首页「永盈会娱乐挂机？OPC UA已经设计用于传感器数据而MQTT是消息传递协议您将需要创建传感器数据抽象并对其进行调整。
Modbus是另一种已多年成为行业标准的协议。它最初由Modicon开发用于与Modicon PLC通信但已被其他供应商采用作为与这些其他设备进行通信的协议。像OPC一样Modbus只是提供了一种相对简单的机制来与支持Modbus协议的设备例如PLC远程终端设备或RTU等进行通信然后将该数据提供给需要该数据的应用程序。例如GE iFIX软件是一个HMI应用程序它允许您构建实时显示以可视化来自OPCModbus和其他使用这些协议进行通讯的类似工业控制器系统的传感器数据。
如果低开销是您的关键那么MQTT可能比OPC-UA更合适。当然这在很大程度上取决于您的用例。
MQTT是基于代理的消息传递协议其中有效负载编码和内容完全是特定于应用程序的。因此如果要在您开发的两个应用程序之间发送消息将很有用。
OPC UA是一种体系结构OPC统一体系结构其中通信协议只是所讨论主题的一部分。OPC UA应用程序能够以面向对象的方式公开对象变量方法和数据结构的全网状网络。今天的通信基于客户机/服务器模型其中服务器公开一组标准服务以导航可用对象读取和写入数据调用方法或预订数据更改或事件。
主要目标是通过定义有关如何使信息可用的元元模型定义用于访问信息的标准服务以及定义用于服务调用的不同传输协议和数据编码来提供不同供应商的应用程序之间的互操作性。协议包括优化的OPC UA二进制协议不仅提供端到端的安全性而且还提供基于Web服务或基于HTTPS的协议。
OPC UA目前正在研究第二种基于发布订阅的通信模型该模型允许OPC UA应用程序之间进行消息传递。除了基于UDP的对等协议外此PubSub扩展还将使用基于代理的消息传递协议例如AMQP和MQTT。
OPC UA和MQTT是正交的因为它们试图解决不同的问题。
MQTT的最大问题之一是有效载荷的格式留给应用程序这意味着您之间在没有经过专门编码以彼此协同工作的应用程序之间没有真正的互操作性。OPC UA PubSub扩展通过定义OPC UA有效负载的语法来解决此限制。
决定调节阀口径应根据已知的流体条件计算出必要的Cv值然后再根据调节阀的额定Cv值选取合适的调节阀口径。
Cv值是用来表示调节阀的英制单位流量系数.其定义是:阀处于全开状态两端压差为1磅英寸2(7KPa)的条件下60℃F(15.6℃)的清水,每分钟通过阀的美加仑数。
注上述公式只适用于流体流动呈紊流状态或雷诺数大的场合流体接近层流或雷诺数较小的场合上述公式必须进行粘度修正。粘度修正要按粘度修正曲线(雷诺数R的实测系数值)进行修正。
Kv——国际单位制(SI制)的流量系数其定义为:温度5-40℃的水,在105Pa压降下每小时流过调节阀的立方米数。
3.IEC推荐公式中的符号C是作为各种运算单位的流量系数的通用符号不同运算单位计算出的流量系数用公式中的数字常数Ni来区别。因此勿与我国长期使用的C值混淆。三、粘度修正
液体粘度大于100SSU(赛波特秒)或者大于20CST(厘斯)计算所要求的Cv值应按下列次序进行粘度修正。
5.然后从Cv值一览表上选取合适的调节阀口径。四、系数R的计算公式
热力学认为当饱和温度的热水或者接近饱和温度的热水流经调节阀节流口压力会降低调节阀出口处流出的水中可能会有水蒸气。在这流动条件下液体流动的基本定律就不再是正确的。所以计算调节阀口径的传统方法也就不适用。
在这种情况下要求出所要求的Cv值应按下列步骤进行。
(2)只有当公式(C)或(D)计算出的△Pc小于调节阀上的实际压差△P时公式(1)或(1)必须用△Pc,而不准用△P。
对于水以外的其它液体虽然也可像水一样采用“临界压差法”或“液体气体混合比重法”等但这两种方法必须已知液体的饱和压力或临界压力数据。目前仅局限于已知饱和压力或临界压力的几种液体才采用这两种方法计算其它液体一般不用这两种方法。一般的计算方法是求出闪蒸的比率。然后分别计算出液体和气体的Cv值它们的之和作为计算结果。闪蒸的比率
气体计算公式是把液体计算公式的比重经过换算后得出的。这个比重是取进口一侧状态下的比重呢还是取出口一侧状态下的比重呢还是取其两者平均值呢实验证明。取平均值的计算结果比较接近实验数值。所以最近普通采用比重平均值来计算Cv值。
调节阀公称通径选择是由最大Cv值、可调范围以及调节阀有足够的调节余量这几个因素来决定的。
阀的最小Cv值应在固有的可调范围之内实际上大多数调节阀控制流体时开度变化、阀上压差也相应变化。开度与流量之间的固定流量特性变成了实际的流量特性可调范围也变小了。阀达到最小Cv值时希望阀在1020开度上工作如果要使阀在更小的开度范围内工作应选择可调范围较小的调节阀或者改用一台大一台小的切换阀用这二台阀分程控制流量。十一、缩小阀孔
