高校校園供水方式的改造實(shí)踐

高校校園供水方式的改造實(shí)踐張成立黃恒王煜曾云提要根據高校用水時(shí)間集中用水量變化較大的特點(diǎn)分析了某校園原供水系統存在成本高可靠性低水資源浪費管網(wǎng)系統待完善的問(wèn)題。提出以利用自來(lái)水水壓供水為主水泵提升為輔水泵采用自動(dòng)控制方式的改造思路。并據此進(jìn)行了管網(wǎng)改造及利用微型可編程控制器LOGO!實(shí)現水泵自控取得了良好的節能節水效果。關(guān)鍵詞高校供水改造節能節水可編程控制器1校園供水存在的問(wèn)題成來(lái)水后大量溢流極大地浪費了水資源增大了供高校校園的供水和一般城市供水相比較為特水成本。殊。主要是由于校園內學(xué)生住宿區一般都較為集(4)校園管網(wǎng)系統設計有缺陷。對于一般建筑中造成了學(xué)生宿舍、食堂的用水十分集中且用水物如教室、實(shí)驗室、教師住宿區等本來(lái)城市自來(lái)水量較大。而其它建筑物如教室、實(shí)驗室、教師住宿區的正常供水即可滿(mǎn)足其用水量要求但采用水泵供等的用水量則相對較少。同時(shí)用水的時(shí)間性強水后反而會(huì )出現供水不足的現象。同時(shí)用水量大般在早上6:00~8:00中午11:00~2:00,下午5:00的學(xué)生宿舍屋頂水池設計偏小調節能力較差7:00晚上9:00~10:00四個(gè)時(shí)間段用水量最大,2改造思路而其它時(shí)間則用水量一般。某高校的某區供水方式(1)校園供水以自來(lái)水供水為主水泵供水為為把城市自來(lái)水管網(wǎng)的水源取到蓄水池后用水泵輔。由于自來(lái)水采用多廠(chǎng)聯(lián)合供水的方式并設有抽到校園內高位水池再由高位水池向校園管網(wǎng)供大量的多級調節水池和加壓泵站對水壓和水量的水。隨著(zhù)髙校的擴招學(xué)生人數顯著(zhù)增多造成了經(jīng)調節能勹較強。且自來(lái)水對供電事故的應急能力較常性的供水不足特別是學(xué)生宿舍和食堂最為明顯,強機電設備的備用率較高特別是經(jīng)過(guò)近幾年的管影響了學(xué)生和教師的正常生活秩序,同時(shí)該供水方網(wǎng)改造供水可靠性大大提高。因此校園供水應充式還存在如下問(wèn)題分利用自來(lái)水管網(wǎng)所提供的水壓滿(mǎn)足校園供水中(1腆烘水成本高。由于校園內的用水全部采用的大部分需要。針對用水量較大、用水集中、時(shí)間性水泵供水造成電能的極大浪費和機電設備的大量強的學(xué)生宿舍和食堂在用水高峰期會(huì )出現供水不損耗。足的情況。應在自來(lái)水正常供水的情況下采用水2)供水可靠性低。由于水泵采用人工操作方泵供水作為輔助措施發(fā)揮校園內蓄水池、高位水池式高位水池的水位只能靠人為估計而且高位水池和屋頂水池的貯水作用。這種供水方式既節約了大離水泵房較遠無(wú)法做到準時(shí)開(kāi)機和停機。會(huì )造成量電能降低機電設備的損耗獲得良好經(jīng)濟效益供水中斷或岀現高位水池水位過(guò)高而溢流電能和又提高了供水的可靠性滿(mǎn)足校園的特殊供水需要。水資源造成浪費。另外如果蓄水池水位過(guò)低還會(huì )(2冰泵供水采用自動(dòng)控制方式。采用自動(dòng)控造成水泵空轉導致電能浪費和機電設備的加速損制方式雖然會(huì )增加一些投資費用但這部分費用與耗。供水濃相九備投資相比是很小的3冰資源浪費。除水泵不能準時(shí)停機而造成加上弌成熟可靠性高既減的溢流浪費外。學(xué)生因高峰期供水中斷故經(jīng)常打少了頭叫問(wèn)了水泵供水的可靠性和開(kāi)閥門(mén)未關(guān)造成來(lái)水后的浪費。很多學(xué)生在上課準確性又可減輕工作人員的工作量降低能耗和機前或睡覺(jué)前打開(kāi)閥門(mén)用水桶或臉盆接水、貯水造電設備的損耗獲得良好的經(jīng)濟效益特別是長(cháng)期運66給水排水ol.29No.42003行效益更加顯著(zhù)。對于自動(dòng)控制裝置的投資也將自動(dòng)控制。