一种二次加压系统节能效果试验研究

【摘要】：传统的二次加压泵站的运行方式主要是将市政管网的来水先泄入水池或者水箱之中，而后再通过水泵的二次加压后供给用户使用。这种传统的供水方式实际上就是将带势能的水转化成为不带能量的水，白白浪费掉了这部分能量。 小区给水二次加压余压利用系统，在保证二次加压泵站的城市供水干管的压力不低于能使周边直接供水用户正常用水的最小压力前提下，最大限度的利用管网余压，也不会影响周围用户供水可靠性，并同时达到节能的目的。且该系统仍保留了水箱，可以调节高低峰用水，保证小区的正常供水，但其容积比传统二次加压系统小，在保证了供水可靠性的同时，更减小了占地面积，节省了基建投资。 整个实验研究内容主要包括：(1)小区给水二次加压余压利用系统试验模型的改造设计与安装，调试与运行；(2)模拟传统变频调速出口恒压供水，以及分别进行用水高峰期，平均时以及低峰时工况的模拟，进行节能效果与经济分析，并进行影响因素的模拟与分析；(3)小区给水二次加压余压利用系统贮水箱容积算法的研究。 通过实验模拟研究与分析，小区给水二次加压余压利用系统与传统变频调速恒压供水系统相比。其用水高峰期节能效率为14.1%～23.3%，平均节能效率为18.0%；用水平均时节能效率为31.5%～94.6%，平均节能效率为61.58%；用水低峰时节能效率为16.8%～88.6%，平均节能效率为55.8%。在用水平均时节能效果比较好。二泵站出口压力越小，市政管网周边保护压力越小，节能效果相对较好。同时通过实验模拟提出了小区二次加压供水系统贮水箱容积的计算方法，在保证供水安全性以及不影响市政管网周边用户用水的前提下，本系统贮水箱容积相比传统的贮水池容积可减小约47.4%。 【关键词】：小区给水 余压利用 二次加压 变频调速 节能效果 工况模拟 贮水箱
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU991.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-12
• 1.1.1 “节能减排”与经济发展9-10
• 1.1.2 城镇供水能耗概述10-11
• 1.1.3 课题研究的意义和目的11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 国外研究现状12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.2.3 小区二次加压供水方式简介13-17
• 1.3 课题的主要研究内容17-19
• 1.3.1 实验主要内容17-18
• 1.3.2 实验技术路线图18-19
• 第2章 小区二次加压余压利用实验装置的设计与原理19-32
• 2.1 实验装置的设计19-22
• 2.1.1 实验装置简介19-20
• 2.1.2 实验装置图20
• 2.1.3 实验装置主要设备20-22
• 2.1.4 实验装置模拟管路说明22
• 2.2 实验装置的自控系统22-26
• 2.2.1 实验装置自控软件系统23-25
• 2.2.2 实验装置自控硬件系统25-26
• 2.3 小区二次加压供水系统实验模型节能分析26-31
• 2.3.1 变频调速恒压供水能耗分析26-27
• 2.3.2 叠压供水能耗分析27-28
• 2.3.3 小区二次加压余压利用系统能耗分析28-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 变频调速出口恒压二次供水模拟与能耗分析32-42
• 3.1 传统变频调速给水方式32-34
• 3.1.1 变频给水设备的组成及分类32-33
• 3.1.2 变频调速原理33-34
• 3.2 传统变频调速恒压二次供水的模拟与分析34-41
• 3.2.1 变频调速出口恒压 0.16MPa 状态模拟与能耗分析34-36
• 3.2.2 变频调速出口恒压 0.2MPa 状态模拟与能耗分析36-39
• 3.2.3 变频调速出口恒压 0.24MPa 状态模拟与能耗分析39-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 小区二次加压系统实验研究与节能分析42-68
• 4.1 小区给水二次加压余压利用用水高峰期的模拟与分析42-50
• 4.1.1 高峰期用水工况模拟42-45
• 4.1.2 高峰期二泵站出口压力对余压利用的影响45-48
• 4.1.3 高峰期市政管网周边保护压力对余压利用的影响48-50
• 4.2 小区给水二次加压余压利用用水平均时的模拟与分析50-59
• 4.2.1 用水平均时用水工况模拟50-53
• 4.2.2 供水平均时二泵站出口压力对余压利用的影响53-56
• 4.2.3 供水平均时市政管网周边保护压力对余压利用的影响56-59
• 4.3 小区给水二次加压余压利用用水低峰期的模拟与分析59-67
• 4.3.1 低峰期用水工况模拟59-62
• 4.3.2 低峰期二泵站出口压力对余压利用的影响62-64
• 4.3.3 低峰期市政管网周边保护压力对余压利用的影响64-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第5章 二次加压系统水池改造设计算法研究68-76
• 5.1 传统二次加压系统水池、水箱容积计算68-70
• 5.1.1 水池容积计算68-69
• 5.1.2 水箱容积计算69-70
• 5.2 叠压稳流补偿罐容积计算70-71
• 5.3 小区二次加压余压利用系统水箱容积计算71-75
• 5.3.1 小区二次加压系统贮水箱容积计算72-73
• 5.3.2 实验模拟数据的对比分析73-75
• 5.4 本章小结75-76
• 结论76-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果81-83
• 致谢83

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