气压给水设备是一种利用密闭带压贮罐内空气的可压缩性进行水的贮存、调节和输送水量的给水增压设备。它所起的作用相当于高位水箱或高位水塔。
现在比较常用的是隔膜式气压给水设备。隔膜式气压给水设备由水池、水泵、隔膜式气压水罐、泄水阀、压力传感器、控制柜以及管路、附件等组成。
制作隔膜的材料有合成橡胶、塑料和金属,但常用的是合成橡胶隔膜。
用于生活用水气压给水设备的合成橡胶及其卫生性能应符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全评价标准》 GB/T 17219 的规定。:
生活气压给水设备的主要计算依据是《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019第3.9.4节和《建筑给水排水设计手册》第三版第1.10节。里面对生活气压给水设备的计算方式做了详细规定和阐述。
常用的是隔膜式气压给水设备原图图如下:
《建筑给水排水设计手册》第三版中气压给水设备主要设计参数的计算方式做了简单的归纳。
(1)气压给水设备配套水泵的计算流量 qb
气压给水设备配套水泵的计算流量 qb 应等于或大于给水系统最大小时用水量的1.2倍。即有如下关系式:
(1.10-2)
式中 qb--气压给水设备用水量总和(m3/h);
Qhmax--给水系统最大时用水量(m3/h)。
(2)气压水罐的最低工作压力 P1(启泵压力)
气压水罐的最低工作压力 P1也就是水泵的启泵压力,公式如下,
(1.9-2)
式中 P1--供水主泵向最不利用水点供水的出口压力(MPa);
H1--供水主泵至最不利用水点的几何高差(m);
H2--供水主泵至最不利用水点的沿程水头损失和局部水头损失之和(mH2o)。一般不精确计算,距离较近时取3~5m,距离较远的时候取5~8m;
H3--最不利用水点的出流水头,即工作压力(mH2O),取值如下:
洗脸盆:5m;淋浴喷头:5~10m;拖把池龙头:5m;厨房龙头:5m;大便器水箱:2m;延时自闭式冲洗阀:10~15m;高位消防水箱进水浮球阀:1.5m。
(3)确定气压罐的最高工作压力P2(停泵压力):
气压水罐的最高工作压力 P2也就是水泵的停泵压力,在书中前面的推导中分子上是P2,但是到了实例中确是P1,经过认真复核,前面的应该是印刷错误。因此公式如下,
(1.10-4)
式中 P2--气压水罐的最高工作压力(MPa);
αb--气压水罐的工作压力比,气压水罐高置时ab值可取0.45~0.65; 低置时αb值可取0.65~0.85。一般(P2—P1)值在0.1~0.2MPa之间为宜,差值太大虽可减小气压水罐的容积,但水泵的扬程增加,从而增加了电耗,水泵工作效率也要降低。
(4)气压水罐内的平均工作压力Pc,即水泵扬程,例子中的再除以0.098其实就是相当于单位转换,MPa到mH2O。
式中 P1--气压水罐的最低工作压力(MPa);
P2--气压水罐的最高工作压力(MPa);
Pc--气压水罐的平均工作压力(MPa)。
(5)气压水罐的起始压力P0(充气压力)计算公式,
(1.10.14)
式中:P0——气压水罐的起始压力(MPa);
P1--气压水罐的最低工作压力(MPa);
β——气压水罐的容积系数。隔膜式气压水罐(立式)取1.05;隔膜式气压水罐(卧式)取1.10;补气式气压罐(立式)取1.10;补气式气压罐(卧式)取1.25。
气压水罐的容积系数β参考《建筑给水排水设计手册》第三版的表1.9-3,如下所示:
气压水罐调节容积和总容积的计算方式,两本参考中是一致的,在这里取《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019第3.9.4节摘录如下。
3.9.4 生活给水系统采用气压给水设备供水时,应符合下列规定:
1 气压水罐内的最低工作压力,应满足管网最不利处的配水点所需水压。
2 气压水罐内的最高工作压力,不得使管网最大水压处配水点的水压大于0.55MPa。
3 水泵(或泵组)的流量(以气压水罐内的平均压力计,其对应的水泵扬程的流量),不应小于给水系统最大小时用水量的1.2倍。
4 气压水罐的调节容积应按下式计算:
(3.9.4-1)
式中:Vq2——气压水罐的调节容积(m3);
qb——水泵(或泵组)的出流量(m3/h);
αa——安全系数,宜取1.0~1.3;
nq——水泵在1h内的启动次数,宜采用6次~8次。
5 气压水罐的总容积应按下式计算:
(3.9.4-2)
式中:Vq——气压水罐总容积(m3);
Vq1——气压水罐的水容积(m3),应大于或等于调节容积,令Vq1=Vq2;
αb——气压水罐内的工作压力比(以绝对压力计),宜采用0.65~0.85:
β——气压水罐的容积系数,隔膜式气压水罐取1.05。
发表评论