正常情況下利用工作泵進(jìn)行供水當工因節水節能而很快回收。作泵出現故障時(shí)則利用備用泵進(jìn)行供水并由自動(dòng)3具體改造方案裝置對工作泵和備用泵進(jìn)行自動(dòng)切換使設備得到3.1對校園供水管網(wǎng)進(jìn)行適當改造均衡利用這對延長(cháng)設備使用壽命是很有好處的。該校園的高位水池地理位置較高通過(guò)對該校其供水原理示意見(jiàn)圖1圖1中的虛線(xiàn)部分為增加園附近的自來(lái)水管網(wǎng)壓力進(jìn)行多次實(shí)測發(fā)現在自?xún)热輥?lái)水管網(wǎng)壓力最高時(shí),也不會(huì )造成高位水池溢流。因此在改造時(shí)設置一條管路直接把城市供水管網(wǎng)自動(dòng)控制裝置亭泵水位開(kāi)泵水和校園供水管網(wǎng)連接起來(lái)并在管路上安裝質(zhì)量較電接點(diǎn)壓力表高位水池好的倒流防止器只允許水流從城市管網(wǎng)流向校園止回閥校園供水干管管網(wǎng)利用自來(lái)水自身的壓力向校園管網(wǎng)供水滿(mǎn)足2”水泵校園供水的大部分需要。而且當自來(lái)水管網(wǎng)壓力較高時(shí)如深夜)還可實(shí)現各屋頂水池的貯水功能。都水池城市自來(lái)對于高位水池也能完成部分貯水任務(wù)從而減少水泵的供水量,節約能耗降低供水成本。如果在自來(lái)水管網(wǎng)壓力最高時(shí)會(huì )造成高位水池溢流則在上述圖1供水原理管路改造的基礎上還需在高位水池的岀水干管上4水泵自動(dòng)控制系統增加一個(gè)止回閥只允許水從高位水池流出。并從4.1設備選擇與設計城市管網(wǎng)上另引一路水管到高位水池且用浮球閥水泵的控制過(guò)程為簡(jiǎn)單的邏輯控制,開(kāi)關(guān)量輸控制其進(jìn)水以防止高位水池溢流。入輸出點(diǎn)數需求較少。如果采用繼電器控制方式來(lái)3.2水泵改為自動(dòng)控制方式實(shí)現則接線(xiàn)較為復雜可靠性較低洳如果采用通用在原有的水泵手動(dòng)控制系統中沒(méi)有2臺水泵可編程序控制器(PLC)來(lái)實(shí)現則輸入輸出點(diǎn)數浪1用1備,但水泵岀水干管的口徑是按一臺水泵運費較大成本較高洳果采用西門(mén)子微型可編程序控行設計的。故在改造時(shí)不考慮兩臺水泵同時(shí)運行的制器IOGO!來(lái)實(shí)現則既能滿(mǎn)足控制要求又使成情況否則需對水泵岀水干管進(jìn)行增徑改造。又由本相對較低而且具有較高的可靠性即性?xún)r(jià)比高,于水泵功率較大故原系統配有自耦減壓?jiǎn)?dòng)器以比較適合本系統減小啟停時(shí)的沖擊。LOGO!是西門(mén)子通用邏輯控制模塊是一種根據原系統的實(shí)際情況,為實(shí)現水泵的自動(dòng)控微型PLC。它集編程、顯示、控制為一體具有編程制沒(méi)置一套自動(dòng)控制裝置設置3個(gè)液位開(kāi)關(guān)其方便、抗干擾強、體積小巧、價(jià)位較低的突出優(yōu)點(diǎn)。中2個(gè)安裝于高位水池1個(gè)安裝于蓄水池。同時(shí),它具有多種功能如與、或非、與非、或非、異或延為了加強水泵的故障判斷以便及時(shí)修理在水泵出時(shí)繼電器、脈沖觸發(fā)器、時(shí)鐘、RS觸發(fā)器、計時(shí)器、計水干管上設置一只電接點(diǎn)壓力表根據水泵運行時(shí)數器、日歷觸發(fā)開(kāi)關(guān)等。并有多種型號以滿(mǎn)足輸入其壓力是否達到預定值來(lái)判斷水泵是否出現故障。輸出點(diǎn)數、電壓等級、通訊等不同功能的需要。而且當然更可靠的判斷方法是設置示流信號器即根據軟件編程十分簡(jiǎn)便,可利用操作面板的LCD顯示屏水泵出水管路上的示流信號器是否動(dòng)作來(lái)進(jìn)行判和6個(gè)操作鍵對功能塊進(jìn)行連接構成功能塊圖即斷但示流信號器只能用于較小口徑的管路上且安可。行后槍、輸出狀態(tài)星期時(shí)間裝比較麻煩而采用電接點(diǎn)壓力表的判斷方法既方等信控制參數?？