管道純凈水系統(tǒng)的設計

管道純凈水系統(tǒng)的設計管網(wǎng)布置為避免形成管路二次污染及“死水”現(xiàn)象，整個供水管網(wǎng)應布置成同程式循環(huán)管路，圖1是筆者常采用的幾種布置方式。圖1(a)適用于高度<50m、立管數(shù)較少的建筑物。圖1(b)適用于高度>50m、立管數(shù)較多的高層建筑。圖1(c)適用于單幢小高層或高層建筑。前者的循環(huán)泵既可放在屋頂，也可放在地面設備間;后者的循環(huán)泵應放在地面，而且管路中要考慮減壓問題。圖1(d)適用于多幢多層或小區(qū)建筑。圖1(e)適用于高、多層的群體建筑。無論采用哪種管網(wǎng)形式，都必須進行管網(wǎng)平差，否則仍然有可能存在回水不暢、“死水”的問題。水力計算依據(jù)就優(yōu)質(zhì)水而言，目前人們只是用來直飲而基本未作他用，所以其用水量與建筑物的性質(zhì)基本無關(guān)。而建筑生活給水管道設計秒流量公式：qg=0.2αNg+kNg中的α、k值主要決定于建筑物技術(shù)資料由遼寧萊特萊德環(huán)境工程有限公司提供的用途，所以應用此公式來計算優(yōu)質(zhì)水的設計秒流量既不合理也不準確。2.1 流量筆者認為，根據(jù) 1981年出版的《室內(nèi)給水排水工程》教材中的公式：qg=0.347(Qp)0.5(1)式中 qg——計算管段的給水設計秒流量， L/sQp——平均日用水量， m3/d對于僅供飲用的優(yōu)質(zhì)水，影響其用水量的主要因素是用水量標準和使用人數(shù)，即有：Qp=n·qd/1000 (2)式中 qd——用水量標準， L/(人·d)n——用水人數(shù)把式(2)代入式(1)有：qg=0.347(n·qd/1000)0.5(3)技術(shù)資料由遼寧萊特萊德環(huán)境工程有限公司提供式(3)即為優(yōu)質(zhì)水的設計秒流量公式，而用水量標準又受季節(jié)和地域的影響，如北方地區(qū)用水量標準為5L/(人·d)左右，南方地區(qū)在8L/(人·d)左右。另在《建規(guī)》中可查出一個飲水器噴嘴的額定流量為0.05L/s，代入式(3)有：對于南方地區(qū)：0.05=0.347·(n·0.008)0.5n≈2.6人對于北方地區(qū)：0.05=0.347·(n·0.005)0.5n≈4.15人由此可知，對于南方地區(qū)不論是住宅還是辦公樓，當超過3人時，都應增設飲水器噴嘴，一般按每增加3人再增加一個噴嘴計;而北方地區(qū)則在超過5人時就應增加一個噴嘴。2.2流速根據(jù)筆者經(jīng)驗，純凈水管路設計中的立管流速一般控制在0.3～0.6m/s，橫干管控制在 0.6～1.0m/s 之間為宜。2.3 管徑為保證水質(zhì)，最大供水管的管徑≯DN50，其余管徑按計算確定。技術(shù)資料由遼寧萊特萊德環(huán)境工程有限公司提供2.4i 值的確定幾種常用管材的單位長度沿程水頭損失計算公式如下：①塑料管：i=0.000915Q1.774/d4.774j②不銹鋼管：與鋁塑管同，根據(jù) DarcyWeisbbah公式可推出③鋁塑復合管：i=0.0246(Q1.75 γ0.25)/d4.75j式中 Q——計算流量，m3/sγ——運動粘滯度，m2/s(一般10℃時取1.297×10-6m2/s，其值隨溫度變化)dj——管道計算內(nèi)徑， mi——管道單位長度水頭損失， Pa/m各種管材的局部水頭損失按沿程損失的 20%～30%計。