冶金業(yè)給排水工程設(shè)計(jì)思考

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一、規(guī)范給水量

隨著資源的開發(fā)及利用，隨之而來的環(huán)境問題也日益嚴(yán)峻，對于國內(nèi)來說水資源的保護(hù)和控制已經(jīng)成為非常突出的問題，因此國內(nèi)環(huán)境保護(hù)法和水污染防治法都對水資源保護(hù)及控制提出了嚴(yán)格的要求，并對工業(yè)企業(yè)水排放量及污染物總量進(jìn)行了限制，相應(yīng)的對冶金行業(yè)給排水設(shè)計(jì)及管理提出了更高的要求，因此在冶金工業(yè)給排水設(shè)計(jì)過程中應(yīng)以減少用水量和充分利用循環(huán)水以及污廢水減少排放量為原則。

二、循環(huán)給水系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）循環(huán)給水系統(tǒng)的特點(diǎn)

目前大多數(shù)工況企業(yè)在生產(chǎn)過程中都有循環(huán)水的應(yīng)用，但大多具有供水量大用水量小的特點(diǎn)，甚至有的工業(yè)內(nèi)采用一泵一機(jī)的供水形式，無疑對水資源和設(shè)備都造成了浪費(fèi)，而冶金行業(yè)生產(chǎn)所用循環(huán)水的應(yīng)用往往具備單臺設(shè)備用水量小，整個生產(chǎn)工藝用水點(diǎn)多，對供水的安全度要求較高，在設(shè)計(jì)過程中若考慮不周全則在生產(chǎn)過程中往往會造成損壞設(shè)備、影響生產(chǎn)的后果，因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)尤其注意供水壓力，部分設(shè)計(jì)人員對冶金工藝及設(shè)備性能了解不夠充分導(dǎo)致設(shè)計(jì)的供水管壓降過大導(dǎo)致后面的用水設(shè)備水壓不足，甚至發(fā)生無水可供或形成負(fù)壓的現(xiàn)象，為避免該類現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)尤其注意供排水壓力平衡問題，并應(yīng)在進(jìn)出水管處采取相應(yīng)技術(shù)措施以保證系統(tǒng)能夠安全可靠運(yùn)行。

（二）保證措施

1．采用大阻力、同程式系統(tǒng)。大阻力同程式系統(tǒng)在暖通空調(diào)及供熱專業(yè)應(yīng)用相對較多，在給水處理構(gòu)筑物中也有所應(yīng)用，一般有采暖、熱水供應(yīng)、集中空調(diào)和給書處理的大阻力快濾池等多種建構(gòu)筑物，類似項(xiàng)目在給排水專業(yè)均存在對出水點(diǎn)壓力要求嚴(yán)格，用水點(diǎn)較多，最終排放量少的特點(diǎn)，冶金工業(yè)生產(chǎn)中所用的循環(huán)供水系統(tǒng)存在與其類似的特點(diǎn)，因此在冶金工業(yè)給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)將進(jìn)出水水管的管徑采用偏大型號，并需在理論上實(shí)現(xiàn)進(jìn)出水干管從起點(diǎn)到終點(diǎn)的壓力損失趨近于零，使水的阻力主要集中在設(shè)備部分，在管道配置中應(yīng)考慮對先供水的設(shè)備先排水，后供水的設(shè)備后排水的原則，并盡量實(shí)現(xiàn)水在管道內(nèi)的流經(jīng)距離近似相同，該種配置方式基本上能保證進(jìn)出水管道壓力基本平衡，供水水量僅僅隨著支管管徑大小而發(fā)生變化，有效的防止了管道內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓甚至斷水的現(xiàn)象。

2．設(shè)置閥門及壓力表。為了切實(shí)能夠保證給水管道內(nèi)壓力以確保生產(chǎn)運(yùn)行，并結(jié)合冶金工業(yè)產(chǎn)品市場變化多樣、材料供應(yīng)也隨時發(fā)生變化，在生產(chǎn)過程中調(diào)整工藝流程及產(chǎn)品種類的事情隨時發(fā)生，因此在設(shè)備的進(jìn)出口連接水管上分別設(shè)置供水壓力表，可以從壓力表顯示值來隨時根據(jù)工況變化情況對供水進(jìn)行調(diào)節(jié)，并可為技術(shù)人員提供數(shù)據(jù)積累資料，以便于滿足生產(chǎn)需要。

3．采用供水壓力略小于循環(huán)泵的備用水源。隨著國內(nèi)城市化及工業(yè)的迅猛發(fā)展，電力供應(yīng)也日趨緊張，在冶金工業(yè)設(shè)置的循環(huán)水泵系統(tǒng)一般都不設(shè)置雙電源或應(yīng)急電源，因此在生產(chǎn)過程中一旦遇到市政電網(wǎng)停電則循環(huán)水泵也不能運(yùn)行，因此為了能夠保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行需設(shè)置供水壓力略小于循環(huán)泵的常高壓備用水源來與循環(huán)泵系統(tǒng)配套使用，同時還應(yīng)該在供水干管上設(shè)置閥門及逆止閥、壓力表以及斷水報(bào)警裝置，在排水干管上設(shè)置應(yīng)急外排旁通管和閥門等系列措施，在生產(chǎn)過程中由于循環(huán)泵的工作壓力大于備用水源壓力而備用水源供水管關(guān)閉，在停電時斷水報(bào)警系統(tǒng)發(fā)生動作以開啟備用水源來確保生產(chǎn)正常運(yùn)行。