单座阀、双座阀及角阀等调节阀同一个公称通径设计了几组不同的缩小阀孔它的流量系数比原来的额定值小一档或小二档笼式阀只要更换套筒就可以做到这一点蝶阀、三通阀、隔膜阀等没有缩小阀孔的规格。
(1)从机械强度上考虑(管道应用引起)必须选用大尺寸的阀体。
(5)阀体受闪蒸流体和高压差流体、气蚀破坏时增大下流侧流出截面积可减轻气蚀破坏。
免责声明我们的宗旨是将有价值的讯息分享给更多洁净工程联盟的朋友们、以上内容源于网络版权归原作者所有如涉及作品版权问题请您告知我们将及时处理
觉得有用点个在看转给朋友们欢迎你转发朋友圈
摘要 调节阀口径的选择直接影响着工艺生产的正常运行以及质量控制。结合ISA规范从理论上叙述了调节阀口径的选择原则及流量系数CV的计算过程得出了不同工况下影响调节阀CV值的主要因素针对计算过程阐述了数字化集成设计系统中调节阀数据表填写的注意事项。结合工程项目中调节阀的选型实例验证了CV值计算原则。结果表明阐述的影响因素对调节阀CV值的计算结果起主要作用简化公式能较好地估算CV值。
在自控工程设计中确定调节阀的口径是调节阀选型的重要内容之一。调节阀口径选择的合适与否直接关系到工艺操作能否正常运行、系统控制质量的优劣、企业的经济效益等。
确定调节阀的口径时需要依据工艺专业设计人员所提供的流体最大流量、最大流量下的最小压差、介质特性等计算出调节阀全开时的流量系数CV经过圆整后从产品手册中查取额定CV值进而得到调节阀的公称直径。因此选择调节阀的口径首要工作是确定CV值。目前在设计过程中调节阀的计算选型基本由阀门生产厂家完成许多设计人员仍不太了解调节阀CV值的计算原理对一些影响因素理解的也不透彻。本文结合ISA规范阐述了CV值计算的推导步骤从而得出了影响CV值的主要因素以期对设计人员有所启迪。
CV也称流通能力由上述定义可知 它反映了调节阀容量的大小。实际上根据CV值的大小就可以确定调节阀的公称直径。因此要合理地选取调节阀的尺寸就应该正确地计算调节阀的CV值。如CV选择过大将使阀门工作在小开度位置导致调节质量不好而且此时流体对阀芯、阀座的冲蚀严重如果CV选择过小即使阀门工作在全开位置也不能适应最大流量的需要从而导致工艺操作不能正常进行。理想情况下以液体介质为例流过调节阀的流量与阀前后压差、流通面积之间的关系为1
式(2)成立的前提条件是调节阀前后的流体密度保持不变、Δp较小此时流体的体积流量和压差的平方根成正比。如果流体经过节流后的某处其压力低于流体的饱和蒸气压时说明部分液体气化形成了蒸气泡使流体的体积流量与压差平方根成正比的关系被破坏导致式(2)不再成立。
对不可压缩流体在流经调节阀时压力变化状况如图2所示。由FL的定义得缩流处静压pvcp1Δp/F2L以下分三种情况讨论pvc对流体体积流量的影响。
2) pvc≤pv。如图2中曲线c;该情况下pvc在pv附近流体沿管道流动当静压低于饱和蒸气压时流体会在瞬间气化产生大量气泡即闪蒸。轻微闪蒸不影响介质qV∝Δp也不会损坏阀但流体继续向下游流动若静压恢复到饱和蒸气压以上就会导致气泡破裂即空化。空化过程会产生强烈振动和噪声冲击阀芯、阀座及附近管道导致阀的损坏这种破坏作用称为气蚀。由于气蚀会对阀造成很大的损坏因而在调节阀的使用中必须设法防止气蚀的产生。
根据介质情况下面分液体介质和气体介质两种常见的介质讨论。
介质为液体时CV的计算分低黏度的一般液体和高黏度液体两种情况。
当液体动力黏度大于20mPa·s时因为黏度过高将影响流体的流动状态。该情况下CV值的计算步骤如下
气体介质CV的计算也分阻塞流和非阻塞流两种情况计算前首先要判断气体介质工况是否发生了阻塞流。
本节提到的典型阀门各系数值见ISA75.01.01—2012附表D.2详细的调节阀计算步骤见该标准附录B。
在数字化集成系统SmartPlant软件中八类仪表的工艺参数可以通过工艺仪表数据表(IPD)经集成设计平台(SPF)传递给自控设计软件(SPI)。自控设计人员只需在SPI端接收工艺参数即可开展自控设计工作。在这八类IPD中调节阀的IPD是需要填写工艺参数最多的一种调节阀IPD中主要工艺参数包括介质状态、体积流量、上游压力、阀门前后压差、温度、动力黏度、密度、气体压缩因子、气体绝热系数、液体饱和蒸气压、液体临界压力、相对分子质量等。
结合前面几节介绍的内容讨论各工艺参数对调节阀CV值计算的影响。
1) 介质状态是所有介质必填项在数据传递时接收完介质状态信息SPI端会自动创建工艺数据表(PD)。
2) 由式(2)可以看出体积流量、阀门前后压差、密度是必要参数所有工况下这些参数工艺专业人员均要提供。
3) 由第3节可以看出液体饱和蒸气压和液体临界压力是判断液体介质是否出现阻塞流的必要参数对于液体介质液体饱和蒸气压和临界压力是必填项。
