【正文】 。 一般用圓形水管，管子斷面 24D??? 代入式得： vQD ?4? 式中 —D 管段直徑（米）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 14 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系 15 表 24 最高日用水量逐時(shí)變化 時(shí)段 用水量占全日總用水量 百分?jǐn)?shù)（ %） 時(shí)段 用水量占全日總用水量 百分?jǐn)?shù)（ %） 0～ 1 12～ 13 1～ 2 13～ 14 2～ 3 14～ 15 3～ 4 15～ 16 4～ 5 16～ 17 5～ 6 17～ 18 6～ 7 18～ 19 7～ 8 19～ 20 8～ 9 20～ 21 9～ 10 21～ 22 10～ 11 22～ 23 11～ 12 23～ 24 圖 22 最高時(shí)用水量在 23— 24 時(shí)占全日用水量的 %，平均時(shí)用水量為 %則時(shí)變化系數(shù) hK 為 ??hK 由最高日用水量變化圖，可以明顯地看出，我校的用水情況，一天之內(nèi)早、中、晚時(shí)段是用水高峰，其他時(shí)段變化是較為平緩的，沒(méi)有特殊的高峰，這和學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 16 校學(xué)生的作 息時(shí)間有關(guān)，學(xué)校用水變化較大，每天出現(xiàn)幾個(gè)高峰，變化系數(shù)較大，這是由于生活集體化，用水集中所致。門(mén)診部和診病人數(shù)按式 300ggm mnn ? 式中 mn 每天門(mén)診病人數(shù)； gn 門(mén)診部、診病所服務(wù)人數(shù)； gm 每人一年平均就診數(shù)； 300 一年工作日數(shù)。 （ 3） 一幢建筑兼有多 種功能時(shí)，按用水量最大的計(jì)算。次） 高水箱 小便槽 宿舍 1 100 168 180 綠地面積 2020 679538 781 m2 3 100 168 180 1008 202752 4 100 168 180 600 m2 1120 351088 5 100 168 180 720 241920 綜合樓 宿舍 100 168 180 376 283596 教室 168 180 辦公室 168 180 家屬樓 1 250 216 54000 2 250 375 m2 216 54750 3 250 108 27000 4 250 75 19950 包括公廁 畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 12 建筑名稱(chēng) 用水定額 總?cè)藬?shù) （人） 總用水量 （ L） 備注 生活 用水 L/人 衛(wèi)生間（ L/時(shí)） 綠化 （ 2L/m2 Ⅴ、集體宿舍、旅館和公共建筑用水的日變化很小可認(rèn)為日變化系數(shù) 日k =1。單不包括空調(diào)、采暖、水景綠化、場(chǎng)地和道路澆灑等用水。 Ⅴ、廚房只設(shè)污水盆時(shí)，可按洗滌盆考慮。包括正常漏水量和生活用熱水用水量和飲水量。 24/01 NqQ ? （升 /時(shí)） 8 6 4 0 03 6 0 024 00 NqKNqKq hhh ??? （升 /秒） 式中 ?1Q 最高日用水量 ?hq 最高時(shí)用水量 ?0q 最高日用水量標(biāo)準(zhǔn) ?N 計(jì)劃人口數(shù) 1. 用戶(hù)統(tǒng)計(jì)：我們一組的四個(gè)同學(xué)兵分兩路，用了一天的時(shí)間，詳細(xì)的調(diào)查了我們學(xué)校的整個(gè)供水系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)學(xué)校的所有用水單元，包括學(xué)校外的所有商店、理發(fā)店、飯店，以及一些其它方面的用水單元。設(shè)計(jì)期應(yīng)根據(jù)用水區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，遠(yuǎn)近期結(jié)合，一次規(guī)劃分期施工建設(shè)。這些數(shù)值是根據(jù)多方面長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)查研究統(tǒng)計(jì)分析而得到的。在一年之內(nèi)，用水最高一天的水量稱(chēng)最高日用水量。