梢?jiàn),便又可靠。另外沒(méi)置報警功能并將報警信號遠送LOCNMH有編程操作簡(jiǎn)單、編程值班室以便值班人員對報警情況及時(shí)掌握。這樣語(yǔ)言易學(xué)、成本較低、參數顯示和設置方便等優(yōu)點(diǎn),根據水池水位、電接點(diǎn)壓力表的情況來(lái)實(shí)現水泵的可應用于點(diǎn)數較少的邏輯控制場(chǎng)合特別適合用在給水排水vol29No,4200367單機或小系統中。1幻J2用于1水泵3AZJ用于2#水泵。報警根據水泵的控制要求及報警要求控制器具體選指示燈1HD用于”1#水泵故障”報警,2HD用于為I∝XO!230CL,它具有12路開(kāi)關(guān)量輸入“2#水泵故障報警3H用乎蓄水池水位過(guò)低”報(230VAC)8路繼電器輸出20VAC阻性10A感性警AHD用高位水池液位開(kāi)關(guān)故障"報警。1JLC3A)采用230wAC供電。如果不設置報警功能控制為水泵正常運行接觸器2LC為減壓?jiǎn)?dòng)接觸器裝置選擇IOXO!230RC更適合它具有6路開(kāi)關(guān)量輸3JLC為星點(diǎn)接觸器。RJ為熱繼電器觸點(diǎn)RD為熔入A路繼電器輸出其輸入輸岀點(diǎn)數滿(mǎn)足要求。斷器KI為L(cháng)OGO!電源的保護空氣開(kāi)關(guān)由于自耦減壓?jiǎn)?dòng)器使用380VAC的交流接觸4.2軟件設計器而LOGO!230RCL輸出繼電器的電壓要求小于根據水泵的自動(dòng)控制改造方案及硬件配置情240ⅴ為此増設4只質(zhì)量較好的中間繼電器用于況利用LOGO!的顯示屏和操作鍵對功能塊進(jìn)行對電壓等級進(jìn)行轉換并取消原系統的中間繼電器連接就可完成軟件編程得到圖3所示的邏輯控制和時(shí)間繼電器由LOXO!直接完成整個(gè)減壓?jiǎn)?dòng)功能塊圖。的邏輯過(guò)程,以簡(jiǎn)化接線(xiàn)減少故障點(diǎn)提高運行可靠性。液位開(kāi)關(guān)和電接點(diǎn)壓力表要選擇質(zhì)量較好的產(chǎn)品。另外增設一只空氣開(kāi)關(guān)用于對LOGO!供電的保護增設4顆紅色信號燈用于報警顯示增設1只點(diǎn)動(dòng)復位按鈕用于對水泵故障報警狀態(tài)進(jìn)行復位LOGO1 23ORCLQ1 MQ2 43M 4 Q5 M Q6 M Q7 M Q8四:門(mén)江∞c圖3邏輯控制功能塊示意當高位水池的水位降到開(kāi)泵水位后工作泵啟m12ILC動(dòng)如果工作泵故障則備用泵啟動(dòng)當水位升到停(4ZJ)lLC泵水位后水泵停止工作當蓄水池水位降到低限水位以下時(shí)報警指示燈3H點(diǎn)亮同時(shí)禁止啟動(dòng)水泵對于此前已啟動(dòng)的水泵則立即停止以防水泵圖2硬件接線(xiàn)原理因無(wú)水而空轉。當高位水池的液位開(kāi)關(guān)出現邏輯錯圖2為硬件接線(xiàn)原理圖其中1SW為蓄水池低誤時(shí),即停泵水位顯示有水而開(kāi)泵水位顯示無(wú)水,限水位2SW為開(kāi)泵水位這兩個(gè)水位均采用常閉則報警指示燈4H點(diǎn)亮同時(shí)禁止啟動(dòng)水泵,對于觸點(diǎn)。3SW為停泵水位DYL為電接點(diǎn)壓力表輸出此前已啟動(dòng)的水市肌瘟止以防水泵因液位開(kāi)觸點(diǎn)HW為水泵報警復位點(diǎn)動(dòng)按鈕觸點(diǎn)這三個(gè)觸關(guān)故中國煤化15(根據試驗確定)點(diǎn)均采用常開(kāi)觸點(diǎn)。這樣設置常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)可后CNMHGYL未閉合即水泵壓使LOGO!的輸入在大部分工作時(shí)間內為無(wú)電壓狀力未達到預定值則說(shuō)明水泵抽水失敗判斷為水泵只有短時(shí)間內會(huì )出現帶電狀態(tài)。中間繼電器故障。