(yè)生產(chǎn)的原料和載體，有著無可替代的作用，工業(yè)企業(yè)把水平衡及其測(cè)試作為企業(yè)的重要基礎(chǔ)工作，也是明智的。一、企業(yè)水平衡測(cè)試（一）企業(yè)水平衡測(cè)試的有關(guān)術(shù)語和定義1、企業(yè)水平衡。這里

2、講的平衡是數(shù)量的平衡。即以企業(yè)為考察對(duì)象的水量平衡，就是該企業(yè)各用水系統(tǒng)輸入水量之和等于輸出水量之和。企業(yè)任一用水單元都存在著水量平衡關(guān)系，因此，我們?cè)谧鏊胶鉁y(cè)試時(shí)，都應(yīng)該根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)流程和供水管路等特點(diǎn)，把相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)裝置、工序（設(shè)備）或行政區(qū)，劃定為一個(gè)用水單元，這就是水平衡測(cè)試的子系統(tǒng)。以上所述，可以用一個(gè)模型圖來表示系統(tǒng)或子系統(tǒng)的平衡關(guān)系，即水平衡圖：VcyVcyVtVfVcoVsVdVi輸入表達(dá)式 Vcy+Vf+Vs=Vt輸出表達(dá)式 Vt= Vcy+Vco+Vd+Vi輸入輸出平衡方程式 Vcy+ Vf+Vs = Vcy+ Vd+Vi式中 Vcy系統(tǒng)中循環(huán)用水量Vf系統(tǒng)中新水量即取

3、水量Vs系統(tǒng)中串聯(lián)用水量Vt系統(tǒng)中總用水量Vco系統(tǒng)中耗水量Vd系統(tǒng)中排水量Vi系統(tǒng)中漏溢水量名詞解釋：新水量（取水量）：取之任何水源（取海水者應(yīng)注明）被第一次利用的水量，稱為新水量，以Vf表示。耗水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，生產(chǎn)過程中進(jìn)入產(chǎn)品、蒸發(fā)、飛濺、攜帶及生活飲用等所消耗的水量，以Vco表示，說明一下，這里耗水與我們平時(shí)所說的耗電、耗煤、耗油或者是電耗、煤耗、油耗意義不同，因電、煤、油是不可再生能源，而水是可以再生利用和重復(fù)利用的，企業(yè)真正耗水只是企業(yè)取水量中的極少一部分，企業(yè)所取用的新鮮水量是取水量的意義，因此考核指標(biāo)萬元產(chǎn)值取水量和單位產(chǎn)品取水量，而不應(yīng)把其叫做“萬元產(chǎn)值耗水量”和“

4、單耗”。同時(shí)，也不可以把“消耗新鮮水量”、“耗新水量”省化為“耗水量”，取水大戶，用水大戶，不可叫做“耗水大戶”等等。漏溢水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)備、管網(wǎng)、閥門、水箱、水池等用水與儲(chǔ)水設(shè)施漏失或溢出的水量，以Vi表示。排水量：系指在確定系統(tǒng)內(nèi)，排出系統(tǒng)外的水量，以Vd表示。循環(huán)用水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)過程中已用過的水無需處理或經(jīng)過處理，再用于原系統(tǒng)代替新水的水量，以Vcy表示。串聯(lián)用水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，生產(chǎn)過程中的排水，不經(jīng)處理或經(jīng)處理后，被另一個(gè)系統(tǒng)利用的水量，以Vs表示。重復(fù)利用水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，循環(huán)用水量與串聯(lián)用水量之和，以Vr表示。2、水量平衡測(cè)試用儀器儀表或是

5、其它一些方法，如容積法，流速法，堆堰法等對(duì)用水單元進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，確定其各用水參數(shù)的水量值，根據(jù)其平衡關(guān)系分析用水合理程度，稱之為水量平衡測(cè)試。（二）企業(yè)水平衡測(cè)試的目的水量平衡測(cè)試是企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理、合理用水的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，通過水量平衡測(cè)試，達(dá)到以下目的： 1、搞清工廠企業(yè)用水現(xiàn)狀，工業(yè)用水量之間的定量關(guān)系；2、進(jìn)行合理化用水分析找出節(jié)約用水潛力，根據(jù)實(shí)際條件制定切實(shí)可行的合理用水規(guī)劃；3、建立工業(yè)用水檔案，健全工業(yè)用水計(jì)量?jī)x表，培養(yǎng)一批熟悉本企業(yè)工業(yè)用水現(xiàn)狀的管理人員；4、為制訂企業(yè)用水產(chǎn)值和產(chǎn)品供水、排水定額標(biāo)準(zhǔn)積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（三）水平衡測(cè)試工作程序在水平衡測(cè)試前必須充分地做好前期準(zhǔn)

