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1、第一篇 建筑给排水工程,第一章 建筑给水工程,第三节 给水系统增压贮水设备,P30-P36,本节导学,内容 1.水泵 2.水箱 3.贮水池 4.气压供水装置 5.变频调速水泵 要求 熟悉给水系统升压贮水设备的种类、作用及基本要求,1. 水泵,水泵分类： 按主轴方向分为：卧式、立式、斜式 按吸入方式分为：单吸和双吸 按叶轮种类分为：离心、混流、轴流 按级数分为：单级和多级 按抽吸介质分为：清水泵和污水泵,水泵实物照片,真空泵,L型 立式 多级泵,型单级双吸卧式离心泵,型多级卧式离心泵,离心式水泵,压水管,阀门,加水漏斗,泵壳,工作轮叶片,吸水管,离心式水泵,优点：结构简单、体积小、效率高。 组成
2、：泵壳、泵轴、叶轮、吸水管、压水管等。 工作原理：水泵启动前，要使泵壳和吸水管中充满水，以排除壳内的空气。当叶轮高速转动时，在离心力的作用下水从叶轮中心被甩向泵壳，使水获得动能和压能。由于泵壳是逐渐扩大的，所以水进入泵壳后流速逐渐减小，部分动能转化为压能，因而泵出口处的水便具有较高的压力，流入压水管。在水被甩出的同时，水泵进口处形成真空，由于大气压的作用，将水池中的水通过吸水管压向水泵进口，流入泵体。电动机带动叶轮连续旋转，离心泵便均匀地连续供水。,离心水泵参数,流量Q：单位时间内通过水泵的水的体积。 单位：L/S或m3/h 。1m3=1000L 。 扬程H：指单位重量的水通过水泵时所获得的能
3、量，又称总扬程。 单位：mmH2O或KPa 。 轴功率：水泵从电动机处所得到的全部功率。 单位: kw 效率：水泵工作时本身也有能量损失。水泵真正用来输送水的能量，即有效功率Nu必小于N 。 转速：叶轮每分钟的转数。 允许真空高度：进口真空度的限制值。,2. 水箱,作用：增压、稳压、减压、储存。 形状：圆形、矩形。 高度：高度在2.5m以内，不宜太高。 材质：钢板、无毒塑料、玻璃钢、不锈钢、钢 筋混凝土。 安装：设在屋顶的水箱间内，应防冻、通风。 箱底用钢梁或钢筋混凝土支墩支承，并 垫以石棉、橡胶板等防腐材料。箱底宜 留有0.8m空间，以利安装管道和维修。,水箱配管图,水箱配管、附件安装要求,
4、进水管：由箱顶或侧壁顶部进人，进水管出口应设水位自动控制阀如浮球阀、液压控制阀，且不少于两个，阀门的口径与进水管相同，控制阀前设阀门. 当水箱与水泵共同工作时，水箱内设水位控制器，控制水泵运行。 出水口：出水口接出位置高出箱底50mm，以保证不带走沉淀杂质。 溢流管：溢流管管径宜大于进水管12级，在箱底下1m后可缩为与进水管同径。溢流管上不设阀门，溢流管不准直接接入下水管，而应采用有间隙的间接排放。排放出口应设水封、滤网，以防灰尘或昆虫进入水箱。,水箱配管、附件安装要求,泄水管：为泄空或洗刷排污用，从箱底最低处接出，设阀门，管径由排空时间长短确定，一般不小于50mm可与溢流管相连。 通气管：有
5、通风和维持水箱内水面大气压的作用。通气管必须保证防止任何异物和昆虫进入水箱。其形式有弯管加滤网，有风帽形式的通风管，其管径应能保证水位下降时的进气和水位上升时的排气需要，一般为50mm。 检修人孔与水位计 信号管：安在溢流口下10mm，管径一般为2010mm，及时发现浮球阀失灵。,3. 贮水池,材质：可采用不锈钢、玻璃钢或钢筋混凝土建造。 安装：贮水池可设在室内、底层、地下室，采 光和通风良好并便于维护、室温不低于5的房间内，且不宜与电气用房和住房毗邻或在其下方。也可设在室外，但要有保温和卫生防护措施。 水池附件：进水管上设不少于两个自动水位控 制阀，其口径与管径相同，同样应设溢流管、 排气管
6、、通气管、人孔。,消防水不被动用的措施,当生产或生活用水与消防用水共用水池时，应有保证不动用消防水的措施。 措施一： 抬高生产水泵的吸水管标高，使其在消防水位以上。,消防水不被动用的措施,措施二：在水池中设矮墙，挡着消防水量。,消防水不被动用的措施,措施三：在生产泵吸水管的消防水位上开一个1015mm的真空破坏孔。,4. 气压供水装置,4.1 概念、功能、原理 气压供水装置是水泵与气压罐的联合工作装置 功能：利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化，调节和压送水量，起到增压和水量调节的作用。,4. 气压供水装置,工作原理：水泵在向楼层供水的同时，还须将水压入存有压缩空气的密闭罐内，罐内存水增加，压缩空