4) 由4.1节可以看出动力黏度对液体介质CV值的计算有影响对液体介质动力黏度是必填项。
5) 由式(3)可以看出气体压缩因子和绝热系数是计算气体介质CV值的必要参数。
孟加拉某天然气硅胶脱水处理厂再生气加热炉将经过换热器预加热后的再生气进行再加热以供再生塔使用。预加热后的再生气分两路视温度情况一部分进入加热炉加热另一部分不经加热炉直接进入再生塔。两路气量的调节通过出口温度控制阀TV0431实现。天然气硅胶脱水处理工艺流程如图3所示。
SPI端通过Foundation接收完IPD数据后就可以利用SPI自带的计算模块进行调节阀选型计算。通过4.2节介绍对于控制阀TV0431按单座阀考虑代入工艺数据后Δp/p1即为非阻塞流情况。为了对该计算结果进行验证笔者用吴忠仪表股份有限公司调节阀选型计算软件和文中所述简化公式对同一个阀门进行了计算三种方法的计算结果见表2所列。
由表2可以看出两种计算软件CV值的计算结果基本一致两种计算方式都是基于ISA75.01.01—2012的计算方法这是目前调节阀的主流计算方法而文中所述简化公式的计算结果略小这与公式进行了一定简化有关但该结果并不影响对CV值的估算。由于工艺稳态最大流量已经接近于正常流量的1.5倍左右在上述计算过程中笔者将工艺稳态最大流量与计算最大流量约定为等值。
根据计算出的最大CV值结合阀门生产厂家相应系列的控制阀选型资料从对应的产品标准系列中选取额定CV值该额定CV值与计算结果数值相近且不小于该计算值。与该CV值相对应的调节阀口径即为初选口径。需要说明的是调节阀选定时必须对可调比、开度和噪声等进行验算最终才能确定调节阀口径例如调节阀的工作开度以30%80%为宜。一般调节阀的CV值应能使阀门满足表3的开度要求3。
流量阀门开度线在许多情况下选择的调节阀口径会比工艺管道口径小一级或两级通常存在以下两种情况
1) 选用与管径一样大小的调节阀但用小口径的阀内件如DN50的阀门选用阀座直径为DN25的阀内件。
2) 选用计算后得出的小口径的调节阀用异径头变径后与管道相连。
调节阀口径的确定是非常细致的工作不仅要有扎实的专业理论知识还要有丰富的实践经验。为了正确地选择调节阀必须根据介质、压力、流量、温度等工况参数计算调节阀CV值并以计算结果为基础选择合适的公称通径。在项目设计过程中很多设计人员尤其是工艺人员不太清楚各工艺参数对调节阀选型的影响在互提参数时通常工艺参数提的不准确。本文基于ISA规范从计算原理出发分工况阐述了各工艺参数对计算结果的影响并利用工程项目实例进行了验证对于工艺和自控人员进行调节阀选型设计具有一定的指导意义。
压力管理即在保证用户正常用水的前提下通过加装调压设备根据用水量调节管网压力为最优的运行条件是管网运营调度的一种方式。
当管网压力过高时即使积极采取主动检漏、修补漏点的措施也可能会不断出现新的漏点造成“补老漏出新漏’’的恶性循环。若采取压力管理方法确保供水管网满足用户压力需求的前提下降低管网的富余压力可大大降低管网由于压力过高造成漏失量与漏损的频率。并且供水管网压力管理并不是只对管网中的高压区域进行减压管理同时也还包括对管网中的低压区域进行调节。在过去的二十年中通过英国、日本等国家的实践经验证明有效的压力管理是进行良好管网漏损管理的基础工作。同时按照建设部对供水行业提出的标准供水管网的漏损率必须控制在 12%以内。要达到这个标准就必须加强输配水管网的泄漏控制工作而在满足用户要求的前提下合理降低供水管网压力是减少输送管网漏损的最为快速有效的方法。图5-1显示了不同压力下管网漏损情况。
1、降低漏损管网剩余压力过高是导致漏损与爆管的重要原因。压力管理与其他一些漏损控制策略相结合能减少大量漏损。当降低管网压力并保持使其在一个稳定的水平时管网中新的漏损产生的频率也会同步降低。同时也对降低背景渗漏等不可避免的漏失有很好的效果。
2、减少爆管当压力减至 200kPa即20m 水头可以将主干管的爆管事故率降低 50%以上。对于供水管网来说这能节省巨额维修费用以及因维修对交通等造成的影响。
3、提升用户满意度持续、稳定地满足用户水量和水压的需求并且减少维修管网的次数能显而易见地提高用户满意度。压力管理在保质保量地供水方面起到了重要作用。广大用户可以得到更为稳定的供水服务也就是居民的水压在用水高峰期和非高峰期具有相同的水压用户浪费水量减少。
4、提升经济效益持续的压力管理可以有效的延长管道的使用寿命使供水公司的管网资产得以有效利用。同时由于管网的压力主要是来自水泵加压减少压力也就是降低水泵能耗取得更好的经济效益。
综上所述压力管理既能提升用户满意度也能降低漏损、节约能耗提升水司经济效益。压力管理措施在国外一些国家已经取得了良好的效果下面是国外两例成功通过压力管理降低漏损的案例。