如《城市給水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中載有用水量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字，按地區(qū)性質(zhì)把全國(guó)分成七個(gè)區(qū)，其中五個(gè)區(qū)又按給水設(shè)備的不同情況分成五類(lèi)，由公共水龍頭取水的最低標(biāo)準(zhǔn)到室內(nèi)有集中熱水供應(yīng)的 最高用水標(biāo)準(zhǔn)，其平均日用水量標(biāo)準(zhǔn)為 20— 170 升 /人，對(duì)新疆、青海、西藏等兩個(gè)地區(qū)沒(méi)有 訂具體數(shù)字，可以參照相類(lèi)似地區(qū)情況確定。生活用水量的大小與生活水平、生活習(xí)慣、衛(wèi)生設(shè)備情況、水質(zhì)、水壓和氣候條件等因素有關(guān)。用水量是給水工程設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)，必須做好用水量的計(jì)算工作。一、按理論計(jì)算的最大用水量來(lái)設(shè)計(jì)管網(wǎng)；二、在現(xiàn)有管網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。 4. 應(yīng)符合區(qū)域規(guī)劃，考慮供水的分期建設(shè)，并留有充分發(fā)展的余地。 在管網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和布置管線(xiàn)時(shí)，應(yīng)該符合下列基本原則： 1. 給水管線(xiàn)應(yīng)布滿(mǎn)整個(gè)供水區(qū)，滿(mǎn)足用戶(hù)的用水量、供水壓力和水質(zhì)的要求。在實(shí)際工程中常用樹(shù)枝式與環(huán)式混合布置，根據(jù)具體情況，在主要供水區(qū)內(nèi)用環(huán)網(wǎng)，而在次要或邊區(qū)用樹(shù)枝管網(wǎng)。一般在較大城市或供水要求較高不能斷水的地區(qū)，均應(yīng)采用環(huán)式管網(wǎng)。樹(shù)枝管線(xiàn)末端水流停滯，可能影響水質(zhì)。 第一章 選擇供水方案 給水管網(wǎng)是給水工程中的主要組成部分，按投資比例為最高，并負(fù)擔(dān)著整個(gè)區(qū)域的供水任務(wù)，因此管網(wǎng)規(guī)劃布置的合理與否對(duì) 管網(wǎng)的運(yùn)行安全、適用與經(jīng)濟(jì)至用重用。自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，可與城市供水系統(tǒng)的上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)城區(qū)供水系統(tǒng)的優(yōu)化控制，為城市供水系統(tǒng)提供了現(xiàn)代化的調(diào)度、管理、監(jiān)控及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的手段 。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子器件的理論研究和制造工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容量、耐壓、特性和類(lèi)型等方面得到了很大的發(fā)展。為了節(jié)約水量，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，應(yīng)設(shè)置循環(huán)或重復(fù)利用給水系統(tǒng)。按供水用途可分為三種供水系統(tǒng)： 生活給水系統(tǒng)，是供生產(chǎn)設(shè)備的用水系統(tǒng)，如工業(yè)生產(chǎn)的冷卻、洗滌、鍋爐及原料等用水。 一、給水工程的主要內(nèi)容：給水工程是由取水工程，給水管道工程等部分組成。因此，給水工程是城市建設(shè)的重要組成部分。 三、給水系統(tǒng)的分類(lèi)及組成 （一）建筑給水系統(tǒng)的分類(lèi) 建筑給水系統(tǒng)包括街坊和建筑物內(nèi)的給水管 網(wǎng)兩部分，其任務(wù)是供應(yīng)不同類(lèi)型建筑物的用水，滿(mǎn)足生活、生產(chǎn)和消防上的用水需要。由于工業(yè)種類(lèi)、生產(chǎn)工藝各異，因而對(duì)水量、水壓及水質(zhì)的要求也不盡相同。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入 CPU 運(yùn)算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動(dòng)機(jī)的投運(yùn)臺(tái)數(shù) 和運(yùn)行變量泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。