4．循環(huán)水補(bǔ)水。對循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水應(yīng)是完全自動運(yùn)行，正常生產(chǎn)過程中補(bǔ)充水一般是由膨脹罐內(nèi)水位控制，當(dāng)膨脹罐內(nèi)水位降低到設(shè)計(jì)最低值時則由液位信號器發(fā)出信號進(jìn)而啟動補(bǔ)水泵來向膨脹罐內(nèi)補(bǔ)水，當(dāng)罐內(nèi)水位不斷上升至設(shè)計(jì)高水位時液位信號器發(fā)出信號繼而補(bǔ)充水泵則會自動關(guān)閉，正常情況下如此周而復(fù)始的運(yùn)行。在運(yùn)行過程中由于氣壓罐內(nèi)不斷有微量氮?dú)馊芙庥谒?，因此對氮?dú)獾难a(bǔ)充也非常必要，氮?dú)獾难a(bǔ)充一般由膨脹罐內(nèi)壓力控制，當(dāng)罐內(nèi)壓力低于設(shè)計(jì)最低工作壓力時則壓力調(diào)節(jié)閥自動開啟進(jìn)行氮?dú)庋a(bǔ)充，當(dāng)補(bǔ)充至設(shè)計(jì)最高工作壓力時則調(diào)節(jié)閥會自動關(guān)閉停止氮?dú)庋a(bǔ)充，而當(dāng)罐內(nèi)水位升高導(dǎo)致罐內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)最高允許值則壓力調(diào)節(jié)閥自動開啟進(jìn)行放氣，當(dāng)壓力下降到最高設(shè)計(jì)工作壓力則調(diào)節(jié)閥會自動關(guān)閉停止放氣。由于循環(huán)水尤其是密閉循環(huán)水對補(bǔ)給水的水質(zhì)要求較高，因此在補(bǔ)給過程中一般采用軟化水、除鹽水或冷凝水；為了防止在補(bǔ)給水過程中氧氣隨之進(jìn)入補(bǔ)給水及循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)對膨脹罐及安全水箱采用氮?dú)獾榷栊越橘|(zhì)來密封；由于循環(huán)水長期循環(huán)使用往往會由于溶解氧及微生物等因素導(dǎo)致水體發(fā)生腐蝕，因此在補(bǔ)充水內(nèi)應(yīng)投加水質(zhì)穩(wěn)定藥劑。

5．調(diào)速裝置。循環(huán)水系統(tǒng)承擔(dān)著冶金工業(yè)內(nèi)主要運(yùn)行設(shè)備的供給水任務(wù)，因此其輸送水量較大同時耗電量也較高，而如何減少循環(huán)水系統(tǒng)電耗也應(yīng)是一個引起重視的問題，尤其是在選別系列較多但工作的循環(huán)水泵臺數(shù)較少的情況下，生產(chǎn)過程中循環(huán)水泵往往不能在高效區(qū)間內(nèi)工作，因此為了節(jié)約能源而應(yīng)在循環(huán)水泵配套設(shè)置調(diào)速裝置，以便于根據(jù)生產(chǎn)變化來調(diào)節(jié)循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)既能滿足循環(huán)水量要求也能保證水泵在高效區(qū)內(nèi)工作，同時杜絕了采取調(diào)節(jié)閘閥的形式消耗能量，也不至由于選別系列發(fā)生變化而導(dǎo)致工作系列水量水壓產(chǎn)生較大波動，具體調(diào)速設(shè)備可采用變頻調(diào)速器、液壓耦合器或可控硅串級進(jìn)行調(diào)速等，具體調(diào)節(jié)應(yīng)以循環(huán)水泵壓出管處流量計(jì)參數(shù)為調(diào)節(jié)依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)雖安裝多臺循環(huán)泵但只有一臺調(diào)速泵投入運(yùn)行的模式以在最大限度上節(jié)約能源。

三、結(jié)語

對冶金工業(yè)來說給排水設(shè)施設(shè)計(jì)的合理性、可操作性及可靠性是能夠維持冶金行業(yè)正常及高效生產(chǎn)的重要保證，也是能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)的根本要求，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)綜合考慮專業(yè)技術(shù)以及工程投資等多方面因素，對所選方案進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來確定安全可靠的技術(shù)方案，同時選用質(zhì)優(yōu)價廉的供水設(shè)備，為以后在生產(chǎn)運(yùn)行中進(jìn)行生產(chǎn)管理做好前提，為不斷完善技術(shù)、發(fā)展生產(chǎn)提供有利保證。