根据 2001 年澳大利亚供水协会的统计澳大利亚全国平均水流失量为总供水量的 9.6%。面对在输送管网的水源处要增加压力的需求减少输送管网的水流失已成为降低成本的一种管理方法。Wide Bay 供水公司针对金海岸的具体情况提交了一个“压力及泄漏管理的实施策略”计划案计划的关键在于根据管理分区需求(DMZ)对网络系统进行重新设计进行漏点检测并对漏水处进行维修进而降低管网的输送压力。为了证明计划的可行性市议会决定实施第一个 DMZ计划案验证该方案的可行性。试验初期(2003年9月)平均消费水量为2798m^3/d结束时(2004 年 2 月)消费水量降到 2190m^3/d水量大约减少了 22%。在整个城市应用压力与泄漏管理策略后约有 26×10^4m^3/d 的节水潜力。
英国的博内茅斯供水管网的压力控制项目采用压力调整控制器达到并保持在 ELL(泄漏的经济水平)泄漏水平的良好效果。这些控制器确保输送管网中减压阀输送出的水压更为接近供水量的需要它既可以在高用水量时开大阀门允许流过较大的流量也可以在用水量小的时段内关小阀门到某一程度。也就是说当夜晚需求降低时管道中压力就会下降因此可以通过减小管网中已存在的漏点处流速达到降低漏损实现节水的目的。这种方法已经产生了一些显著的效果。安装一个控制器就将前一晚上管道中泄漏的水量几乎减少了一半泄漏速度从9.5L/s 降到 5L/s。显然这个结果为在整个管网的 54 型减压阀上安装压力调整控制器提供了信心。实施后夜晚管道泄漏量明显减小。对于季节性的需求变化以前在需求高峰期不得不根据需求改变压力设置。经过相应的试验试验区内平均日用水量大约减少了 20%以上。当在整个城市推广压力与泄漏管理策略时实现的节约用水量应是相当可观的。
时压力与漏损的关系示意图如图1-2所示
的增加管网漏损量受压力变化的影响增大。国际上的通用做法是通过管网中较小且独立区域的夜间最小流量法确定整体管网
的取值为0.5~1.5之间并且给出了适用不同情况时 的推荐取值①当管段材质未知或者整个管网是由多种材质混合建造时
1②当管网漏损主要是因为管段上有孔洞时
0.5③ 当管网漏损主要是因为管段上的裂隙时
——漏损系数与管段管龄、直径、管壁粗糙系数、管段材质、管段上配件有关 为漏损指数与管段材质、管段漏损处物理状态有关一般取0.5~1.5。
通过以上公式显然可知压力与管网漏损成正相关性压力越大管网的漏损此处漏损指物理漏损越大所以压力管理是一个非常重要和有效地减少漏损的手段。
为了增加对水压的控制采用积极的分区方法控制漏失就涉及到把一个大的管网划分为一定数量的DMA而在DMA进水边界设置长期的流里表以计量流量必要时这些水表处还需安装减压阀。对每个DMA或一组DMA进行压力管理保证管网在最优压力下运行。
分区的前提条件是用水区域内用水点的地面标高差异大供水区域大用水区内的水压分布悬殊水压的分布差异增大可能分为高压区和低压区。特别是在水压高的地区地区内的水压维持在较高的水平若再加上管道老化非常容易导致漏失率增大。为此按照地形的需要采用分区供水方式能够降低供水区域内水压的过高或 者过低。从而降低管网的漏失水量。我们都知道供水分区能够减少能量的浪费。 在给水管网分区的同时通过合理的管道配置、压力控制设备的配置可以从对整个供水区域的压力控制转变为对单位区域内的水压管理。因此高压区及低压区问题就可以解决而且与分区前相比还能够改善每个最高值和最低值。另外可使分区后的每个区域的水压缩小因此可降低平均水压均衡用水区水压 这样减少了因为压力过高而导致的管网漏失减少因水压高而产生的管道事故增强管网的安全可靠性。
分区边界设定方法区域的边界通常受到地面标高地形(江河、铁路等)、道路等的限制。另外尽可能考虑不发生死水(积滞水)使管道末梢部分形成环状。除此之外还要考虑把在末端部分能设置排水设备的地方当成管末端。同时计划 给水管网分区规划时应该考虑规划要求年限及规划需水量等制定条件。随时间的推移这些规划要求值也要发生相应的变化。因此重要的是使管网分区规划也要适应规划要求值的变化使供水干管配水条件良好。
分区供水的效果一般来说表现在区域内水压均衡断水区域缩小等。但是在进行给水管网分区时目前是将联络的管道采用阀门隔开。当管道发生事故时供水可靠性减小管道末端部分易出现死水现象等这是不利因素。
就整个供水系统而言是没有必要进行阀门的开启调节的毕竟调节阀门的开启度降低压力是能量的一种浪费。因为管网的供水压力来源于水厂泵站和调节构筑物。但是在局部区域(比如靠近水厂出水口的小区)压力过高远远高于用户的正常用水要求因此应用调节阀门控制压力保证正常供水的基础上降低因压力过高而导致的供水管段漏失问题。这里所述的调节控制阀门主要是减压阀。
