输送机械

长远距离输送自来水中途加压供水设备方案

发布时间:2023/2/17 15:56:06   
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长远距离加压供水需要解决的问题

克服长距离管道带来的动态水头损失。

克服地势高度差带来的静态水头损失。

不同用水情况的控制模式不同。

解决因高度差带来的水锤效应。

户外无泵房应考虑设备的防护措施。

长远距离加压供水问题的解决方案依据

长远距离管道的动态水头损失

动态水头损失的计算包括所有管程,不管是水平还是垂直部分。动态水头损失可以理解为管道口径一定时,管道末端所需的流量越大时我们就需要增加更大的压力才能达到,简单说就是水压大流速快才能保证末端出水量足够。因此动态水头损失和管道的长度、管道内径、管道材质(减少阻力)、预期供水量等因素有关。解决长距离管网的动态损失就是根据预期流量计算出这些管路的水头损失,然后把这段水头损失加到水泵扬程里面就可以确保预期出水,具体计算方法以下面水泵扬程计算公式为准。实际选型时尽量选择通径大、内壁光滑的管输送。动态水头损失也要计算到设备总扬程里面,除非距离很短并且管道足够大时可以忽略。

地势高差的静态水头损失

地势高度差的静态水头损失可以理解为1米垂直高度落差需要消耗1米扬程这样的关系来理解,计算设备总扬程时按照总的落差高度计算即可。

不同供水模式的不同控制

长距离供水一般有两种供水模式,分别是高位水池供水和直供水两种。

高位水池供水就是将自来水蓄积到地势高的水池里面,然后居民用水再从高位水池自上而下供水,这种通常适用于农村地区;高位水池供水通常是在高位水池安装浮球阀,等满水后浮球阀自动关闭后,通过管网压力变化来检测是否满水,如果压力升高则证明满水,此时可以关机等待水位下降后重新开机增压。如果高位水池位置可以通电,则采用在高位水池增加液位浮球方式来控制浮球阀,这样能减少水泵启停次数且控制水位更精准。

直供水就是充自来水的管的中途加压站点直接二次加压到每家每户的水龙头,这种适合人口密集点的城镇郊区供水。对于直供水目前都是采用成熟的变频调速供水设备进行增压,用水量变化时水泵机组自动调速来控制水压,确保管网恒压。

解决水锤效应

水锤效应不容忽视,特别是高度差比较大的时,如果突然停机水会迅速退胡来导致水锤效应。一般解决办法是增加水锤消除器或气压罐对水锤进行吸纳,控制方面采用变频调速运行,停机时缓慢停机。

户外防护措施

自来水的中途加压通常需要在荒郊野外二次加压,建立土建泵房非常不方便,为了给设备给与一定的安全防护措施,可以使用一体式户外加压泵站,出厂预制了泵房和必要管路,方便快捷。如下图两种供水设备都适合户外加压使用。

户外安装的加压供水设备水箱和泵房一体的加压供水设备

长远距离输送供水增压设备参数的确定依据

一、流量Q

远距离送水需要使用方提供一个预期的供水量也就是流量,流量的大小和高位水池容积或者居民用水量有关,如果使用方不会计算的,可以提供现有情况和需求给供货方,让专业人员协助计算确定。

二、扬程H

长远距离送水扬程即为重要,不要错误的以为水平输送就不会产生扬程损失,也不要大概根据一米管道半米扬程损失这样估算。长远距离送水的水泵扬程的计算和下面1、2、、4、5项参数都有关系,需要联合参数计算,并且计算公式比较复杂。

1、管道的材质C

管道材质至关重要,会影响下面计算公式的系数C,因为管壁表面粗糙度对水头损失影响较大。对于短距离送水,可以选择PVC管或者PPR管,这样可以减少沿程水头损失;对于距离较长的,因为距离增压泵较近的地点压力比较大,需要耐压比较高的钢管或者钢塑管。钢塑管里面内衬塑胶管,阻力相对比钢管小。

2、管道的长度L

管道分布主要需要知道水平长度、送水点到用水点的垂直高度以及垂直弯头的数量。水平分布的管因为摩擦的作用,也会损耗水泵扬程。用水点和送水点的垂直高度更不用说,每一米垂直高度需要消耗一米的水泵扬程。

、输送的水量Q

输送的水量就是指流量了,每小时需要从管道流出多少水。流量参数也会影响水泵扬程的选择,特别是当管径比较小但需求的流量比较大时,管道的水头损失特别大。

4、管道的规格D

管道规格内径D对水泵扬程影响主要在于当管道比较小但是输送量要求比较高时,需要的水泵扬程比较高,终端用水口的水流速度才会快,流量才会达标。例如我们铺设的管道是DN50,但是要求输送水量要25-0吨,此种情况需要选择较大扬程的水泵。

有了以上1、2、、4、5项参数后,我们可以利用以下公式进行计算:

H=(10.67Q^1.L)/(C^1.D^4.87)

公式中:Q—流量,m^/s;L—管长,m;D——内径,m;C——系数(塑料管C=,新铸铁管C=10,混凝土管C=,旧铸铁管和旧钢管C=)。这个公式可以利用EXCEL办公软件进行辅助计算,当然我还是建议你寻求厂家的技术支持协助计算。

长距离输送加压设备的水泵数量确定

通常,供水设备为了能确保可持续使用,都要配备至少一台备用泵,推荐至少2台或台及以上的增压泵。如果工作负荷低,用一台泵供水加压效果也一样。

长距离输送供水加压设备类型确定

对于设备类型一般有两种可选,分别是普通变频恒压供水设备和罐式无负压供水设备。

普通变频恒压供水设备适合从沟渠河沟里面取水的供水模式,罐式无负压供水设备则适合在市政管网取水加压,采用无负压的目的是避免水泵强抽影响其他管网正常用水。

总结

长远距离加压供水需要考虑的因素众多,和水管管径、水管材质、水管水平长度、供水和用水点的落差高度、用水量这些因素都有关联。不建议自行选型计算,更不建议凭感觉找一个多少千瓦的泵就可以。应该寻求专业水泵厂家协助选型,专业和经验都非常重要。



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