企业水平衡测试培训教材.docx
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企业水平衡测试培训教材
企业水平衡测试培训教材
叶振忠
二○○七年五月二十九日
水平衡及其测试是企业加强用水科学管理、合理用水的有效办法和措施。
近几年实践证明，凡是认真进行了水平衡测试的企业、单位，一般都能做到：
摸清了企业、单位用水情况，找出了节水潜力，建立、健全了用水档案，培养了一批熟悉本单位用水情况的管理人员，制定了较为合理的用水定额，取得了一定的节水实效，据统计，仅以管理一项，就可节约用水5%—10%。
水资源是宝贵的，也是有限的，作为工业生产的原料和载体，有着无可替代的作用，工业企业把水平衡及其测试作为企业的重要基础工作，也是明智的。
一、企业水平衡测试
（一）企业水平衡测试的有关术语和定义
1、企业水平衡。
这里讲的平衡是数量的平衡。
即以企业为考察对象的水量平衡，就是该企业各用水系统输入水量之和等于输出水量之和。
企业任一用水单元都存在着水量平衡关系，因此，我们在做水平衡测试时，都应该根据企业生产流程和供水管路等特点，把相对独立的生产装置、工序（设备）或行政区，划定为一个用水单元，这就是水平衡测试的子系统。
以上所述，可以用一个模型图来表示系统或子系统的平衡关系，即水平衡图：
Vcy
Vcy
Vt
Vf
Vco
Vs
Vd
Vi
输入表达式Vcy+Vf+Vs=Vt
输出表达式Vt=Vcy+Vco+Vd+Vi
输入输出平衡方程式Vcy+Vf+Vs=Vcy+Vd+Vi
式中Vcy——系统中循环用水量
Vf——系统中新水量即取水量
Vs——系统中串联用水量
Vt——系统中总用水量
Vco——系统中耗水量
Vd——系统中排水量
Vi——系统中漏溢水量
名词解释：
新水量（取水量）：
取之任何水源（取海水者应注明）被第一次利用的水量，称为新水量，以Vf表示。
耗水量：
系指在确定的系统内，生产过程中进入产品、蒸发、飞溅、携带及生活饮用等所消耗的水量，以Vco表示，说明一下，这里耗水与我们平时所说的耗电、耗煤、耗油或者是电耗、煤耗、油耗意义不同，因电、煤、油是不可再生能源，而水是可以再生利用和重复利用的，企业真正耗水只是企业取水量中的极少一部分，企业所取用的新鲜水量是取水量的意义，因此考核指标万元产值取水量和单位产品取水量，而不应把其叫做“万元产值耗水量”和“单耗”。
同时，也不可以把“消耗新鲜水量”、“耗新水量”省化为“耗水量”，取水大户，用水大户，不可叫做“耗水大户”等等。
漏溢水量：
系指在确定的系统内，设备、管网、阀门、水箱、水池等用水与储水设施漏失或溢出的水量，以Vi表示。
排水量：
系指在确定系统内，排出系统外的水量，以Vd表示。
循环用水量：
系指在确定的系统内生产过程中已用过的水无需处理或经过处理，再用于原系统代替新水的水量，以Vcy表示。
串联用水量：
系指在确定的系统内，生产过程中的排水，不经处理或经处理后，被另一个系统利用的水量，以Vs表示。
重复利用水量：
系指在确定的系统内，循环用水量与串联用水量之和，以Vr表示。
2、水量平衡测试
用仪器仪表或是其它一些方法，如容积法，流速法，堆堰法等对用水单元进行实际测试，确定其各用水参数的水量值，根据其平衡关系分析用水合理程度，称之为水量平衡测试。
（二）企业水平衡测试的目的
水量平衡测试是企业加强用水科学管理、合理用水的一项基础性工作，通过水量平衡测试，达到以下目的：
1、搞清工厂企业用水现状，工业用水量之间的定量关系；
2、进行合理化用水分析找出节约用水潜力，根据实际条件制定切实可行的合理用水规划；
3、建立工业用水档案，健全工业用水计量仪表，培养一批熟悉本企业工业用水现状的管理人员；
4、为制订企业用水产值和产品供水、排水定额标准积累基础数据。
（三）水平衡测试工作程序
在水平衡测试前必须充分地做好前期准备，总括起来即思想准备、组织准备、技术准备和物质准备。
