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反渗透纯净水设备制取纯净水技术方案阐明:管道直饮水设备纯净水体系的规划

发布时间:2021-11-26

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反渗透纯净水设备制取纯净水技术方案阐明:管道直饮水设备纯净水体系的规划
现在市场上直饮水设备纯净水的供给首要以瓶装和罐装为主,虽然其具有便捷、运送便利等长处,但从造价成本方面来考虑,管网供水不失为一种更经济、便利的供水方法。因为现在国内还没有关于纯净水管网规划的规范、规范,现综合笔者对多个纯净水工程的规划经验和体会,针对纯净水管路规划总结了几点看法,敬请同行提出宝贵意见和建议,共同沟通。
1 管网安置
为避免构成管路二次污染及“死水”现象,整个供水管网应安置成同程式循环管路,图1是笔者常选用的几种安置方法。图1(a)适用于高度<50 m、立管数较少的建筑物。
(b)适用于高度>50 m、立管数较多的高层建筑。
(c)适用于单幢小高层或高层建筑。前者的循环泵既可放在房顶,也可放在地面设备间;后者的循环泵应放在地面,并且管路中要考虑减压问题。
(d)适用于多幢多层或小区建筑。
(e)适用于高、多层的集体建筑。
不管选用哪种管网形式,都必须进行管网平差,不然仍然有可能存在回水不畅、“死水”的问题。
2 水力核算依据
就优质水而言,现在人们只是用来直饮而基本未作他用,所以其用水量与建筑物的性质基本无关。而建筑日子给水管道规划秒流量公式:qg=0.2 αNg+kNg中的α、k值首要决定于建筑物的用途,所以运用此公式来核算优质水的规划秒流量既不合理也不精确。
2.1 流量
笔者认为,根据1981年出版的《室内给水排水工程》教材中的公式:
qg=0.347(Qp)0.5    (1)
式中  qg——核算管段的给水规划秒流量,L/s
Qp——平均日用水量,m3/d
关于仅供饮用的优质水,影响其用水量的首要因素是用水量规范和运用人数,即有:
Qp=n·qd/1000   (2)
式中  qd——用水量规范,L/(人·d)
n——用水人数
把式(2)代入式(1)有:
qg=0.347(n·qd/1000)0.5      (3)
式(3)即为优质水的规划秒流量公式,而用水量规范又受时节和地域的影响,如北方区域用水量规范为5 L/(人·d)左右,南边区域在8 L/(人·d)左右。另在《建规》中可查出一个饮水器喷嘴的额外流量为0.05 L/s,代入式(3)有:
关于南边区域:0.05=0.347·(n·0.008)0.5
n≈2.6人
关于北方区域:0.05=0.347·(n·0.005)0.5
n≈4.15人
由此可知,关于南边区域不论是住宅仍是办公楼,当超越3人时,都应增设饮水器喷嘴,一般按每添加3人再添加一个喷嘴计;而北方区域则在超越5人时就应添加一个喷嘴。
2.2 流速
根据笔者经验,纯净水管路规划中的立管流速一般控制在0.3~0.6 m/s,横干管控制在0.6~1.0 m/s之间为宜。
2.3 管径
为确保水质,最大供水管的管径≯DN50,其余管径按核算确认。
2.4 i值的确认
几种常用管材的单位长度沿程水头丢失核算公式如下:

①塑料管:i=0.000915Q1.774/d4.774j
②不锈钢管:与铝塑管同,根据Darcy Weisbbah公式可推出
③铝塑复合管:i=0.024 6(Q1.75γ0.25)/d4.75j
式中 Q——核算流量,m3/s
γ——运动粘滞度,m2/s(一般10 ℃时取1.297×10-6 m2/s,其值随温度改变)
dj——管道核算内径,m
i——管道单位长度水头丢失,Pa/m
各种管材的局部水头丢失按沿程丢失的20%~30%计。
3 供水方法
总的来说,管道纯净水的首要供水设备有循环泵、变频泵、电磁阀等,供水方法也不外乎以上设备的几种组合。
①循环泵定时循环[以图1(c)为例]
循环泵可根据建筑物的规模及具体状况而设置,这种方法要求循环泵定时循环且应避开用水顶峰以延伸水泵的运用寿命。泵启停次数不宜过繁,最好不要超越6次/h,循环流量按给水流量的80%计。此供水方法的长处是既可确保水量、水压的要求,又可节能。缺陷是:制水设备只能放在房顶,对建筑的要求很高并且给装置修理、办理带来不便。
②变频供水
a.变频泵+循环泵+电磁阀联合供水
如图1中的(a)、(b)、(d)、(e)所示,白日电磁阀封闭,变频泵根据用户用水状况主动变频供水。夜间变频泵停止作业,电磁阀打开,循环泵作业。循环水量可按给水量的100%计,循环时间一般为2 h,这样既可确保白日水量的供应又可节约电能,缺陷是运用了变频设备造价较高。
b.变频泵供水
如图1中的(a)、(b)、(d)、(e),把其间的电磁阀去掉,这样供水体系中有两台变频泵(一用一备),互为备用。控制变频泵的最小流量为总用水量的40%为循环流量(A),当无用户用水时,变频泵的循环流量为A;当用户用水量<A时,A中一部分流量供用户,一部分作为循环回水;当用户用水量=A时,A流量悉数供用户,此刻管路中循环回水流量为零;当用户用水量>A时,随着电机转速的改变,变频泵随用户水量的改变进行变频供水,此刻回水管中循环回水流量为零。如果把变频泵的最小流量设定得很小的话,管路中循环流速就很小,效率低,节能不显著;而若把变频泵的最小流量设定得>总用水量的40%,流速就会很大,水质不能确保,因而把变频泵的最小流量控制在总用水量的40%为宜。与方法a比较,在用水量<A时,水一直处于循环状况,但耗电较多。
c.变频泵+循环泵供水
如图1中的(a)、(b)、(d)、(e),把其间的电磁阀去掉,制水量定为用水量的1.5倍,不论有无用户用水,循环回水流量都按制水量的1/3倍循环,变频泵则根据用户用水量的改变进行变频供水。与方法b比较,循环管路保持常循环状况,但制水设备添加,投资增大,占地较大,耗电多。
4 供水管材
几种常用的纯净水管材如下:
①不锈钢管。长处:抗高压能力强、抗腐蚀、抗锈能力强;缺陷:造价高。
②硬聚氯乙烯管(UPVC)。长处:抗锈、内壁润滑、水力条件好、易于粘合、价廉;缺陷:粘接接口易老化、承高压能力较差。
③交联聚乙烯管(PEX)。长处:耐温性好、耐压,耐稳定性和持久性好;缺陷:只能用金属衔接件、价高。
④铝塑复合管(PE—Al—PE,PEX—Al—PEX)。长处:保留了聚乙烯管和铝管的长处,又避免了各自缺陷,易曲折、耐高压、线性膨胀系数小;缺陷:整体壁厚不均,影响管件衔接质量,选用专用铜接头,价格较贵。
⑤聚丙烯管。长处:耐温、耐寒、耐高压,价廉;缺陷:易龟裂,平等压力温度小,管壁厚。
综上可看出,各种管材各有优缺陷,用户应从实际出发合理选用,但必须确保所选管材不会给纯净水带来管道的二次污染。从笔者做过的多个管道纯净水的管路规划来看,大部分运行杰出,没有出现明显的给、回水不畅,“死水”等问题。

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