此時(shí)把故障水泵退出運行點(diǎn)亮報警指示68給水排水ol.29No.42003·施工、材料與設備塑料管在市政工程中的應用高立新提要根據1996年的全國首次城市市政公用設施普査情況重點(diǎn)介紹了國內市政管道和市政工程用塑料管的現狀并分析了市場(chǎng)前景同時(shí)對其發(fā)展提出了建議關(guān)鍵詞塑料管市政工程應用公用設施普查隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程加快面對人口、資源和環(huán)般分為硬質(zhì)聚氯乙烯管(PVC-U),聚乙烯管境的巨大壓力,為確保國民經(jīng)濟的可持續發(fā)展我國(PE)玻璃鋼夾砂氜FRP)。政府在逐年加大對城市基礎設施的投入市政管道目前我國市政管道品種多樣改變了以往只有混建設不斷加快管材品種和規格不斷豐富產(chǎn)量不斷凝土管、灰口鑄鐵管和鋼管等少數幾種管道的局面增加質(zhì)量不斷提高,尤其是塑料管發(fā)展更快成為如城市供水管濆管徑小于60m的有灰口鑄鐵管、當今投資熱點(diǎn)球墨鑄鐵管、自應力混凝土管、鋼管、PVC-U管、PE我國市政管道現狀管等管徑在600~120mm·有預應力混凝土管、市政工程用的管道根據管道材質(zhì)不同可分為鋼預應力鋼筒混凝土管、球墨鑄鐵管、鋼管、FRP管等管、鑄鐵管、混凝土管、塑料氜包括鋼塑復合管川大管徑在1200mm以上的有預應力混凝土管、預應力類(lèi)。①鋼管鋼管一般分為無(wú)縫鋼管和焊接鋼管鋼筒混凝土管、FRP管和鋼管等。近十幾年來(lái)隨著(zhù)鑄鐵管鑄鐵管按材質(zhì)可分為灰口鑄鐵氜亦稱(chēng)普通塑料管的原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術(shù)、設計理鑄鐵管和延性鑄鐵氜亦稱(chēng)球墨鑄鐵管)③混凝土論和施工技術(shù)等方面的發(fā)展和完善使塑料管在市政管混凝土管一般分為預應力混凝土氜PP)自應力管道工程中占據了相當重要的地位混凝土氜SPP)預應力鋼筒混凝土氜PP)混凝1996年6月30日建設部和國家統計局共同土氜α和鋼筋混凝土氜R()⑨塑料管塑料管組織了全國首次城市市政公用設施普査普查范圍燈并進(jìn)行鎖定,直到修復后,由人工用復位按鈕以防液面波動(dòng)、壓力脈動(dòng)或其他原因引起的開(kāi)關(guān)抖FW進(jìn)行復位,才能再次開(kāi)啟水泵。水泵的減壓?jiǎn)?dòng)而導致誤操作動(dòng)邏輯過(guò)程為:OGO!的輸出Q或Q3)合后5結語(yǔ)中間繼電器1孤或3以)閉合使交流接觸器3JLC在完成以上管路及水泵操作方式改造后經(jīng)過(guò)和2JLC閉合并啟動(dòng)軟件延時(shí)延時(shí)10(根據自耦年多的運行實(shí)踐效果明顯在滿(mǎn)足供水要求的同減壓?jiǎn)?dòng)器要求設定逅,z3刀雕跳開(kāi)使3JLC時(shí)供水可靠性得到了很大提高而且節能、節水效2JLC退出運行最后通過(guò)Qx或α4)中間繼電器果十分顯著(zhù)。根據統計數據運行一年來(lái)水泵電耗2Ⅸ或4幻)合啟動(dòng)交流接觸器1JLC。工作泵和降低了56%供水量減少了23%。供水成本大大降備用泵的自動(dòng)切換功能是利用LO○!230RCL的低獲得了良好的經(jīng)濟效益工作人員的工作量也得時(shí)鐘功能來(lái)實(shí)現的即在周一凌晨零點(diǎn)至周四中午到了減輕。12點(diǎn)時(shí)間內1水泵為工作泵2#水泵為備用泵,而在其它時(shí)間則反過(guò)來(lái)當然也可用運行時(shí)間計時(shí)H中國煤化工市學(xué)府路23號CNMHG程學(xué)院水力教研室器或日歷觸發(fā)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現。另外,LOGO!的I1~電話(huà)(08715368763I4輸入信號均采用軟件延時(shí)方式延時(shí)時(shí)間為5sE-mail wujing 32( public km. yn.cn即要求信號要能保持5s以上才認為該輸入存在,收稿日期2002-12-18給水排水vol,29No,4200369