目前自動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置均采用交流變頻技術(shù)，而系統(tǒng)的控制裝置采用 PLC 控制器， 因 PLC 不僅可實(shí)現(xiàn)泵組、閥門(mén)的邏輯控制，并可 完成系統(tǒng)的數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)功能，可對(duì)系統(tǒng)中的各種運(yùn)行參數(shù)、控制點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并完成系統(tǒng)運(yùn)行工況的 CRT 畫(huà)面顯示、故障報(bào)警及打印報(bào)表等功能。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)，是在對(duì)一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中，根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問(wèn)題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的節(jié)省了資金。但當(dāng)某處管線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，其下游管線(xiàn)將會(huì)斷水，供水可靠性較差。 圖 21 樹(shù)枝式管網(wǎng) 圖 21 環(huán)式管網(wǎng) 2. 環(huán)式管網(wǎng) 如圖 22中管線(xiàn)間連接成環(huán)網(wǎng)，每條管均可由兩個(gè)方向來(lái)水，如果一個(gè)方向發(fā)生故障，還可由另一方向供水，因此供水較為安全可靠。 給水管網(wǎng)必 須有充足的輸配水能力，工作安全可靠，經(jīng)濟(jì)使用。分期建設(shè)可減輕市政府一次投資過(guò)大的負(fù)擔(dān)。這樣既可提高供水可靠1 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系 5 性，加快建設(shè)速度，又可降低造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。針對(duì)我們學(xué)校的實(shí)際情況，我們制定了兩 套設(shè)計(jì)方案。 第二章 統(tǒng)計(jì)用戶(hù)量、計(jì)算最大用水量 計(jì)算給水工程時(shí)，首先確定所 需要供應(yīng)的總水量，以便決定各種給水構(gòu)筑物的規(guī)模和尺寸，其中包括：用水區(qū)配水管網(wǎng)、泵房等等。 生活用水量標(biāo)準(zhǔn)： 城鎮(zhèn)居民、工業(yè)企業(yè)職工和公共建筑的工作人員每日都需要一定量的生活用水。我過(guò)幅員遼闊，南北氣候及生活習(xí)慣不同，用水量相差很大，為了便于給水工程建設(shè)，國(guó)家建委制定了全國(guó)各地區(qū)的用水量標(biāo)準(zhǔn)。生活用水量是隨著人的生活活動(dòng)和季節(jié)的不同而變化，比如，節(jié)假日與平日，炎熱干旱季節(jié)與寒冷季節(jié)等均不相同，在一日之內(nèi)早晚用水量最多。在最高日一天之內(nèi)最高時(shí)用水量與其平均時(shí)用水量的比值，稱(chēng)為時(shí)變化系數(shù)，其值在 ～ 之間。設(shè)計(jì)用水量的確定，除參照國(guó)家規(guī)定的用水量標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際調(diào)查資料，結(jié)合具體情況以及工程設(shè)計(jì)期限并留有適當(dāng)?shù)挠?地。 生活用水量的計(jì)算應(yīng)參照有關(guān)規(guī)范并結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r確定用水量標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)計(jì)劃人口來(lái)計(jì)算生活用水量。選用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： Ⅰ、住宅生活用水定額只是住宅自身用水量，不包括其它建筑。 Ⅳ、無(wú)分戶(hù)水表、或不按分戶(hù)水表計(jì)量收費(fèi)時(shí)可參考選用表 值。 