思想准备：
系是指对职工进行宣传，使之认识什么是水平衡测试、测试的目的和意义。
组织准备：
成立以有关领导为组长的水平衡测试领导小组，负责协调测试工作，组成由熟悉生产工艺和用水状况的工程技术人员参加的测试小组，该小组中还应配备一定数量的仪表工人。
技术准备：
①对测试人员进行培训，掌握测试技术，明确测试任务；②根据生产流程或供水管路等特点划分用水单元，选择好测试点；③制定切实可行的测试方案。
物质准备：
主要是配齐计量仪表、流量计、温度表、秒表等测试工具，按照测试方案安装、校验计量仪表和编制各种记录表格等。
测试工作程序用框图表示为：
统一用水分类计算方法
统一测试结果表格形式
节水技术改造规划
二、水量平衡测试工作内容
（一）查清用水情况及有关资料
1、查清企业各用水部门（生产、生活）用水工艺及用水设备的基本概况；
2、查清单位水源情况（包括自来水、地表水、地下水等）具体内容为取水量、水质情况、水源井的取水层深度、动静水位情况和变化趋势以及出水主要用途；
3、整理绘制给水、排水管网图。
（二）用水计量和用水设备测定
1、用水计量
企业水量计量仪表的配备直接影响到企业的水平衡测试，可以说企业各用水单元计量仪表配备齐全、完好，水平衡测试就能快速进行，精度达不到要求，将影响到计算结果。
一般要求每日（24小时）取水量达到10m3以上的用水单元（车间、工段、设备）均应安装水表。
根据GB/T17167——2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求，水（自来水，地下水，河水）进出企业的配备率为100%，而进出分厂（车间）水的计量率达到95%，重点用水设备或装置达到80%，而其精度要求，进出企业及企业内部车间、重点用水设备的净水计量管径不大于250mm为2.5级，管径大于250mm的为1.5级，而排放污水的计量为5.0%。
二级仪表检测率（或叫做监测率）控制在94%。
二级仪表计量检测率=×100%
一级水表计量范围是企业各种水源的计量。
二级水表计量范围是各车间及厂区生产用水、生活用水的计量。
2、用水设备测定
设备是测试的基本单位。
一般说来，设备测试主要是测试水量参数、水质参数、水温参数。
水量参数有：
新水量Vf、重复利用水量Vr、耗水量Vco、排水量Vd、漏溢水量Vi；水质参数：
企业主要用水点和排水点的水质测试，应根据本地区和企业具体情况确定；水温参数：
应测定循环用水进出口及对水温有要求的串联用水的控制点的水温。
具体分为：
⑴一般设备。
测定每台用水设备的取水量、重复利用水量、耗水量、排水量四个基本用水参数，在选择有代表性工况条件下，连续测定三次，取其平均值。
对有水温变化的用水设备测定其进出口的水温。
⑵间歇性用水设备，将所测得的单位时间用水参数乘以实际用水时间，从而得出每天用水情况。
⑶季节性用水设备，例如空调设备、采暖锅炉等要在用水季节时分别测定，计算全年月最高取水量。
3、各种水量测定
⑴取水量（新水）测定。
有水表计量的用水单元，以水表读数为准，没有水表计量的用水单元，可以采用容器法或安装临时水表等方法进行测试。
⑵重复利用水量测定，有水表计量的重复利用水系统，以水表读数为准，没有办法安装水表的重复利用水单位，可以用水泵的额定流量方法测定：
重复利用水量=水泵额定流量×实际开泵时间
⑶耗水量测定。
一般用水设备耗水量测定：
Vco=Vf－Vd
间接冷却循环水系统耗水量测定：
Vco冷=VF+VG
式中VF——吹散水量
VG——蒸发损失水量
由于吹散水量VF和蒸发损失水量VG不好测量，可用下式估算：
VF=Vt冷×K
VG=VG冷×S×△t%
式中：
Vt冷——间接冷却水用水量
K——吹散损换系数，具体见表2-2-4-1
VG冷——
S——蒸发损失系数，具体见表2-2-4-2
△t——冷却水进出水温差
吹散损失系数K
表2-2-4-1