随着科技的不断发展近年来各种类型进口和国内自行研制的给水减压阀广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合。实践表明应用减压阀的给水减压保障系统与传统的调蓄减压池相比具有占地少、技术特性稳定 的优点。作为一种自动降低管路工作压力的专门装置它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。减压阀减少的水的漏失率几乎同给水系统的水压大小成正比因此减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用据统计其节水效果约为30。国外对于阀门的控制进行了多方面的应用。依托管网的管理软件对给水管网进行时时管理不断的监测管网实际运行情况。根据管网监测点传输的数据读取流量和压力信息然后调用漏失控制模块进行降低漏失量计算。计算结果直接反映在阀门开启度上通过安装在阀门上的遥控装置或者操作工人指导阀门实际的运行。阀门的调控运行操作较简单降低漏失量的效果好计算速度较快能够快 速指点管网实际的操作。利用目前管网存在的阀门资源能够带来相对更好的经济效益和社会效益并且节约相对较多的人力、物力。综合比较各种方法的优益可以看出调节阀门能够利用现有的管网资源在保证用户连续、安全用水的前提下简单、有效的解决城市给水管网漏失量过高的问题更加适合我国目前的国情。
合理选择管道工作压力对节约能耗、降低漏水降低管道强度要求和减少爆管机率均有好处。一般工作压力不宜选得过高当供水距离较长或地面起伏较大拟采用较高的工作压力时宜与分区(串联或并联分区)供水方案进行经济技术比较并检查流速是否经济合理。管网的工作压力与管线长度和管材密切相关。就管线c;大城市可采取分区供水以减小管线c;对中小城镇可将供水泵站(水厂)布置在供水区长轴线的中部使管线缩短。就管材而言塑料管内壁光滑阻力最小中小管径时应选塑料管较大管径时可选钢筋混凝土管。
重力流输水系统采用减压池减压后可降低管道的承压能力提高系统的能量利用率降低工程总造价尤其对首尾落差较大的重力流输水系统来说其效果更加明显。
在管网地面标高相差很大区域给供水管网的规划设计及运行调度带来一系列的问题。由于管网各部分地面标高相差太大容易造成低区管内压力过高发生爆 管及管件损坏而高区则会出现管网压力不足甚至不能将水供至最不利点。由于 地形高差大必须实施分区供水并设加压站及调节构筑物进行中途加压这样 使二级泵房的扬程只须满足加压泵房附近管网的服务水压。当二级泵房附近的管网 用水量占很大比例时所节约的抽水能量极为明显。同时也可保证管网各部分供水 压力更均匀便于用户使用也降低了管网的事故率。
水泵开停次数多闸门开关频繁就会使管内水流速度不断发生变化水锤作用连续发生致使管道损坏。调节泵站输出压力并且避免频繁开停水泵这样就使得管网中压力变化波动趋于平缓。
减小水锤的产生可选用闭阀历时T大于水击波沿全管长来回传递一次时间t的止回阀。延长水锤切断时间让水锤波沿系统回路来回传递降低水锤波压力把水锤波增压么h限制在管路的耐压极限内在管路系统上安装水锤吸纳器或消除器来降低水锤对系统的影响。
对于停泵水锤而言较好的选择是选择一个能预防水锤产生的止回阀即选用倒流液柱产生之前就能完全关闭的止回阀。消除停泵水锤的另一种做法是采用快闭式消声止回阀这种止回阀在水柱出现倒流的瞬间或正流量为零时马上完全关闭有效抵制水锤升压与微阻缓闭止回阀相比后者几乎无水柱倒流水泵不倒转不需任何调试、设定和维护省工省力体积轻巧运输方便而且价格低廉。对于一般小型水泵装置可采用快闭式消声止回阀来减小水锤升压。
对于危害较大的水柱分离式水锤即断流水锤应着重考虑改造管网布置设法使管道布局不出现几何高度高于水力坡度线的“驼峰”或“膝部”或在这些点增设补气阀尽可能防止水柱分离选用倒流液柱产生之前就能完全关闭的止回阀。对于室内末端用水器具产生的水锤应采取如下预防措施放大支管管径降低流速尽量减短给水支管长度如供水压力大于0.35MPa要用支管减压阀减压用小型自动排气阀充分排除管路空气。
管网水力模型大多根据假设已知或固定需水量的节点计算节点的压力和管段中的流量这种经典的方法称为需水量驱动分析(Demand—driven analysisDDA)方法。理想情形下供水管网系统有充足的水压能完全满足用户的用水需求DDA分析结果是有效且较为准确的。然而在供水管网工作状态出现异常的情况下需要将模型中的管段隔离管网的实际压力远远达不到理想状态DDA分析经常会出现负压的结果显然不切实际。为了弥补DDA模型的局限性近年来压力驱动分析(Pressure—driven analysisPDA)模型得到广泛的关注和研究。实际上PDA模型认为用水量不仅随时间变化还取决于管网系统的供水压力。它除了避免DDA模型可能出的负压情况外也更贴近实际管网状态。
