管网叠压供水系统节能优化研究

论文摘要

随着建筑给水技术的迅猛发展以及社会对建筑节能问题的日益关注，低能耗与低污染已经成为评价现代建筑给水系统成功与否的重要指标。管网叠压供水技术以其可利用市政余压、有效防止二次污染等优势得以了日益广泛的应用，也成为建筑给水技术领域研究的一个热点。本文以供水系统为研究对象，从系统节能效果差、系统组件配件选配混乱等现实难点问题出发，对管网叠压供水系统进行了节能与优化研究。本文首先就管网叠压供水系统的系统组成、工作原理、适用范围及准入条件进行了详细介绍，阐述了管网叠压供水技术较传统供水技术的优势与不足，并通过运行工况分析进一步论证管网叠压供水系统的节能优势。系统组件影响着管网叠压供水系统的运行效果。本文就关键系统组件倒流防止器、气压罐及压力传感器的设置进行分析，给出各系统组件选用配置的最佳方案。给水分区是管网叠压供水系统设计工作的重要步骤之一，分区合理与否影响着系统的节能效果及工程的经济性。本文对管网叠压分区供水系统能耗进行了理论分析，建立了数学模型，论证了分区数与理论能耗的关系，并分析了不同分区方案对工程造价的影响。最后结合实例进一步论证了给水分区与能耗及工程造价的规律。小流量工况是影响管网叠压供水系统节能效果的主要因素之一。本文通过实测数据分析了住宅生活给水的特点，论证了小流量工况的存在及其不利影响。通过理论推求出满足水泵高效运行的“高效临界流量”和满足水泵可调速运行的“可调临界流量”，并给出辅助泵设计流量的推荐值及气压罐的容积，通过实际产品的进行对比，指出为达到理想的节能效果管网叠压供水装置中应注意副泵与气压罐的配置问题。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题的提出及研究背景
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 管网叠压供水技术的国外研究现状
• 1.2.2 管网叠压供水技术的国内研究现状
• 1.3 研究的目的和主要内容
• 第二章 管网叠压供水方式
• 2.1 管网叠压供水系统的组成和工作原理
• 2.1.1 管网叠压供水系统的组成和供水形式
• 2.1.2 管网叠压供水系统的工作原理
• 2.2 管网叠压供水方式的特点
• 2.2.1 管网叠压供水方式的优势
• 2.2.2 管网叠压供水方式存在的不足
• 2.3 管网叠压供水设备的适用范围和准入条件
• 2.4 管网叠压供水设备工况分析
• 2.5 管网叠压供水系统的水泵适用性分析
• 2.5.1 出口恒压控制方式
• 2.5.2 末端恒压控制方式
• 2.6 本章小结
• 第三章 三个系统关键组件的优化设置
• 3.1 倒流防止器
• 3.1.0 城市供水回流污染现状
• 3.1.1 倒流防止器的概述
• 3.1.2 倒流防止器的工作原理
• 3.1.3 倒流防止器的合理选用
• 3.2 气压罐
• 3.2.1 气压罐概述
• 3.2.2 气压水罐在管网叠压供水中的应用
• 3.3 压力控制点的设置
• 3.3.1 出口恒压控制方式工况分析
• 3.3.2 末端恒压控制方式工况分析
• 3.3.3 两种控制方式的运行能耗比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 管网叠压供水系统的合理分区
• 4.1 管网叠压分区供水系统能耗分析
• 4.1.1 管网叠压供水系统单分区能耗分析
• 4.1.2 管网叠压供水系统多分区能耗分析
• 4.2 管网叠压分区供水系统投资运行费用的确定与分析
• 4.2.1 管网叠压分区供水系统投资运行费用的组成
• 4.2.2 管网叠压分区供水系统投资运行费用分析
• 4.3 实例分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 小流量工况节能优化研究
• 5.1 小流量工况的定义
• 5.2 小流量工况的成因分析
• 5.2.1 生活用水规律的特点
• 5.2.2 设计选泵的原则
• 5.3 管网叠压供水小流量临界值的确定
• 5.3.1 水泵的高效临界流量
• 5.3.2 水泵的可调速临界流量
• 5.4 管网叠压供水小流量工况技术措施
• 5.4.1 辅助泵的设置
• 5.4.2 气压罐的设置
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论与建议
• 6.2 展望
• 参考文献