供水方式總的來說，管道純凈水的主要供水設備有循環(huán)泵、變頻泵、電磁閥等，供水方式也不外乎以上設備的幾種組合。①循環(huán)泵定時循環(huán) [以圖1(c)為例]技術(shù)資料由遼寧萊特萊德環(huán)境工程有限公司提供循環(huán)泵可根據(jù)建筑物的規(guī)模及具體情況而設置， 這種方式要求循環(huán)泵定時循環(huán)且應避開用水高峰以延長水泵的使用壽命。泵啟停次數(shù)不宜過繁，最好不要超過6次/h，循環(huán)流量按給水流量的80%計。此供水方式的優(yōu)點是既可保證水量、水壓的要求，又可節(jié)能。缺點是：制水設備只能放在屋頂，對建筑的要求很高而且給安裝維修、管理帶來不便。②變頻供水a(chǎn).變頻泵+循環(huán)泵+電磁閥聯(lián)合供水如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)所示，白天電磁閥關(guān)閉，變頻泵根據(jù)用戶用水情況自動變頻供水。 夜間變頻泵停止工作， 電磁閥打開，循環(huán)泵工作。循環(huán)水量可按給水量的100%計，循環(huán)時間一般為2h，這樣既可保證白天水量的供應又可節(jié)約電能，缺點是使用了變頻設備造價較高。變頻泵供水如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的電磁閥去掉，這樣供水系統(tǒng)中有兩臺變頻泵 (一用一備)，互為備用。控制變頻泵的最小流量為總用水量的 40%為循環(huán)流量(A)，當無用戶用水時，變頻泵的循環(huán)流量為 A;當用戶用水量 A時，隨著電機轉(zhuǎn)速的改變，變頻泵隨用戶水量的變化進行變頻供水， 此時回水管中循環(huán)技術(shù)資料由遼寧萊特萊德環(huán)境工程有限公司提供回水流量為零。如果把變頻泵的最小流量設定得很小的話， 管路中循環(huán)流速就很小，效率低，節(jié)能不顯著 ;而若把變頻泵的最小流量設定得>總用水量的 40%，流速就會很大，水質(zhì)不能保證，因此把變頻泵的最小流量控制在總用水量的 40%為宜。與方法 a相比，在用水量<A時，水一直處于循環(huán)狀態(tài)，但耗電較多。 <p>c.變頻泵+循環(huán)泵供水如圖1中的(a)、(b)、(d)、(e)，把其中的電磁閥去掉，制水量定為用水量的1.5倍，不論有無用戶用水，循環(huán)回水流量都按制水量的1/3倍循環(huán)，變頻泵則根據(jù)用戶用水量的變化進行變頻供水。與方法b相比，循環(huán)管路保持常循環(huán)狀態(tài)，但制水設備增加，投資增大，占地較大，耗電多。供水管材幾種常用的純凈水管材如下：①不銹鋼管。優(yōu)點：抗高壓能力強、抗腐蝕、抗銹能力強;缺點：造價高。②硬聚氯乙烯管(UPVC)。優(yōu)點：抗銹、內(nèi)壁光滑、水力條件好、易于粘合、價廉;缺點：粘接接口易老化、承高壓能力較差。技術(shù)資料由遼寧萊特萊德環(huán)境工程有限公司提供③交聯(lián)聚乙烯管(PEX)。優(yōu)點：耐溫性好、耐壓，耐穩(wěn)定性和持久性好;缺點：只能用金屬連接件、價高。④鋁塑復合管(PE—Al—PE，PEX—Al—PEX)。優(yōu)點：保留了聚乙烯管和鋁管的優(yōu)點，又避免了各自缺點，易彎曲、耐高壓、線性膨脹系數(shù)小;缺點：整體壁厚不均，影響管件連接質(zhì)量，采用專用銅接頭，價格較貴。⑤聚丙烯管。優(yōu)點：耐溫、耐寒、耐高壓，價廉;缺點：易龜裂，同