6、備，總括起來即思想準(zhǔn)備、組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)準(zhǔn)備。思想準(zhǔn)備：系是指對(duì)職工進(jìn)行宣傳，使之認(rèn)識(shí)什么是水平衡測(cè)試、測(cè)試的目的和意義。組織準(zhǔn)備：成立以有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)的水平衡測(cè)試領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)測(cè)試工作，組成由熟悉生產(chǎn)工藝和用水狀況的工程技術(shù)人員參加的測(cè)試小組，該小組中還應(yīng)配備一定數(shù)量的儀表工人。技術(shù)準(zhǔn)備：對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行培訓(xùn)，掌握測(cè)試技術(shù)，明確測(cè)試任務(wù)；根據(jù)生產(chǎn)流程或供水管路等特點(diǎn)劃分用水單元，選擇好測(cè)試點(diǎn)；制定切實(shí)可行的測(cè)試方案。物質(zhì)準(zhǔn)備：主要是配齊計(jì)量?jī)x表、流量計(jì)、溫度表、秒表等測(cè)試工具，按照測(cè)試方案安裝、校驗(yàn)計(jì)量?jī)x表和編制各種記錄表格等。測(cè)試工作程序用框圖表示為：計(jì)量?jī)x表安裝校驗(yàn)組織落實(shí)技術(shù)

7、落實(shí)統(tǒng)一測(cè)試內(nèi)容和方法測(cè)試方案落實(shí)實(shí)測(cè)階段數(shù)據(jù)匯總階段測(cè)試結(jié)果分析及評(píng)價(jià)合理化用水規(guī)劃測(cè)試驗(yàn)收統(tǒng)一用水分類計(jì)算方法統(tǒng)一測(cè)試結(jié)果表格形式管網(wǎng)測(cè)漏用水單元測(cè)試常規(guī)性用水設(shè)備間歇性用水設(shè)備季節(jié)性用水設(shè)備節(jié)水技術(shù)改造規(guī)劃二、水量平衡測(cè)試工作內(nèi)容（一）查清用水情況及有關(guān)資料1、查清企業(yè)各用水部門（生產(chǎn)、生活）用水工藝及用水設(shè)備的基本概況；2、查清單位水源情況（包括自來水、地表水、地下水等）具體內(nèi)容為取水量、水質(zhì)情況、水源井的取水層深度、動(dòng)靜水位情況和變化趨勢(shì)以及出水主要用途；3、整理繪制給水、排水管網(wǎng)圖。（二）用水計(jì)量和用水設(shè)備測(cè)定1、用水計(jì)量企業(yè)水量計(jì)量?jī)x表的配備直接影響到企業(yè)的水平衡測(cè)試，可以說企業(yè)

8、各用水單元計(jì)量?jī)x表配備齊全、完好，水平衡測(cè)試就能快速進(jìn)行，精度達(dá)不到要求，將影響到計(jì)算結(jié)果。一般要求每日（24小時(shí)）取水量達(dá)到10m3以上的用水單元（車間、工段、設(shè)備）均應(yīng)安裝水表。根據(jù)GB/T171672006用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則要求，水（自來水，地下水，河水）進(jìn)出企業(yè)的配備率為100%，而進(jìn)出分廠（車間）水的計(jì)量率達(dá)到95%，重點(diǎn)用水設(shè)備或裝置達(dá)到80%，而其精度要求，進(jìn)出企業(yè)及企業(yè)內(nèi)部車間、重點(diǎn)用水設(shè)備的凈水計(jì)量管徑不大于250mm為2.5級(jí)，管徑大于250mm的為1.5級(jí)，而排放污水的計(jì)量為5.0%。二級(jí)儀表檢測(cè)率（或叫做監(jiān)測(cè)率）控制在94%。二級(jí)儀表計(jì)量檢測(cè)率=