、为节点最小压力当低于此压力时节点实际需水量为0
为节点需要压力当高于此压力时增加压力不会增加节点需水量。
根据节点压力与节点需水量的关系修改DDA模型中水量平衡方程联立能力平衡方程解出模型中节点的压力与实际需水量完成水力模型计算。模型效果对比如下
如图2-5所示该水力模型的水力参数见表1-1、表1-2。
分别使用DDA、PDA模型计算方法计算结果如表2-5所示。
综上所述压力驱动模型分析方法在管网压力不足时更加贴近实际情况。
管网压力管理指标包括所有压力分区各压力监测点的标准压力控制范围以越城区为例和压力调节参考点24小时分时段压力标准限值等。
管网服务压力分时段调节参考表以和平弄为例
早高峰过后可先将一期另一路阀门下调一次以免下午低峰时间段二期下调过低
3、二期流量控制≤4000m3/h 仍不足则由一期固定阀门调节满足压力要求
在兼顾袍江和城南压力的同时市中心的最高压力不高于0.300Mpa
下降过程中先将二期阀门逐渐调到某一固定值再将一期调节阀门逐渐关小以防出现二期阀门振动和声响
管网压力管理对象包括调度中心主要直接控制阀门、分公司调控阀门以及部分定期调控阀门如下表所示。
根据管网特征和用水需求特征制定了供水压力流量调控标准用以规范压力流量调控。压力流量调控标准主要包括分区中心点压力控制标准曲线和流量预测曲线c;并在此基础上开发应用智慧管网系统。
分区中心点压力控制标准曲线小时逐时变化的并且根据冬夏两个季节特性制定冬夏两条不同的标准曲线c;用以作为压力调控标准。
水量预测根据水表的历史数据的变化规律结合天气、温度等情况预测出该水表在未来一段时间内的水量变化趋势帮助调度员提前了解供水量变化趋势做好调度计划。同时也为水厂经济制水提供依据。
以满足区域实际用水量需求为前提确保各供水区域内的管网服务压力符合相关标准保证主干管网末梢的服务压力不小于0.14Mpa实现科学调度优化运行确保安全、优质、足压供水。
管网优化运行调度可采用的技术方法有多种。所有这些方法都是为了能制定出一个成熟的方案以更好地控制给水管网的压力并且达到预期减小漏损的目标。
为了增加对水压的控制采用分区计量管理的方法将管网划分为一定数量的DMA在DMA进水边界设置流量计以计量流量必要时还需安装减压阀。对每个DMA进行压力管理保证管网在最优压力下运行。
因管网的供水压力来源于水厂泵站和调节构筑物。但是在局部区域(如靠近水厂上游处)压力过高远远高于用户的正常用水要求因此采用减压阀进行压力控制保证正常供水的基础上降低因压力过高而导致的供水管段漏失问题。它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。减压阀减少的水的漏失率几乎同给水系统的水压大小成正比因此减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用据统计其节水效果约为30。
目前马山供水接口承担着袍江区域25%供水任务现状通过减压阀将上游高压减至合适压力后恒压运行由于减压阀导阀一旦出故障极易导致出口压力不稳定甚至发生串压事故并且袍江区域工业用水户众多水量波动极大减压阀在区域水量实时调配、应急处置方面也存在较大不足。通过安装调流阀可提高供水接口峰值供水能力并实现不同供水时段流量、压力的动态调整区域供水质量、安全可靠性预计都将得到有效提高。
将这三种方式有机结合起来在分区的基础上联合运用减压阀和流量调节阀在节能的同时又能够降低漏损。
实际运行压力流量控制是以和平弄压力监测点为控制中心并辅以末梢、终端到户压力反馈值为参考保证管网服务压力符合相关标准和平弄压力范围应按照压力曲线标准图来控制其它安装有减压阀的供水接口其出口压力不作经常调节根据供水情况实行季节性调整。根据供水压力标准曲线c;每日动态通过人工指令或远程控制等方式合理调配小舜江供水一期、二期及329、润和庄园、马山等供水接口水量并以市区和平弄、大龙市场末梢点为调压参考点实现各区域管网压力足压均衡。其中329、润和庄园、马山、马海远控调流阀须做好日常运行的监控特别是马海及润和庄园属于自动控制须观察自动控制是否运行正常及调节是否合理各调流阀每次调节幅度原则不超过10度前后间隔时间不少于5分钟同时调节后须做好开度反馈跟踪并做好调压记录确保管网运行安全。调度员根据各区域调度方式对各区域进行压力流量调控具体调度方式见。
调度员在值班期间应对供水调度系统的运行主机、实时监测程序、电源状况等进行常规安全检查每班不少于2次并实时做好管网150多个在线个高层在线监测点运行监控及远传大表水量分析及时记录供水调度日志。
在例检或日常运行时若发现系统运行、供电有异常需通过系统重启、电源开关复位等预处理措施恢复正常。若仍不正常上报部门领导并联系信息处解决。
