梁福旺
(沈阳新大陆建筑设计有限公司,辽宁 沈阳 110000)
游泳池位于地上一层,所需设备用房位于地下一层,属于成人公共游泳池,长25m,宽10m,平均水深1.45m(最浅处1.2m,最深处1.7m)。池底单面找坡,有效容积362.5m3。本工程泳池按逆流式循环设计,过滤方式采用单层石英砂水反冲洗,热源为燃气锅炉,热媒为高温水(80~60℃)。
根据《游泳池给水排水工程技术规程》 CJJ122-2008(以下简称“泳池规程”) 查得相关数据如下:池水设计温度28℃,循环周期6h,过滤速度25m/h,反冲洗强度12 L/(s·m)2,膨胀率45%,冲洗持续时间8min。
1) 游泳池池水表面蒸发损失的热量:
其中,Qz——游泳池池水表面蒸发损失的热量(kJ/h);β——压力换算系数,取133.32pa;ρ——水的密度(kg/L),取0.9963kg/L;γ——与池水温度相等的饱和蒸发汽化潜热(kJ/kg),取2436kJ/kg;νw—— 池水表面上的风速(m/s),取0.5m/s;Pb——与池水温度相等的饱和空气的水蒸气分压(pa) ,取3773pa;Pq——游泳池环境空气的水蒸汽压(pa) ,取2133.2pa;As——游泳池的水面面积m2;B——标准大气压力(kpa);B′——当地的大气压力(kpa);
2) 游泳池池水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量,应按游泳池表面蒸发损失热量的20%计算确定。
3) 游泳池补充新鲜水加热所需要的热量:
其中,Qb——游泳池补充新鲜水加热所需热量(kJ/h);ρ——水的密度(kJ/L),取1kJ/L;Vb——游泳池新鲜水的补充量L/d;注:室内公共类游泳池补充水量为游泳池有效容积的5~10%,取20000L/d;c——水的比热[kJ/(kg·℃)],取4.187kJ/(kg·℃);Td——池水设计温度℃;Tf——游泳池补充新鲜水的温度℃;th——补水时间(h),取24h;
4) 游泳池池水维持“恒温”所需总热量:
其中,Qνz——游泳池池水维持“恒温”所需总热量(kJ/h);其他符号意义同前。
其中,Δtj——计算温度差(℃);Δtmax——热媒与被加热水在水加热器一端的最大温度差(℃);Δtmin——热媒与被加热水在水加热器另一端的最大温度差(℃);注:“泳池规程”规定:泳池供水温度不得大于40℃。
其中,Fjr——水加热器的加热面积(m2);Cr——热水供应系统的热损失系数,取1.15;Qg——设计小时热水量(kJ/h);ξ——由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数,取0.7;K——传热系数[kJ/(m2·℃·h)];注:传热系数按所选厂家设备不同而取值不同,本工程取7200kJ/(m2·℃·h)。按选取两台板式换热器,同时工作考虑。
其中,qc——游泳池的循环水流量(m3/h);Vp·——游泳池的池水容积(m3);αp——游泳池管道和设备的水容积附加系数,取1.10;Tp——游泳池的池水循环周期(h);
循环水泵的计算扬程不得小于送水几何高度和循环系统设备、管道阻力及流出水头之和,且水泵扬程需乘1.10 的保证系数作为选泵扬程,一般工程取20~25m。
1) 砂缸过滤面积
其中,S——过滤面积(m2);ν——滤速m/s;其他符号意义同前。
2) 反冲洗水量
Qf=反冲洗强度×单台过滤砂缸过滤面积=12×1.23×3.6=53.14m3;注:过滤砂缸按三台选用,每台过滤面积为1.23m3。
均衡水池容积计算:
Vj——均衡水池有效容积(m3);Va——游泳者入池后所排出的水量(m3);Vf——单个最大过滤器反冲洗所需的水量(m3);Vc——充满循环系统管道和设备所需容量(m3);Vs——池水循环系统运行时所需的水量(m3);
其中,1) Va=0.056×72=4.03m3,根据“泳池规程”规定:当游泳池水深在1.5~2.0m 时,人均泳池面积为3.5m3/人;每位游泳者排出水量按0.056m3计;
3) Vc=4.1m3;本工程充满循环管道和设备所需的水容量经确定管径及设备后计算得出。
4);Vs=As·hs=250×0.05=1.25m3;As——游泳池的水表面积(m2);hs——游泳池溢流回水时的溢流水层厚度(m),取0.005m;
关于絮凝剂投药箱,消毒剂投药箱,监测仪,溢流口,回水口,泄水口等配套设备不再赘述。
笔者认为设计人员均能按国家相关规范相应条文做出正确设计,但仍需重点注意以下几点:
1) 泳池循环流量的确定除应根据相关公式计算外,还应按实际给水口个数校核;2) 标准要求较高的泳池要考虑池水升温速度不应超过0.5;3) 儿童用游泳池尤其需要注意当采用池底回水时,重点控制回水口的流速,避免因流速过大对人体造成伤害;4) 反冲洗时,应优先考虑采用石英砂过滤器气、水组合进行反冲洗,但造价要高于水反冲洗;5)其他设计计算及相关内容除应严格按照国家相关规范等要求执行外,还应根据后期实际运行结果进行适当调整,以保证整个游泳池运行系统最优化。