9、5;100%一級(jí)水表計(jì)量范圍是企業(yè)各種水源的計(jì)量。二級(jí)水表計(jì)量范圍是各車間及廠區(qū)生產(chǎn)用水、生活用水的計(jì)量。2、用水設(shè)備測(cè)定設(shè)備是測(cè)試的基本單位。一般說來，設(shè)備測(cè)試主要是測(cè)試水量參數(shù)、水質(zhì)參數(shù)、水溫參數(shù)。水量參數(shù)有：新水量Vf、重復(fù)利用水量Vr、耗水量Vco、排水量Vd、漏溢水量Vi；水質(zhì)參數(shù)：企業(yè)主要用水點(diǎn)和排水點(diǎn)的水質(zhì)測(cè)試，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)和企業(yè)具體情況確定；水溫參數(shù)：應(yīng)測(cè)定循環(huán)用水進(jìn)出口及對(duì)水溫有要求的串聯(lián)用水的控制點(diǎn)的水溫。具體分為：一般設(shè)備。測(cè)定每臺(tái)用水設(shè)備的取水量、重復(fù)利用水量、耗水量、排水量四個(gè)基本用水參數(shù)，在選擇有代表性工況條件下，連續(xù)測(cè)定三次，取其平均值。對(duì)有水溫變化的用水設(shè)備測(cè)定

10、其進(jìn)出口的水溫。間歇性用水設(shè)備，將所測(cè)得的單位時(shí)間用水參數(shù)乘以實(shí)際用水時(shí)間，從而得出每天用水情況。季節(jié)性用水設(shè)備，例如空調(diào)設(shè)備、采暖鍋爐等要在用水季節(jié)時(shí)分別測(cè)定，計(jì)算全年月最高取水量。3、各種水量測(cè)定取水量（新水）測(cè)定。有水表計(jì)量的用水單元，以水表讀數(shù)為準(zhǔn)，沒有水表計(jì)量的用水單元，可以采用容器法或安裝臨時(shí)水表等方法進(jìn)行測(cè)試。重復(fù)利用水量測(cè)定，有水表計(jì)量的重復(fù)利用水系統(tǒng)，以水表讀數(shù)為準(zhǔn)，沒有辦法安裝水表的重復(fù)利用水單位，可以用水泵的額定流量方法測(cè)定：重復(fù)利用水量=水泵額定流量×實(shí)際開泵時(shí)間耗水量測(cè)定。一般用水設(shè)備耗水量測(cè)定： Vco=VfVd間接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)耗水量測(cè)定： Vco冷=V

11、F+VG式中 VF吹散水量VG蒸發(fā)損失水量由于吹散水量VF和蒸發(fā)損失水量VG不好測(cè)量，可用下式估算：VF=Vt冷×KVG=VG冷×S×t%式中：Vt冷間接冷卻水用水量K吹散損換系數(shù)，具體見表2-2-4-1VG冷S蒸發(fā)損失系數(shù)，具體見表2-2-4-2t冷卻水進(jìn)出水溫差吹散損失系數(shù)K表2-2-4-1冷卻結(jié)筑物類型噴水池開放噴水式冷卻塔機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔風(fēng)筒式冷卻塔K1.5-3.5%1.5-2%0.5-0.1%蒸發(fā)損失系數(shù)S表2-2-4-2氣溫類型 -10-50510152025300.060.070.080.090.0950.100.110.120.130.080.09

12、0.100.110.120.130.140.150.16排水量測(cè)定。用水單元排水量的測(cè)定可以采用容器法和安裝臨時(shí)水表的方法解決，密封用水單元可以忽略耗水量，將取水量的值作為排水量的值，車間和全廠排水量是由實(shí)際測(cè)定的各個(gè)用水單元排水量數(shù)值相加而求得。企業(yè)管道及設(shè)備漏水量的測(cè)定。有條件的單位選擇幾個(gè)公休日，關(guān)閉全部用水閥門，如各種水源進(jìn)水表繼續(xù)走動(dòng)，則水表的讀數(shù)可以近似認(rèn)為是廠區(qū)的總漏水量。沒有條件停產(chǎn)的單位則一級(jí)水表計(jì)量數(shù)值和二級(jí)水表計(jì)量數(shù)值之差大于一級(jí)水表計(jì)量2%時(shí)，可以近似認(rèn)為其大于部分為該廠區(qū)的漏水量。蒸汽冷凝水的測(cè)定。測(cè)試全廠蒸汽冷凝水回用水量，并計(jì)算出蒸汽冷凝水回用率。鍋爐用水測(cè)定。主