当系统监测点的设备、通信发出报警其中监测点UPS开启先咨询电力95598查询当地是否有停电原因不明通知高层分公司检查个别监测点出现长时间无数据可能信号不好、欠费、模块已损坏联系高层分公司解决。
压力数据异常当冬季个别站点压力出现持续偏高一般为冰冻造成通知高层分公司检查压力数据长时间不变或出现下降趋势及变负值压力表或采集板通道损坏通知高层分公司检查压力出现突降流量突增可能有排放或爆管上报部门领导通知抢修中心或分公司现场检查。
流量数据异常若流量计瞬时与累计不呈线c;则可能流量计死机通知高层分公司检查若累计停止可能为流量计输出端故障通知高层分公司检查若流量突增压力突降可能有排放或爆管上报部门领导通知抢修中心或分公司现场检查。
水质数据异常个别水质点数据突变联系水质科是否在维护仪表个别水质点数据出现不明原因缓慢上升或下降通知水质科人员检查仪表部分或大部分水质点数据出现上升可能由于原水异常、水量突变、管道排放等引起上报部门领导并通知水质科跟踪解决。
定期做好在线压力仪表内部比对确保仪表数据准确仪表异常提交高层分公司解决。
智能分析也就是建立管网智能化监控平台。有了管网数据和业务数据我们就可以通过建立数据分析引擎对数据进行深度分析可以实时预警也就是实时捕获管网运行异常事件根据采集参数的类型及管理作用将预警信息分类从多角度告知调度人员管网问题点帮助调度人员对问题点进行快速定位。
预警展现形式上我们结合了GIS系统以曲线和地理信息进行报警数据展示彻底改变了以往数据单一报警模式使报警由点到面内容更丰富。
预警通知方式上包括弹出框报警、RTX报警及短信报警等让用户随时随地接收到管网报警信息做到报警零遗漏。
预警处理方式上结合工单系统将发生故障点的情况详细的记录在系统里便于对档案进行管理为将来发生类似事件时提供处理经验和指导依据。
通过对管网上各个采集参数历史数据的分析、统计、汇总结合调度理论知识和实际经验根据各参数的运行趋势预测出未来一段时间内该参数的可能变化规律从而为管网调度提供决策依据。
水量叠加, 通过分区水量和大用户水量的叠加分析得出管网用水变化趋势是否正常当这两者的运行趋势存在差异时则管网可能出现漏损为公司做进一步的工作决策时提供依据。
最小流量, 对水表的最小流量进行监控管理分析水表的最小流量发生的时间是否在用水规律中经验值较低的时间段内以及夜间最小流量占平均流量的比重从而得出该监控范围内是否存在漏损点为公司查找漏损点控制漏损提供数据支撑。
智能决策利用管网监测点的压力、流量等数据结合各种管网事件的物理计算方法、管网模型等工具智能化的推断出管网可能发生问题事件的区域或地点做到提前预知、早做决策、杜绝隐患、保障安全、改善服务。
爆管定位系统在模拟管网爆管时利用最近五分钟的压力差和斜率双重条件作为依据将压差或斜率最大的三点连接起来形成封闭区域从而模拟出可能发生爆管的区域做到及早干预、提前防范。
GIS关阀搜索当发生爆管或局部水质污染时通过GIS进行关阀搜索从而控制相关阀门。
一方面我们根据对历史事故案例的分析结合水力模型的模拟与优化计算系统可制定各类事故在不同条件下的最优应急处置预案建立应急预案库。另一方面我们也将历次管网突发事件的处置过程进行事件要素化建立动态的事件案例库在系统中积累线c;为决策提供参考依据。
当管网事件发生时调度人员根据事件发生位置及已经制定好的相应处置预案执行应急操作确保处置流程高效有序的进行。
依托调度SCADA系统、管网地理信息GIS系统目前已实现分区、分质供水采用重力流供水具有节约能源、控制便捷、成本低、投入少等优点通过加强城市管网优化运行调度综合运用分区计量和压力流量调控秉承“高峰不低低峰不高”的供水理念始终将广大用户的利益放在第一位将漏损控制到最低大大提高了供水管网安全性、可靠性、经济性等方面指标。管网爆管事故几乎不再发生管道破损等事故也持续下降用户用水水量水压水质等方面的投诉也渐渐减少漏损指标由十年前的21%下降至目前的3.81%以内且连续7年控制在5%以内全年漏点控制在1000多个其中大管道管径大于400mm漏点约占0.2%。总之优化运行调度不仅仅是降低漏损提高了水司的经济效益更提高了供水服务质量使得广大用户都从中获益。
停车等各方面所需的完整技术资料的一部分。管道仪表流程图有助于简化承担该工艺装置的开发、工程设计、施工、操作和维修等任务的各部门
变水量。01 水系统分类1、闭式循环系统定义：管路系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排气
（ C ） A、下方 B、平行 C、上方 36、【单选题】当调节阀气源发生故障时,能保持
定位器 B、气动保持器 C、电磁阀 37、【单选题】根据国家标准,安全电压的...