Ⅱ、表 所規(guī)定的用水定額為生活用水，包括生活用水量和飲水量 ，也包括正常漏水量和間接用水，如清潔用水在內(nèi)。 Ⅳ、表 ，如銀行、郵電局、設(shè)計(jì)樓、計(jì)算機(jī)樓可參照辦公樓、展覽樓、俱樂(lè)部、音樂(lè)廳、雜技場(chǎng)可參照電影院和劇院，洗染店可參照洗衣房 ，飲食店、酒吧、咖啡廳可參照營(yíng)業(yè)食堂等。 根據(jù)以上用水定額標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我們學(xué)校實(shí)際情況，計(jì)算用水量如下表： 表 22 最高日用水量統(tǒng)計(jì) 建筑名稱(chēng) 用水定額 總?cè)藬?shù) （人） 總用水量 （ L） 備注 生活 用水 L/人 衛(wèi)生間（ L/時(shí)） 綠化 （ 2L/m2 （ 2） 一幢建筑有多種衛(wèi)生器具設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，如住宅部分有熱水供應(yīng)；集體宿舍、旅館部分設(shè)公共廁所，分別按不同標(biāo)準(zhǔn)的用水定額和服務(wù)人數(shù)，計(jì)算個(gè)部分的最高日生活用水量，然后將同時(shí)用水項(xiàng)目疊加求得整個(gè)建筑的最高日生活用水量。 （ 6） 設(shè)計(jì)單位數(shù)由建筑單位或建筑專(zhuān)業(yè)提供，當(dāng)無(wú)法統(tǒng)計(jì)服務(wù)人數(shù)時(shí)，如教學(xué)樓等，按衛(wèi)生器具一小時(shí)用水量和每日工作時(shí)數(shù)確定最高日用水量。民漢餐廳與學(xué)子餐廳人員的分配及飯店就餐人數(shù)是調(diào)查的結(jié)果。 第一節(jié) 確定管徑 確定管網(wǎng)中管段的直徑是設(shè)計(jì)管網(wǎng)的主要任務(wù)之一，管段的直徑應(yīng)根據(jù)通過(guò)此管段的流量來(lái)計(jì)算，由水力學(xué)公式知： vQ ?? 式中： —Q 管段內(nèi)通過(guò)的流量（ 秒米 /3 ） —? 管段斷面面積（ 2米 ） —v 管段內(nèi) 水的流速（米 /秒）。 為了防止在管網(wǎng)中產(chǎn)生水錘所引起的破壞作用，而限定了流速的極限值，在技術(shù)上限制最高流速在 — /秒之內(nèi)；為了避免在管道內(nèi)沉積雜質(zhì)，最小流速不小于 米 /秒，從技術(shù)觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)流速的變化范圍很大，因此，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)確定設(shè)計(jì)流速。在室外的給水管網(wǎng)中其管道多半屬于長(zhǎng)管類(lèi)型，一般只計(jì)算沿程損失，局部阻力損失不計(jì)，但遇短管，如水泵站站內(nèi)的管道等則須計(jì)算局部阻力損失。 表 計(jì)算損失（方案一） 管 段 計(jì)算沿程損失 計(jì)算局部損失（米水柱） gv22? L (m) 10000i 沿程損失 (米水柱 ) 1宿舍 — 23 13 3宿舍 — 2 10 4宿舍 — 3 10 5宿舍 — 7 7 綜合樓 — 22 10 1家屬樓 — 19 2家屬樓 — 18 10 3家屬樓 — 20 0 0 4家屬樓 — 22 10 34 5家屬樓 — 11 0 0 6家屬樓 — 14 12 7家屬樓 — 13 4 8家屬樓 — 14 88 9家屬樓 — 9 50 行政樓 — 1 10 46 實(shí)驗(yàn)樓 — 24 3 圖書(shū)館 — 4 10 幼兒園 — 8 16 教學(xué)樓 — 15 6 洗浴中心 — 7 0 0 招待所 — 13 2 民漢餐廳 — 10 0 0 調(diào)劑餐廳 — 16 30 18 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系 21 管 段 計(jì)算沿程損失 計(jì)算局部損失（米水柱） gv22? L (m) 10000i 沿程損失 (米水柱 ) 實(shí)習(xí)工廠(chǎng) 20 飯店 — 24 41 12— 14 21 1213 11— 12 12 10— 11 42 9— 10 20 8— 9 6 6— 8 14 6— 7 8 5— 6 25 23— 24 81 22— 23 23 21— 22 53 17— 21 6 19— 20 59 18— 19 2 17— 18 71 16— 17 15— 16 25 5— 15 4— 5 38 3— 4 50 2— 3 59 1— 2