13、要測(cè)定鍋爐用水的排污率和水處理用水量，低壓鍋爐排污率公式為：排污率=×100%水處理用水量系指鍋爐軟水裝置的用水量。排污水的利用情況各企業(yè)不盡相同，應(yīng)查明排污水量是否利用及利用的程度。生活用水測(cè)定。查清企業(yè)生活用水部門及用水情況（包括辦公樓、食堂、浴室、廁所、綠化等），逐項(xiàng)測(cè)定其取水量和重復(fù)利用水量，車間生活用水也應(yīng)分別測(cè)定或用車間總?cè)∷繙p去車間生產(chǎn)取水量即可近似認(rèn)為是車間生活用水量。（三）企業(yè)水平衡測(cè)試數(shù)據(jù)匯總在測(cè)試過程中，隨時(shí)按水平衡測(cè)試表逐項(xiàng)填寫，測(cè)試工作全部完成后，按工段、車間、全廠順序進(jìn)行數(shù)據(jù)整理匯總，并繪制水量平衡示意圖，即將各用水單元之間用流程示意圖的形式表示水的流向

14、關(guān)系和水量分配關(guān)系，生活用水也包括在內(nèi)。圖2-3-1為華新藥業(yè)201車間水平衡示意圖，圖2-3-2為華新藥業(yè)全廠水平衡示意圖，基建用水不包括在企業(yè)工業(yè)用水范圍之內(nèi)，測(cè)試后單獨(dú)匯總。圖2-3-11584Vl 84Vco 36Vco 90Vd 282Vl 131Vd 15Vl 44Vl 19637213119680Vcyl 404Vcy2 5760Vcyl 1120Vcyl 100Vcyl 6660666060氧 化水解、冷凝濃 縮清 洗真空泵NOX吸收系統(tǒng)Vl 455Vd 297Vco 126Vf 878Vf 7120Vd 1905Vco 578Vl 3554Vl 1093Vco 126Vd 1

15、04Vl 32720110931430Vd 264Vd 68Vco 216Vl 1895Vd 864Vco 200Vco 36Vl 867Vd 308Vcyl 455Vcy2 29726468297543112931211878Vcy2 12408Vcyl 210Vcy2 1056Vcyl 1430Vcy2 6250Vcyl 684Vcy2 5760201202203冷凍輔助生產(chǎn)部門泰必利制片684循環(huán)系統(tǒng)3417Veyl 2324（四）企業(yè)水量平衡測(cè)試結(jié)果分析由于水平衡測(cè)試有時(shí)不能在企業(yè)各個(gè)用水單元同步測(cè)試，所以各用水單元測(cè)試所得數(shù)據(jù)匯總后和工廠實(shí)際用水情況有一定差異，為了使測(cè)試工作保證質(zhì)量

16、，要求在測(cè)試階段所得各類水取水量（生產(chǎn)、生活）之和與同期全廠實(shí)際日取水量平均值之差不大于10%，應(yīng)可認(rèn)為測(cè)試結(jié)果符合要求，否則應(yīng)繼續(xù)查找有無漏測(cè)和計(jì)算錯(cuò)誤直至差值小于10%為止。1、各類用水分析將全廠各類用水以用途進(jìn)行匯總分類，并計(jì)算其所占總?cè)∷康谋壤槍?duì)工業(yè)用水考核指標(biāo)與本地區(qū)同類企業(yè)的水平進(jìn)行比較，找出本企業(yè)在工業(yè)用水方面存在的問題。2、根據(jù)水平衡圖進(jìn)行分析當(dāng)用水部門有中央循環(huán)水池及循環(huán)回用水系統(tǒng)時(shí)，可按水量平衡示意圖進(jìn)行水量平衡計(jì)算，以確定溢流量和滲漏量。3、根據(jù)單臺(tái)設(shè)備測(cè)試結(jié)果分析根據(jù)單臺(tái)設(shè)備測(cè)試結(jié)果，針對(duì)本設(shè)備、工藝對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的要求，分析目前用水情況是否符合工藝要求，分析

17、該設(shè)備的取水、排水、耗水是否有不合理的地方，從而采取措施進(jìn)一步提高水的利用率。4、職工生活用水情況分析職工生活用水，包括廠區(qū)職工用水（浴室、食堂、綠化等）和車間生活用水兩部分。根據(jù)本地區(qū)氣候和習(xí)慣的實(shí)際情況，參照同行業(yè)的先進(jìn)水平和用水規(guī)范，分析本廠職工人均日取水量是否合理，從而采取措施加強(qiáng)管理。三、制訂合理化用水規(guī)劃水平衡測(cè)試和分析工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況，制定合理化用水規(guī)劃。規(guī)劃的主要原則：（一）在工藝條件一定的情況下，盡量增大本企業(yè)的重復(fù)利用水量，從而減少取水量。（二）用不用水或少用水的生產(chǎn)工藝來改造、代替原來的工藝，從而使用水量減少，達(dá)到節(jié)約取水量的最終目的。四、水量平衡測(cè)試報(bào)告