7、气的体积被压缩，达到一定水位时水泵停止工作，罐内的水在压缩空气的推动下，向各用水点供水。,4. 气压供水装置,与水箱比较：罐的送水压力是压缩空气；水箱的送水压力是水箱的位置高度；因此只需调整好罐内空气压力。气压装置可以设在任何位置。 优点：应用灵活，可替代屋顶层的高位水箱，减轻建筑屋顶荷载，有利于抗震。 缺点：水压变化大，而罐容量小，调节容量也小，水泵启闭频繁，电耗大，投资也高。适用于不宜设高位水箱的情况。,4. 气压供水装置,4.2 分类 ： 按压力分有变压式和定压式 ； 按罐体形式分有立式、 卧式、球形； 按罐内水气关系分有气水接触式和气水隔离式。 工程中常见的为变压式气压装置 。,1）变
8、压式气压装置,工作原理：气压罐向外供水是靠压缩气的压力，随着罐内的水量减少，压缩气体积增大，气体的压力减小，小到设定的最小值时，压力传感器通过控制系统启动水泵，水泵向气压罐和供水管供水，此时罐内空气再次被压缩，压力上升，当压力上升到设定的最大值，通过压力传感器，再次停泵，由气压罐供水。 特征：气压罐供水初期，气压高，水压也高，到气压罐供水末期，气压最小，水压也变小。其供水水压是在变化的，而且变化幅度较大。,1）变压式气压装置,2）定压式气压装置,适用条件：要求供水水压稳定。 定压方式：一是在出水管上设一个调压阀，使阀后的水压保持稳定。二是增设压缩空气罐，称双罐气压装置，当水罐出水时，气罐向水罐
9、中有控制地补气，在补气管上设自动恒压阀，以保持恒压 工作原理：定压式气压装置水泵的启闭不能以压力高低来控制而是以设定的水位来控制。而且当水泵向水罐内进水时，水罐内的压缩气会因超出需要量而压力过高，因此还必须有排气阀。排气阀设定在气压超出设定的最高压力时启动，小于最高压力时是关闭的。,2）定压式气压装置,双罐定压式,2）定压式气压装置,设补气及调节阀的定压气压罐,3）气水接触式,特征：气压罐内水和气是直接接触的。 优点：结构简单，造价相对低，管理也方便，是工程中常用的形式。 缺点：压缩气在水中溶解度比常压下大，气体会随水流流失，为了补充流失的气体，需向罐内补气，必须有补气装置。 补气方式：有余量
10、补气和限量补气两种。余量补气是补充的气多于气体损耗量，多余的气应设排气阀泄出。限量补气是每次补气量与损耗的气量相等，这是通过自动平衡补气器实现的。,4）气水隔离式,特征：罐体内设隔膜，将罐内的水与空气隔离开，从而就避免因气体溶入水中而耗损的问题。 隔膜材料：具有良好的气密性、抗挠曲性、无毒无味，对水质不产生污染，具抗老化性能。,囊式气压罐,5. 变频调速水泵,阻力、流量、扬程 在管道尺寸确定的情况下，用水量变化意味着管内阻力也在变化，供水管道内的阻力与管内流量的平方成正比，大流量时要求水泵提供高扬程，小流量时要求水泵提供低扬程。但普通水泵自身的调节功能恰恰相反，出水量大时，扬程必须降低，出水量
11、小时扬程升高，而且调节范围有限。要满足建筑内水压、水量的变化，必须用多台大小不同的水泵分级供水，为此需增加多台水泵机组，且占地大，运行管理要求高，很少采用。 变频调速水泵 水泵在型号尺寸确定的条件下，其出流量与转速成正比，,5. 变频调速水泵,其扬程与转速的平方成正比。因此只要改变水泵电机的转速就可以适应供水中流量、扬程变化的要求，实现单独用水泵供水。 变频调速水泵电机的转速随电流频率变化而改变，变频器由用水点上的传感器采集信号，并通过控制器来调整电流的频率，从而可适时地调整水泵的转速，使水泵的出水量、扬程与实际需要匹配，因此达到节省能耗的目的。 但当用水量变化大时，一台大泵靠变频适应小水量，水泵机组的工作效率将会变得十分低下，反而增大了单位电耗，在这种情况下，可设几台水泵由变频器分段切换，以适应用水量变化的不同范围，在夜间用水极少时可设小型气压罐与小泵联合工作，可节省动力。,小结,1.水泵 2.水箱 3.贮水池 4.气压供水装置 5.变频调速水泵 作业 1.给水系统中水箱的作用是什么，常用水箱的形状、材质是什么？ 2. 生产、生活、消防共用水池中消防水不被动用的措施有哪些？,
