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在我2022年3月的专栏中,我写了一个新项目的预期用水需求,以及如何估计你可能需要多少水。
这个月,我们将讨论紧急储水箱系统。诚然,有许多方法可以设计这样的系统,但我将向您介绍我使用过几次的一种方法。
重要的是要记住,这是一种早期的设计评估方法,可以随着设计的进展而继续使用,并构建到最终的设计中。
该项目是一个六栋建筑的医院校园,包括一个两层的中央公用事业工厂;一栋两层的研究大楼;一座八层楼高、拥有145张床位的医院;两栋五层的诊所大楼;还有一栋五层的行政大楼。
我们有六栋建筑,但哪些建筑能获得紧急供水并继续运行四天?哪些建筑是全天候运行的,在紧急情况下对校园的功能至关重要?在最高使用时间为8小时、12小时或16小时的情况下,高峰运行的平均小时数是多少?
你将需要评估需要多少水来为所有六座建筑物提供四天的服务。
最有可能的决定是,只有拥有145个床位的医院才需要这么长时间的应急用水,但需要与客户进行彻底的讨论,以确定它希望在紧急情况下如何运作。
在紧急情况下需要考虑的其他设备是冷却塔;他们需要多少水?该设施是否会减少冷却塔的使用以减少存储需求?
医院冷却塔每分钟需要100加仑的补给水,即每小时6000加仑和每天14.4万加仑。如果我们储存四天的水,我们将需要576,000加仑的水来储存冷却塔。这些水可以在一个机械储水罐下收集,以满足其需求。
存储计算
在与客户讨论了所有问题并评估了紧急使用情况后,我们开始测量您在调整供水服务时使用的每床每天的加仑数。在这种情况下,我们将使用300加仑/天:
145张床x 300 GPD = 43,500加仑/天/床(gdb)
工厂将来有扩建的计划吗?假设该设施将在未来10年内扩大30%:
43,500 + 30% = 56,550 GDB
接下来,我们要将水储存96小时(4天):
存储56,550 GDB × 4 = 226,200 GDB,其中30%用于扩容。
我们需要储存226,200加仑的水,但我们如何使它成为一个可行的水源?我们得弄清楚怎样才能很好地把油箱翻转过来。我们是在水箱底部使用一个装置来保持水的流动,还是用另一种方式让水进入水箱?
我们确实在油箱底部使用了一个四向喷嘴来填充它。有三个4英寸的锥形喷嘴,其中一个以45度角向上指向油箱中心。一个2英寸的喷嘴指向填充喷嘴后面的背面,以移动将被捕获的水。我们在水箱底部加了一个涡轮机,它可以缓慢地转动水箱,保持水的流动。
为了把水箱的水排到离底部不到6英寸的地方,我们在水箱底部挖了一个两英尺深的水槽。我们在地板下90度弯头处放置了一个不锈钢防涡流装置。反旋涡位于坦克的地板水平。罐的顶部包括一个圆顶通风口,允许空气流动。
水箱里的水每天至少要翻两次,如果可以的话可以多翻几次。我们知道每天使用的加仑为56,550加仑(包括30%的膨胀)。水箱应始终至少有226,200加仑的水,以满足四天的储存要求;如果在加注周期后不久发生紧急情况,可能会更多。油箱能填满的速度将决定你能把油箱翻转多少次。
现在我们需要添加浮子来操作灌装阀和自动旁路。城市水是根据浮子的水位填满水箱的,但在水管断裂时,压力会显著下降,自动阀门会将系统置于紧急模式。一旦发生这种情况,该设施就会收到警报,开始关闭非必要的部门和建筑物,以最大限度地利用水箱中的水(参见图1)。
您将需要一个水流测试,以更好地了解水的主要能力,以更好地确定可能的填充时间。
那么,我们需要多大的油箱呢?
这个水箱有30英尺高,是一个圆顶结构;半径是20英尺。这个水箱装满后能容纳262208加仑的水。溢流条件下的最大容量为282,008加仑。水箱离满液深度还有28英尺。262208加仑和226200加仑的差值是37008加仑来翻转油箱。
3.1417 x油箱半径(平方英尺)x油箱填充深度x 7.48024 =油箱填充体积(加仑
生活水箱操作顺序
•正常储罐操作:
a .正常模式(从装满263,208加仑的油箱开始)
1.当水箱水位下降到19英尺高度(132,301加仑)时,1号电磁阀将打开。
2.当水箱中的水位达到28英尺(263,208加仑)时,1号电磁阀将关闭。
3.如果水箱的水位上升到29英尺的高度,就会触发高水位警报。水将在30英尺处溢出。
B.旁路模式
1.如果水箱水位下降到14英尺的高度(94,003加仑),旁路电磁阀2号将打开。此时,1号和2号电磁阀都打开,以填充水箱并为设施服务。
2.当水箱液位上升到19英尺高度时,2号电磁阀关闭,1号电磁阀保持打开状态。
3.当水箱中的水位达到28英尺(263,208加仑)时,1号电磁阀将关闭。
4.如果水箱的水位上升到29英尺的高度,就会触发高水位警报。水将在30英尺处溢出。
•应急储罐操作:
1.如果位于水表上游的压力传感器检测到城市水压下降,就会向楼宇管理系统(BMS)发送信号,切换到应急模式。
2.1号和2号电磁阀关闭。医院现在完全由储罐提供服务。
3.BMS关闭向冷却塔提供补给水的控制阀。
4.当水箱水位达到8英尺6英寸时,将触发低水位警报。
5.低水位报警将向BMS发送一个信号,表明水位危急,增压泵接近停机水平。
6.如果水箱已经达到底部以上4英寸,这将发送信号给BMS关闭增压泵,设施将没有水。
7.当城市水压恢复时,1号和2号电磁阀打开。
8.电磁阀打开后,BMS会发出信号,要求增压泵启动。
9.当水箱水位达到19英尺时,2号电磁阀关闭。
10.当水箱液位达到28英尺时,1号电磁阀关闭。