18、書水量平衡測(cè)試報(bào)告書要包含以下內(nèi)容：（一）企業(yè)基本概況，主要包括企業(yè)的規(guī)模、產(chǎn)值、產(chǎn)量、主要產(chǎn)品、主要工藝及流程、能源消耗、已實(shí)現(xiàn)的節(jié)水措施等內(nèi)容。（二）填寫好以下幾張表a 企業(yè)年用水狀況表（見表1）b 企業(yè)近期日用水量統(tǒng)計(jì)表（見表2）c 設(shè)備或工序水平衡測(cè)試表（見表3）d 車間水平衡測(cè)試表（見表4）e 企業(yè)水平衡測(cè)試表（見表5）表1企業(yè)年用水狀況年年份新水量萬m3重復(fù)利用水量萬m 3定 額排排水量萬m3排排水率%重重復(fù)利用率%自自來水地地表水地地下水總總計(jì)串串聯(lián)用水量冷冷卻水循環(huán)量冷冷卻水循環(huán)率%工工藝水回用量工工藝水回用率%鍋爐蒸汽冷凝水回用量鍋爐蒸汽冷凝水回用率%水水量總計(jì)單位產(chǎn)品新水量

19、m3/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)值新水量m3/萬元職工人均生活日新水量m3/人·日表2企業(yè)近期日用水量統(tǒng)計(jì)表企業(yè)管理分類車間總用水量新水量重復(fù)利用水量人均生活日新水量耗水量漏溢水量排水量排水率%重復(fù)利用率%串聯(lián)用水量冷卻水循環(huán)量工藝水回用量鍋爐蒸汽冷凝水回用量總計(jì)主要生產(chǎn)車間輔助生產(chǎn)車間附屬生產(chǎn)部門表3 設(shè)備或工序水平衡測(cè)試表設(shè)備或工序名稱型號(hào)規(guī)格設(shè)備用水時(shí)間(常規(guī)、間歇、季節(jié))安裝地點(diǎn)用水類別時(shí)間測(cè)試方法測(cè)試時(shí)間測(cè)試結(jié)果次數(shù)輸入水量輸出水量新水量串聯(lián)用水量循環(huán)用水量耗水量漏溢水量排水量循環(huán)用水量冷卻水循環(huán)量工藝水回用量總計(jì)冷卻水循環(huán)量工藝水回用量總計(jì)平均每小時(shí)新水量m3每日新水量m3入口水溫出

20、口水水溫方向冷卻水循環(huán)率%工藝水回用率%排水率%重復(fù)利用率%注：車間附屬生產(chǎn)用水（職工飲用、衛(wèi)生等）稱附屬工序填入設(shè)備或工序名稱欄。鍋爐設(shè)備填入此表時(shí)，應(yīng)在循環(huán)用水量下屬欄目中改為鍋爐蒸汽凝水回用量，在此表下方改為鍋爐蒸汽冷凝水回用率。表4 車間水平衡測(cè)試表用水設(shè)備或工序名稱用水類別總用水量輸入水量輸出水量排水率%重復(fù)利用率%新水量串聯(lián)用水量循環(huán)用水量耗水量漏溢水量排水量循環(huán)用水量冷卻水循環(huán)量冷卻水循環(huán)率%工藝水回用量工藝水回用率%水量總計(jì)冷卻水循環(huán)量冷卻水循環(huán)率%工藝水回用量工藝水回用率%水量總計(jì)車間附屬工序其他總計(jì)表5 企業(yè)水平衡測(cè)試匯總表企業(yè)管理分類車間總用水量輸入水量輸出水量排水率%重復(fù)利用率%新水量串聯(lián)用水量循環(huán)用水量耗水量漏溢水量排水量循環(huán)用水量冷卻水循環(huán)量冷卻水循環(huán)率%工藝水回用量工藝水回用率%水量總計(jì)冷卻水循環(huán)量冷卻水循環(huán)率%工藝水回用量工藝水回用率%水量總計(jì)主要生產(chǎn)車間輔助生產(chǎn)車間附屬生產(chǎn)部門總計(jì)（三）給水、排水、回水管網(wǎng)圖，管網(wǎng)圖應(yīng)包括各類水源給水、排水、回水管道及冷卻塔、回水池、水表的配備位置等。（四）繪制好企業(yè)主要車間水量平衡圖及企業(yè)水量平衡圖。（五）除在相應(yīng)的表中填寫好重復(fù)利用率、冷卻水循環(huán)率、工藝水回用率、鍋爐蒸汽冷凝水回用率、企業(yè)內(nèi)職工