建筑給水設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能.pdf

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1、建筑給水設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能控制倒流防止器的不合理應(yīng)用規(guī)范要求采用倒流防止器的部位?！耙?guī)范”第條規(guī)定,在給水管上單獨(dú)接出消防用水管道、城市給水管直接向熱水機(jī)組等密閉容器注水的注水管上、居住小區(qū)從城市給水管引兩路進(jìn)水構(gòu)成環(huán)的進(jìn)水管上等7個(gè)部位需設(shè)管道倒流防止器或其他有效的防止倒流污染的裝置。用于管道交叉連接的防回流污染裝置有減壓型倒流防止器、非減壓型倒流防止器、雙止回閥、真空破壞器等。目前用于干管上連續(xù)壓力水流,既可防虹吸回流又可防背壓回流,有效的防止倒流污染裝置只有減壓型倒流防止器,這也是新的國(guó)家《給水系統(tǒng)防回流污染技術(shù)規(guī)程》(

2、審批中)中強(qiáng)制規(guī)定的倒流防止器形成。倒流防止器的結(jié)構(gòu)及性能分析減壓型倒流防止器是由兩個(gè)相互獨(dú)立的彈簧助閉彈性密封止回閥和中間減壓腔內(nèi)一個(gè)獨(dú)立的水力差動(dòng)式泄水閥構(gòu)成兩個(gè)止回閥組合而成。在正常水流狀態(tài)下,兩個(gè)止回閥被正向水壓力開啟,上游壓力為P1,第一個(gè)止回閥產(chǎn)生的水頭損失使中間泄水腔的壓力Pi恒小于P1,其壓差?Pi使泄水閥關(guān)閉,水流正常流通。泄水閥的關(guān)閥壓力?Pi,一般歐美國(guó)家規(guī)定不小于2psi(14kPa),此時(shí)閥組水頭損失約60-90kPa。在靜壓狀態(tài)下,兩個(gè)止回閥都被彈簧關(guān)閉,中間泄水閥被壓差?Pi關(guān)閉。如果上游壓力P

3、1降低,泄水閥將可能開啟泄水除一部分水以維持壓差?Pi>14kPa;一旦上游壓力P1降低至14kPa時(shí),泄水閥將開始開啟;當(dāng)P1低于14kPa時(shí),泄水閥將完全開啟,將中間腔泄空,形成空氣隔斷或維持其最大泄流能力,從而防止虹吸倒流。當(dāng)下游壓力P2升高至接近或超過上游壓力p1,兩個(gè)止回筏都被彈簧快速關(guān)閉,防止背壓倒流,萬一下游止回閥密封不嚴(yán),則倒流水向中間減壓腔滲漏使減壓腔壓力升高,導(dǎo)致?Pi≤14kPa時(shí),泄水閥開啟并維持足夠的泄流能力,以維持減壓區(qū)的存在,嚴(yán)格防止倒流發(fā)生。非減壓型倒流防止器是由雙止回閥及與大氣相通的泄水閥組

4、成,沒有減壓腔,水頭損失較小,一般30-50kPa。雙止回閥僅有兩個(gè)止回閥組成,中間無泄水閥,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單壓損小,一般只有30-40kPa。真空破壞器一般只用于末端的非連續(xù)水流。減壓型倒流防止器是目前世界上最高等級(jí)的防回流控制設(shè)備,能有效防止虹吸回流和背壓回流。它的最大確點(diǎn)是其水頭損失相當(dāng)大,達(dá)到60-90kPa,即使目前最新研制的一些低壓損系列,其水頭損失也有40-60kPa,在工程使用中還是偏大的。這是產(chǎn)品安全技術(shù)要求的結(jié)果,目前還不能克服,在實(shí)際應(yīng)用中由此產(chǎn)生的水頭損失會(huì)更大。首先,產(chǎn)品樣本上注明的水頭損失一般是額定流量下

5、的出廠測(cè)試值,盡管其水頭損失與流量不成比例關(guān)系,但從筆者了解的幾種產(chǎn)品的水頭損失曲線看,其水頭損失隨流量的增加而有所上升,尤其是超過一定流量后其上升幅度較大。而在工程設(shè)計(jì)中,小區(qū)進(jìn)水管的管徑是按最高日小時(shí)流量選用,再疊加一次火災(zāi)的消防流量校核管徑。故在實(shí)際工況中,應(yīng)該按高空時(shí)的設(shè)計(jì)秒流量以及消防時(shí)的流量校核倒流防止器的水頭損失值。另外,倒流防止器是一套機(jī)械產(chǎn)品,有嚴(yán)格的安裝,檢測(cè)和維護(hù)要求,閥體前后均須設(shè)隔離閥檢修閥,閥前一般還需設(shè)管道過濾器,故整套閥組的水頭損失會(huì)達(dá)到100kPa以上。因此減壓型倒流防止器是不經(jīng)濟(jì)的,只有在

6、必須時(shí)使用,不可盲目濫用。2對(duì)給水系統(tǒng)做合理選擇給水系統(tǒng)的方式加壓給水系統(tǒng)有水汞-水箱聯(lián)合供水,變頻調(diào)速供水;系統(tǒng)的豎向分區(qū)可采用給水設(shè)備分區(qū),也可共用給水設(shè)備豎向采用減壓閥分區(qū),或結(jié)合支管減壓閥分區(qū)等,供水系統(tǒng)的方法需結(jié)合建筑豎向標(biāo)高、建筑功能、用水量大小等綜合考慮。在具體工程設(shè)計(jì)中,則需要對(duì)幾種可行的系統(tǒng)分區(qū)方案,進(jìn)行設(shè)備管投資、運(yùn)行費(fèi)用、管復(fù)雜程度等作分析比較,得出最優(yōu)方案。供水能耗的理論比較建筑供水能耗與供水系統(tǒng)方式有很大關(guān)系,但運(yùn)行費(fèi)用的量化測(cè)算比較復(fù)雜。一方面,減壓閥消耗的水頭損失為無效壓損,引起水泵機(jī)組所作的有

7、用功增加:另一方面,水泵機(jī)組的效率也是運(yùn)行能耗的關(guān)鍵因素。筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)階段,水泵的功率可以用公式N=qH/(η)來估算,為進(jìn)一步簡(jiǎn)化單位換算(注:僅用于相對(duì)比較),水泵的全年運(yùn)行能耗W可以用全年水泵對(duì)用水量所作的有用功與水泵機(jī)組平均效率η的比值作粗略的比較,而水泵所作的有用功即為年用水量Q水貢揚(yáng)程H,故供水機(jī)組的年運(yùn)行能耗公式可簡(jiǎn)化為W=QH;而減壓閥引起的無效能耗,理論上即為全年通過減壓閥的流量與所減壓力值的乘積。水汞運(yùn)行效率可從水貢性能的效率曲線圖上查得。一般地建筑給水系統(tǒng)中的水汞都是小流量汞,高校區(qū)效率約為50-78

8、指進(jìn)口或合資汞。從各系列水汞的效率曲線圖可以看出,較大流量汞其效率也較高,水汞工頻運(yùn)行時(shí)的高效區(qū)域較寬,變頻運(yùn)行時(shí)效率有所下降,而且高效區(qū)變窄。設(shè)計(jì)選貢時(shí)是依據(jù)最高可能流量來確定的,這就意味著它將通常運(yùn)行在最大流量以下區(qū)域,所以一般選變頻汞應(yīng)選擇工頻時(shí)效率曲線的右邊,以保證在流量下降時(shí)保持