循环水泵选型方法循环水泵选型的一般方法是根据水力计算的结果，得出地暖系统所需的水流量
克服地暖系统管网及壁挂炉本身阻力所需的扬程，综合考虑循环水泵在地暖系统中的工作效率，选择合适的循环水泵。...
教育 -工程热力学-章节资料考试资料-西安交通大学【】 第0章 ... A、渐缩 B、渐扩 C、缩放 D、不确定 参考资料【 】 4、【单选题】插入高速流动工质中的温度计，其测出的温度值
认为基础设施建设是我国经济建设的重点，给排水工程，特别 是污水处理工程规模浩大包括管道、
（ √ ） 62、【判断题】热式质量流量计只能用在气体,利用各种体对热的传导
教育 -工程热力学-章节资料考试资料-东南大学【】 ...A、热力过程分为平衡过程
2、【单选题】空气呼吸器气瓶压力正常时应为()。（B） A、5-6Mpa B、20-30Mpa C、5-10Mpa 3、【...
循环水泵选型方法循环水泵选型的一般方法是根据水力计算的结果，得出地暖系统所需的水流量
克服地暖系统管网及壁挂炉本身阻力所需的扬程，综合考虑循环水泵在地暖系统中的工作效率，选择合适的循环水泵。...
可见烟释放率。 标注1—可见烟的描述是就燃烧产物在试验过程中释放的昏暗的投射光而言的。 1.2这个点火试验响应法使用一个...
1.流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是（）在流体力学...4.有两个调整压力分别为5MPa
10MPa的溢流阀并联在液压泵的出口，则泵的出口压力为（）。 A.5MPa B.10MPa C.15MPa D.20MPa 5
D、只适用于可逆绝热过程 参考资料【 】 7、【单选题】贮有空气的绝热刚性密闭容器中，安装有电加热丝，通电后如取空气为系统，则过程中的能量
有 A、Q＞0，△U＞0，W＞0 B、Q=0，△U＞0，W、Q＞0，△U＞0，W=0 D...
（ A ） A、低于 B、高于 C、等于 D、无法判断 32、【单选题】角系数x、热有效系数
满足以下哪一项（）。（ B ） A、x=*ζ B、=x*ζ C、ζ=x* 33、【单选题】热阻的倒数1/α与传热...
下直线流量特性的流量大于对数流量特性的流量,相对流量变化,直线流量特性小
变化小。对数流量特性相对流量变化为常数。（ √ ） 76、【判断题】用于连接FFHI...
进行调整; 7 根据冷却水水温情况部分开启冷却塔风机,以能带走压缩机轴功率为准。 【心得体会】 数据中心为了降低能效,考虑自然冷却,一般...
（ A ） A、连通器 B、浮力 C、磁力 34、【单选题】流量特性在
,流量变化很小,此特性称为()。（ C ） A、抛物线特性 B、线性 C、快
哈尔滨商业大学2004-2005年第一学期-流体力学泵与风机-期末考试试卷-李晓燕.doc
一定时，水流是非恒定流动。 4．紊流运动愈强烈，雷诺数愈大，层流边层就愈厚。 5．Q1=Q2是恒定流可压缩流体总流连续性方程。 6．水泵的扬程就是指它的提水...
（ AB ） A、10~14m/s B、6~9m/s 17、【多选题】选用弹簧式安全阀不仅要根据介质的工作压力
的（），还应选择弹簧的（）。（ BD ） A、整定压力 B、公称压力 C、起跳等级 D、压力等级 18、...
2022年危险化学品生产单位安全生产管理人员考试模拟100题模拟考试平台操作
（ C ） A、化学品标识 B、象形图 C、废弃处理 13、【单选题】中央管理的总公司(总厂、集团公司、上市公司)所属单位外的其他生产经营单位涉及实行()的,其综合应急预案
时，起重量限制器起作用，此时自动切断上升方向动力源，但允许机构做下降运动 37、【多选题】汽油的主要性能指标包括：（）、防腐性
