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文档简介

1、第八章第八章 分区给水系统分区给水系统n 概述概述n 分区给水的能量分析分区给水的能量分析n 分区给水系统的设计分区给水系统的设计本本 章章 重重 点点管网和输水管为什么要进行分区供水管网和输水管为什么要进行分区供水同一供水区为什么管网并联分区和串联分区数相同,同一供水区为什么管网并联分区和串联分区数相同,节约的能量相同?(会推导)节约的能量相同?(会推导)第八章第八章 分区给水系统分区给水系统n 概述概述n 分区给水的能量分析分区给水的能量分析n 分区给水系统的设计分区给水系统的设计概述概述供水区范围大供水区范围大 地形高差显著地形高差显著 输水区很远输水区很远仅一个泵站和管网,可能出现:仅

2、一个泵站和管网,可能出现: 静水压力过高,超过管材和接头承压允许极限静水压力过高,超过管材和接头承压允许极限 一次送水动能消耗费用很大一次送水动能消耗费用很大江宁水厂取水口江宁水厂取水口(B)城南水厂取水口城南水厂取水口(B)北河口水厂取水口北河口水厂取水口(B)上元门水厂取水口上元门水厂取水口(B)城北水厂取水口城北水厂取水口(A)江浦水厂取水口江浦水厂取水口(A)浦口水厂取水口浦口水厂取水口(A)大厂水厂取水口大厂水厂取水口(C)扬子石化取水口扬子石化取水口(C)1、管网分区、管网分区并并联联分分区区n各区分别供水,供水较可靠各区分别供水,供水较可靠n各区水泵集中在一个泵站,各区水泵集中在

3、一个泵站,管理方便管理方便n增加了输水管长度和造价增加了输水管长度和造价n高区输水管需要耐压管材高区输水管需要耐压管材串串联联分分区区n总用水量均由低区泵站供给,总用水量均由低区泵站供给,只是高区用水再由高区泵站只是高区用水再由高区泵站加压加压n泵站分散,管理不便泵站分散,管理不便2、输水管分级输水、输水管分级输水加加 压压 泵泵 站站 分分 区区 输输 水水ABABZ ZCDh1h2h3=h=h大部分管段静水压力水头大部分管段静水压力水头改善了水力坡线,消除了负压段改善了水力坡线,消除了负压段重重 力力 输水管线分区输水管线分区减压水池减压水池第八章第八章 分区给水系统分区给水系统n 概述概

4、述n 分区给水的能量分析分区给水的能量分析n 分区给水系统的设计分区给水系统的设计分区给水的能量分析分区给水的能量分析1、技术上要求限制管网水压、技术上要求限制管网水压2、从经济上分析采取分区供水的必要、从经济上分析采取分区供水的必要(1)沿途供水的输水管)沿途供水的输水管(2)输水管沿途不供水)输水管沿途不供水只是技术上要求分区,而不能降低供水能量只是技术上要求分区,而不能降低供水能量(3)管网分区的能量分析)管网分区的能量分析设供水区的地形高差为设供水区的地形高差为Z Z管网要求的服务水头为管网要求的服务水头为HC最高用水时管网水损为最高用水时管网水损为h hijij管网最高水压在管网最高

5、水压在A点,为点,为H= Z+HC+ hijAA泵站扬程泵站扬程HpH若若H管材或接口允许应力,管材或接口允许应力,必须减小必须减小HZ/2Z/2Z/2Z/2hhijij/2/2中间加一个泵站,可以减小扬程中间加一个泵站,可以减小扬程1/212345q54Q4q43Q3q32Q2q21Q1Z1Z2Z4H1H2H3H4h21h32h43h54H未分区时,泵站未分区时,泵站供水能量为供水能量为E=gq54Hq54q43q32q21保证最小服务水头所需保证最小服务水头所需能量为能量为E1=gQi(Hi+Zi)Z2+H2Z3+H3Z4+H4克服管段摩阻所需能量为克服管段摩阻所需能量为E2=gqijhi

6、j各用水点水压过剩浪费的各用水点水压过剩浪费的能量为能量为E3=gQiH Hi iH H2H H2H H3H H3H H4H H4该系统的能量利用率为该系统的能量利用率为P=1-E3/EZ312345q54Q4q43Q3q32Q2q21Q1Z1Z2Z4H1H2H3H4h21h32h43h54HH H2H H3H H4Z3 对于沿线流量均匀分配的管网,最大可能节约能量为E3部分中的最大内接矩形面积,相当于将加压泵站设在给水区中部的情况。q54q43q32q21Z2+H2Z3+H3Z4+H4H H2H H3H H4ABE2E313131配水不均匀时,从能量图中找出最大可能节约的能量面积(如图0AB

7、3区域),加压泵站可以考虑设置在节点3处。32130管网的供水能量分析管网的供水能量分析 中间加一个泵站,最多可以节约中间加一个泵站,最多可以节约1/4的供水能量。的供水能量。AZ/2Z/2Z/2Z/2hhijij/2/2若分成若分成n区区串联分区:各区流量从低区往高区递减串联分区:各区流量从低区往高区递减各区泵站扬程各区泵站扬程 ,Q,Qnn1 ,Qnn2 ,Qnn3 nQnhZnH )21(nHnQnHQnnnHQnnnHQgE 串串联联分分区区 )21(HQnng Enn21 并联分区:各区流量并联分区:各区流量nQ各区泵站扬程从高区往低区递减各区泵站扬程从高区往低区递减,H,Hnn1

8、,Hnn2 nH )21(nQnHnQHnnnQHnnnQHgE 并联分区并联分区 Enn21 不分区,供水总能量不分区,供水总能量HgQE 总总若分成若分成n区区EnnE21 分区分区结结 论论若分两区,若分两区,E分区分区=3/4E总总,节约了,节约了1/4 E总总的能量,分的能量,分区越多,节约能量越多,但是最多可以节约区越多,节约能量越多,但是最多可以节约1/2 E总总无论串联、并联,分区后节约的能量相等,但是并无论串联、并联,分区后节约的能量相等,但是并联增加了输水管长度,串联增加了泵站,两种布置年联增加了输水管长度,串联增加了泵站,两种布置年折算费用不同,要进行技经比较折算费用不同

9、,要进行技经比较第八章第八章 分区给水系统分区给水系统n 概述概述n 分区给水的能量分析分区给水的能量分析n 分区给水系统的设计分区给水系统的设计 原则:原则:在保证用户获得足够水压的前提下,在保证用户获得足够水压的前提下,分区后管网应均衡水压,尽可能实现低压供水,分区后管网应均衡水压,尽可能实现低压供水,以利于减少漏失量、能耗和事故发生率。以利于减少漏失量、能耗和事故发生率。 分区时需考虑以下因素:区域内地形标高分区时需考虑以下因素:区域内地形标高差、管道的水头损失、区域的形状、进水点的差、管道的水头损失、区域的形状、进水点的位置、管道材料及接口方式、运行电费、供水位置、管道材料及接口方式、运行电费、供水对象的重要性、大用户分布情况等。对象的重要性、大用户分布情况等。 分区给水系统的设计分区给水系统的设计分区给水系统的设计分区给水系统的设计城城区区沿沿河河发发展展城城区区垂垂

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