山地小城镇供水系统节能研究

【摘要】： 供水系统是小城镇的重要基础设施,随着我国小城镇建设步伐加快,小城镇供水事业发展迅速。山地小城镇是我国供水事业的薄弱环节,由于地形复杂,管理落后,设施老化失修,供水能耗较高,加重了当地的经济负担。 本文结合山地小城镇供水系统的特点,从分区供水、长距离输水、取水泵站、送水泵站、供水管材等方面研究山地供水系统节能降耗的措施。主要研究内容及结论如下: (1)山区供水节能分析 山区地形复杂,城镇供水存在很多困难。带状和团式布局是山地常见布局方式,供水系统要根据城镇布局形式合理分区,并利用能量分配图确定能耗最低的分区位置。山地长距离输水管中途泵站采用管道泵直接加压可以充分利用管网余压,降低能耗,且不易出现抽真空等事故。 (2)取水泵站节能设计与改造 目前取水泵站设计存在误区,文中分析了规范设计方法的不足,以水库和河流为水源的取水泵站应采取不同的设计方法。对偏离高效段运行取水泵站,制定了叶轮切削改造的具体方法,并确定了取水泵站变频调速高效运行应该满足的调速比及可调节的扬程变化范围,为水泵选型提供了依据。 (3)调节方式与节能 设置调节构筑物和变频调速是供水系统常用调节方式,高地水池是山区常用调节构筑物,节能效果较调速泵好,但水质性能差。山区地形高差大,水泵静扬程高,采用恒压变频供水能量利用率高,且水质性能好,管理方便,适合山地小城镇采用。调速泵通常与定速泵并联运行,调速泵保持高效运行才能达到节能的目的,文中研究了调速泵站的合理搭配和优化调度,以提高水泵效率,降低能耗。 (4)小城镇供水管材与节能 小城镇配水管网的特点是管径小、压力低。目前中小管径中使用量最大、发展速度最快的是塑料管,其中PE管具有耐腐蚀性强、水力性能好、水质优等优点,且在中小管径较其它管材造价低、施工方便,并运用价值分析法对DN300的钢管、球墨铸铁管、钢筋混凝土管、PE管进行优选。同时根据山区小城镇的供水管网的特点,对不同管段管材的选用作出推荐。 【关键词】：山地小城镇 分区供水 取水泵站 变频调速 管材 价值分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU991.33
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 我国供水系统能耗状况10-12
• 1.1.1 我国供水系统能耗现状10-11
• 1.1.2 我国供水系统节能潜力11-12
• 1.2 供水系统节能措施12-14
• 1.3 国内外供水系统节能研究现状14-18
• 1.3.1 泵站工艺优化15
• 1.3.2 泵站运行优化15-16
• 1.3.3 管网优化调度16-18
• 1.4 课题提出及研究目的和内容18-20
• 1.4.1 课题提出18-19
• 1.4.2 研究内容19-20
• 2 山区供水系统节能分析20-30
• 2.1 我国山区小城镇供水概况20-22
• 2.1.1 山区小城镇供水现状20-21
• 2.1.2 山区小城镇供水特点及存在的问题21-22
• 2.2 分区供水节能分析22-25
• 2.2.1 供水系统分区形式22-23
• 2.2.2 分区供水节能分析23-24
• 2.2.3 分区位置的确定24-25
• 2.2.4 分区供水意义25
• 2.3 山区长距离输水节能分析25-29
• 2.3.1 山区常见输水方式26
• 2.3.2 输水方式的选择26-27
• 2.3.3 长距离输水泵站节能27
• 2.3.4 管道泵应用实例27-29
• 2.4 水厂位置的选择29
• 2.5 小结29-30
• 3 取水泵站节能设计与改造30-40
• 3.1 山区水源特点30
• 3.2 取水泵站设计与改进30-33
• 3.2.1 取水泵站工况分析30-31
• 3.2.2 取水泵站设计存在的误区及改进31-33
• 3.2.3 取水泵站选型33
• 3.3 取水泵站改造33-39
• 3.3.1 取水泵站调节方式33-34
• 3.3.2 叶轮切削改造34-36
• 3.3.3 变频调速改造36-39
• 3.4 小结39-40
• 4 山区供水调节与节能40-53
• 4.1 山区供水调系统调节设施及容积40-42
• 4.1.1 常用调节方式40
• 4.1.2 调节设施容积40-42
• 4.2 变频供水在山区的应用42-45
• 4.2.1 变频调速控制方式及节能42-43
• 4.2.2 山区变频供水节能分析与选择43-44
• 4.2.3 变频调速与高地水池比较44-45
• 4.3 变频泵设计要点45-49
• 4.3.1 变频调速选型方案45
• 4.3.2 混合泵站搭配方案45-47
• 4.3.3 恒压变频供水恒压值的设定47-48
• 4.3.4 恒压值对节能效果的影响48-49
• 4.4 混合泵站优化调度49-50
• 4.5 中途加压泵站节能50-52
• 4.6 小结52-53
• 5 小城镇供水管材与节能53-65
• 5.1 常用供水管材特性及应用53-56
• 5.1.1 供水管材的功能要求53
• 5.1.2 常用供水管材特性53-55
• 5.1.3 国内外供水管材使用概况55-56
• 5.2 小城镇供水管材特点及发展趋势56-58
• 5.2.1 小城镇供水管材特点56
• 5.2.2 中小口径管材使用情况及发展趋势56-58
• 5.3 PE 管与其它管材性能比较58-61
• 5.3.1 运行能耗比较58-60
• 5.3.2 安全可靠性比较60
• 5.3.3 工程造价比较60-61
• 5.3.4 市场供应情况比较61
• 5.3.5 施工条件比较61
• 5.4 价值分析法优选中小口径管材61-63
• 5.5 小城镇供水管材推荐63-64
• 5.6 使用PE 管应注意的问题64
• 5.7 小结64-65
• 6 结论65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录71-72
• 独创性声明72
• 学位论文版权使用授权书72

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