一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法技术

本发明专利技术公开了一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法，包括：一、设置一具两个有效容积的水箱，选择其中一个有效容积作为水箱当前正在使用的有效容积；二、计算一天不同时间段的理论出口流量，根据理论出口流量计算出在给定停留时间情况下水箱当前有效容积在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；三、计算水箱当前有效容积的实际存留水量，根据理论出口流量、理论存留水量和实际存留水量计算水箱在一天不同时间段的进口流量；四、根据步骤三的结果完成一天的供水；五、计算水箱的容积占比，当容积占比小于或等于设定值时，变更水箱的有效容积。本发明专利技术充分考虑了水箱具有球缺的情形，能基于实际存留水量对自来水的停留时间定量控制。时间定量控制。时间定量控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法


[0001]本专利技术涉及城市供水管网系统二次供水领域，尤其涉及一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法。

技术介绍

[0002]目前我国城市生活饮用水(俗称自来水)的消毒绝大多数都是采用氯消毒法。氯消毒法的突出优点是余氯具有持续的消毒作用，余氯系指用氯消毒时，加氯接触一定时间后，水中所剩余的氯量。余氯浓度在城市供水管网系统中随时间的推移会逐步衰减，在城市供水管网系统中保持足够的余氯浓度就能保证自来水中的微生物被控制在合格范围内。
[0003]二次供水是指当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时，通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式。二次供水设施主要包括储水设备、加压设备和管线三部分。自来水在二次供水储水设备(以下简称水箱)中会停留一段时间，如果停留时间过长则余氯浓度可能衰减到很低的水平，起不到有效杀灭水中微生物的作用，造成水箱中自来水的微生物指标超标。因此尽量减少自来水在水箱中的停留时间有着重要的意义。
[0004]水箱被使用的方式有以下三种，第一种：水箱安装在高层建筑的楼顶或中间楼层，城市供水管网系统中的自来水通过泵房内的水泵送至楼顶或中间楼层的水箱，然后再自然流到用户家中。第二种：水箱安装在泵房内，城市供水管网系统中的自来水首先流至泵房内的水箱中，然后通过变频水泵直接加压送到高层用户家中。第三种：水箱安装在两处，一处安装在泵房内，一处安装在高层建筑的楼顶或中间楼层，城市供水管网系统中的自来水首先流至泵房内的水箱中，再通过泵房内的水泵送至楼顶或中间楼层的水箱，然后再自然流到用户家中。安装在高层建筑楼顶或中间楼层的这种水箱又称高位水箱，安装在泵房内的这种水箱又称低位水箱。
[0005]为了保证用户用水充足，建筑物中水箱的容积都是根据其所服务用户全部入住后的用水量来设计的，然而对于新建楼盘用户入住是渐进性的，从开始入住到全部入住通常需要很多年。特别是在用户入住过程前期，由于入住用户少，水箱的容积相对于入住用户的用水量过大，极易导致自来水在水箱中的停留时间过长，造成水箱中自来水的微生物指标超标。
[0006]新建楼盘水箱进口流量(以下简称进口流量)指新建楼盘水箱进口处某一时刻自来水的流量，新建楼盘水箱出口流量(以下简称出口流量)指新建楼盘水箱出口处某一时刻自来水的流量，新建楼盘水箱存留水量(以下简称存留水量)指新建楼盘水箱中某一时刻自来水的总体积，存留水量的多少及出口流量的大小决定了自来水在新建楼盘水箱中的停留时间。目前对于存留水量的控制都是通过新建楼盘水箱中的水位控制阀来实现的，当新建楼盘水箱中的水位下降超过预设值时，水位控制阀即开启并开始供水，当水位上升到预设高度时，水位控制阀即关闭并停止供水，这种控制方法完全没有考虑自来水在新建楼盘水箱中停留时间的问题，特别是对于入住率不高的新建楼盘，自来水在新建楼盘水箱中停留
时间过长的现象尤其严重。至今，还没有人专门从定量的角度考虑存留水量与自来水在新建楼盘水箱中停留时间的定量关系，因此无法根据给定停留时间来定量计算存留水量，也就无法根据给定停留时间来定量计算给新建楼盘水箱的供水量，结果是无法对自来水在新建楼盘水箱中的停留时间进行定量控制。
[0007]为了解决上述技术问题，公开号为CN110258722A的文献于2019年9月20日公开了一种容积可变的二次供水储水设备的供水方法，其技术方案包括以下步骤：(1)设置一具有多个有效容积的储水设备；(2)先计算出一天不同时间段的理论出口流量和一天流出总水量的平均值，再计算出储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；(3)计算储水设备在一天不同时间段的进口流量；(4)供水控制设备根据步骤三的结果向储水设备供水；(5)计算储水设备的容积占比，确定是否需要变更储水设备的有效容积。该方法解决了对自来水在新建楼盘储水设备中的停留时间进行定量控制的难题，降低了因自来水在新建楼盘储水设备中停留时间过长而导致的微生物指超标的风险。
