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恒达:可以在供水系统中使用球墨铸铁管为您节省电费吗?

水和废水处理厂通常是市政当局最大的能源消耗者。它们占总能耗的30%至40%。(资料来源:美国环保局“水务能源效率”,2017年4月24日)

由于自来水和下水道的基础设施在市政总能耗中起着重要作用,因此在选择管道材料时应更加注重节能。 

公用事业公司常常没有意识到在管道材料的整个生命周期中可能节省的大量能源。许多公司没有进行正确的流量比较,而是只关注出价表上的每英尺价格。从长远来看,他们最终会付出更多。

对于输水管道的内径,当公用事业公司查看为整个系统抽水而支付的每月电费时,越大越好。为什么会这样呢?

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影响管道耐水性的4个因素

当水流过管道时,有四个因素会影响该管道的阻力:

1)水流速度

2)管道内表面的粗糙度

3)管道的长度和

4)管道的内部直径。

确定所有这些变量后,可以将它们放入众所周知的Hazen-Williams公式中,以确定管道中发生的压头损失。因为内径的值出现在Hazen-Williams公式的分母中,所以内径越大,压头损失就越小。 

那么,对于水务公司而言,该评估的实际方面是什么?

为了最终以适当的压力将水提供给客户,必须通过使用泵施加能量来克服水头损失。这种能源以电费的形式对水务公司造成了损失。必须施加的能量越少,公用事业的电费就越低。

这些年节约费用可以很容易地利用水头损失值,将这个值到一个抽水成本公式,如在美国密歇根大学的研究中使用计算的“一个框架,以评估生命周期成本,输水管道对环境的影响。”  ( ASCE会议论文集,管道,2016年)甚至可以通过使用现值方法评估多年来节省的抽水成本来进一步扩展。

所有这些计算都可以在恒达 Pocket Engineer上的Energy Savings计算器中方便地执行,在该计算器中,将不同管道材料的内径与球墨铸铁的内径进行评估。

由于其较大的内径,球墨铸铁在管道中的流速方面优于其他竞争性管道材料。

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计算人头损失

我之前提到过管道内表面的粗糙度是计算压头损失的一个因素。这通常称为管道的“ C”因子。

应当注意,尽管其他管道材料具有较高的“ C”因数,因此内表面更光滑,但该组件几乎不会影响管道流量,因为内径增大。

通过研究还发现,即使在使用多年后,球墨铸铁管的“ C”因子仍保持一致。

现在让我们看一个示例,其中某个公用事业部门将在一个细分中安装一英里的8英寸管道,而所考虑的材料是球墨铸铁管和PVC。

在确定每种材料的效用的能源成本时,建立了以下信息中所述的项目模型:

8” DI管与8” PVC管

管道长度:5,280英尺

C因子:140

流量:695 GPM(技术园需求)

单位电力成本:0.06 $ / kWh

抽速:24小时/天

泵效率:70%

设计寿命:100年

回报率:5%

通胀率:4%

通过首先确定每条管道必须克服的压头损失,然后将其转换为抽水成本,公用事业公司将根据列出的假设来承担这些费用,人们发现使用球墨铸铁管将节省成本。在球墨铸铁管的100年估计使用寿命中,其实用价值超过80,000美元。为公用事业节省成本的原因是8“球墨铸铁管(350类)的内径比8” PVC管(DR-14)大9.76%。

球墨铸铁管束

计算储蓄

当查看通常将较大流量输送到系统的较大尺寸的管道时,可以进一步提高自来水公司的成本节省。

管道长度:30,000英尺              

流量:6,000加仑/分钟

单位电力成本:$ 0.10 / kwh

泵效率:70%

抽速:24小时/天

设计寿命:100年

回报率:5%

电力成本通胀率:3%

球墨铸铁管vs HDPE内径

球墨铸铁管与PVC内径

在上述假设下考虑24英寸管道时,使用相同的方法来计算公用事业的成本节省,您会发现,分别使用球墨铸铁管将比PVC管节省1,213,307美元的现值,节省672,178美元钢管和混凝土管,目前比HDPE节省了3,208,741美元。

公用事业的大部分资本投资都在地下。在计划对系统的重要组件进行投资时,应考虑所有因素。节能是一项非常重要的考虑因素

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发布: admin 分类: 球墨铸铁管 评论: 0 浏览: 2
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