冷却结筑物类型
喷水池
开放喷水式冷却塔
机械通风式冷却塔
风筒式冷却塔
K
1.5-3.5%
1.5-2%
0.2-0.5%
0.5-0.1%
蒸发损失系数S
表2-2-4-2
气
℃
温
类型
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0.06
0.07
0.08
0.09
0.095
0.10
0.11
0.12
0.13
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
0.16
⑷排水量测定。
用水单元排水量的测定可以采用容器法和安装临时水表的方法解决，密封用水单元可以忽略耗水量，将取水量的值作为排水量的值，车间和全厂排水量是由实际测定的各个用水单元排水量数值相加而求得。
⑸企业管道及设备漏水量的测定。
有条件的单位选择几个公休日，关闭全部用水阀门，如各种水源进水表继续走动，则水表的读数可以近似认为是厂区的总漏水量。
没有条件停产的单位则一级水表计量数值和二级水表计量数值之差大于一级水表计量2%时，可以近似认为其大于部分为该厂区的漏水量。
⑹蒸汽冷凝水的测定。
测试全厂蒸汽冷凝水回用水量，并计算出蒸汽冷凝水回用率。
⑺锅炉用水测定。
主要测定锅炉用水的排污率和水处理用水量，低压锅炉排污率公式为：
排污率=×100%
水处理用水量系指锅炉软水装置的用水量。
⑻排污水的利用情况各企业不尽相同，应查明排污水量是否利用及利用的程度。
⑼生活用水测定。
查清企业生活用水部门及用水情况（包括办公楼、食堂、浴室、厕所、绿化等），逐项测定其取水量和重复利用水量，车间生活用水也应分别测定或用车间总取水量减去车间生产取水量即可近似认为是车间生活用水量。
（三）企业水平衡测试数据汇总
在测试过程中，随时按水平衡测试表逐项填写，测试工作全部完成后，按工段、车间、全厂顺序进行数据整理汇总，并绘制水量平衡示意图，即将各用水单元之间用流程示意图的形式表示水的流向关系和水量分配关系，生活用水也包括在内。
图2-3-1为华新药业201车间水平衡示意图，图2-3-2为华新药业全厂水平衡示意图，基建用水不包括在企业工业用水范围之内，测试后单独汇总。
图2-3-1
图2-3-2
Vf7120
（四）企业水量平衡测试结果分析
由于水平衡测试有时不能在企业各个用水单元同步测试，所以各用水单元测试所得数据汇总后和工厂实际用水情况有一定差异，为了使测试工作保证质量，要求在测试阶段所得各类水取水量（生产、生活）之和与同期全厂实际日取水量平均值之差不大于10%，应可认为测试结果符合要求，否则应继续查找有无漏测和计算错误直至差值小于10%为止。
1、各类用水分析
将全厂各类用水以用途进行汇总分类，并计算其所占总取水量的比例，针对工业用水考核指标与本地区同类企业的水平进行比较，找出本企业在工业用水方面存在的问题。
2、根据水平衡图进行分析
当用水部门有中央循环水池及循环回用水系统时，可按水量平衡示意图进行水量平衡计算，以确定溢流量和渗漏量。
3、根据单台设备测试结果分析
根据单台设备测试结果，针对本设备、工艺对水温、水质、水量的要求，分析目前用水情况是否符合工艺要求，分析该设备的取水、排水、耗水是否有不合理的地方，从而采取措施进一步提高水的利用率。
4、职工生活用水情况分析
职工生活用水，包括厂区职工用水（浴室、食堂、绿化等）和车间生活用水两部分。
根据本地区气候和习惯的实际情况，参照同行业的先进水平和用水规范，分析本厂职工人均日取水量是否合理，从而采取措施加强管理。
三、制订合理化用水规划
水平衡测试和分析工作的基础上，结合本企业实际情况，制定合理化用水规划。
规划的主要原则：
（一）在工艺条件一定的情况下，尽量增大本企业的重复利用水量，从而减少取水量。
（二）用不用水或
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