[0008]但上述文献中，其步骤三中通过实时检测得出的存留水量都是通过将测量得到的水箱水位高度乘以水箱的纵截面积计算得到的。水箱纵截面指用与水箱长和宽平行的平面去截水箱得到的截面，水箱横截面指用与水箱高和宽平行的平面去截水箱得到的截面。而目前使用的绝大多数水箱都是不锈钢水箱，通常都是用若干块大小相等的正方形不锈钢板在现场焊接而成，为了增加强度及防止变形，几乎所有不锈钢水箱其侧面和顶面的正方形不锈钢板都冲压成向外突出的形状，这种形状在数学上称之为球缺。如公开号为CN203256059U的现有技术在2013年10月30日就公开了水箱的侧壁是由厚度不同的若干冲压不锈钢板拼装焊接而成的。通常来说，不锈钢水箱的高度最多见的是两层，也有单层和多层的，但无论是单层还是多层，每层的结构都类似，且每层都包含有相同数量的球缺。通过球缺能够有效增加水箱的强度，但目前通过检测并计算水箱的存留水量时通常是直接将水箱水位高度乘以不含球缺的水箱纵截面积，并未考虑球缺部分所对应水量，导致计算出来的存留水量通常存在着5％左右的误差，不利于水箱供水的精确控制。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法，本专利技术能够基于水箱中的实际存留水量对新建楼盘水箱中自来水的停留时间进行定量控制，最大限度地降低了因自来水在新建楼盘水箱中停留时间过长而导致的微生物指超标的风险，同时实施方便，且实际运行时的能耗、维护费用和运行成本都很低。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0011]一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012]步骤一、设置一具两个有效容积的水箱，并选择其中一个有效容积作为水箱当前正在使用的有效容积；
[0013]步骤二、通过出口流量计连续多天检测水箱当前有效容积在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，先由控制系统根据检测得到的出口流量计算出一天不同时间段的理论出口流量和一天流出总水量的平均值，再由控制系统根据理论出口流量计算出在给定停留时间情况下水箱当前有效容积在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；
[0014]步骤三、通过水量检测设备检测并计算得出水箱当前有效容积的实际存留水量，由控制系统根据理论出口流量、理论存留水量和实际存留水量计算水箱当前有效容积在一天不同时间段的进口流量；
[0015]所述的实际存留水量为水箱当前有效容积中除去球缺部分的第一水量与水箱当前有效容积中属于球缺部分的第二水量之和；其中，第二水量的计算方法为：先根据实际存留水量在水面所在层的高度的不同将实际存留水量的水位高度分为多种类型，并为每种类型确定用于计算第二水量的公式，再根据对应的计算公式计算出第二水量；
[0016]步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向供水控制设备发送是否开启向水箱供水的控制信号指令，如果需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设置一具两个有效容积的水箱，并选择其中一个有效容积作为水箱当前正在使用的有效容积；步骤二、通过出口流量计连续多天检测水箱当前有效容积在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，先由控制系统根据检测得到的出口流量计算出一天不同时间段的理论出口流量和一天流出总水量的平均值，再由控制系统根据理论出口流量计算出在给定停留时间情况下水箱当前有效容积在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；步骤三、通过水量检测设备检测并计算得出水箱当前有效容积的实际存留水量，由控制系统根据理论出口流量、理论存留水量和实际存留水量计算水箱当前有效容积在一天不同时间段的进口流量；所述的实际存留水量为水箱当前有效容积中除去球缺部分的第一水量与水箱当前有效容积中属于球缺部分的第二水量之和；其中，第二水量的计算方法为：先根据实际存留水量在水面所在层的高度的不同将实际存留水量的水位高度分为多种类型，并为每种类型确定用于计算第二水量的公式，再根据对应的计算公式计算出第二水量；步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向供水控制设备发送是否开启向水箱供水的控制信号指令，如果需要开启供水，则计算开启后的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻，并根据计算结果关闭供水控制设备停止供水，完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水；步骤五、由控制系统根据当前正在使用的有效容积和步骤二中一天流出总水量的平均值计算水箱的容积占比，当容积占比小于或等于设定值时，控制系统发出需要更改水箱当前正在使用的有效容积大小的报警信号，管理人员收到报警信号后安排人员去变更水箱的有效容积。2.根据权利要求1所述的一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法，其特征在于：所述步骤一中通过隔板在水箱中设置两个有效容积，且该隔板垂直固定在水箱中两个侧面之间。3.根据权利要求1所述的一种基于实际存留水量对容积可变水箱的供水方法，其特征在于：所述步骤三中，水箱当前有效容积中实际存留水量的计算方法为：设第一水量为W1，第二水量为W2，水箱当前有效容积中实际存留水量为W，则：W＝W1+W2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中W1为实际存留水量W中不考虑球缺部分的体积，W2为实际存留水量W中属于球缺部...

【专利技术属性】
技术研发人员：程立，高晓昆，刘新贵，
申请(专利权)人：重庆昕晟环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：