企業(yè)水平衡測(cè)試培訓(xùn)教材

企業(yè)水平衡測(cè)試培訓(xùn)教材葉振忠二○○七年五月二十九日0

水平衡及其測(cè)試是企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理、合理用水的有效辦法和措施。近幾年實(shí)踐證明，凡是認(rèn)真進(jìn)行了水平衡測(cè)試的企業(yè)、單位，一般都能做到：摸清了企業(yè)、單位用水情況，找出了節(jié)水潛力，建立、健全了用水檔案，培養(yǎng)了一批熟悉本單位用水情況的管理人員，制定了較為合理的用水定額，取得了一定的節(jié)水實(shí)效，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅以管理一項(xiàng)，就可節(jié)約用水5%—10%。水資源是寶貴的，也是有限的，作為工業(yè)生產(chǎn)的原料和載體，有著無可替代的作用，工業(yè)企業(yè)把水平衡及其測(cè)試作為企業(yè)的重要基礎(chǔ)工作，也是明智的。一、企業(yè)水平衡測(cè)試（一）企業(yè)水平衡測(cè)試的有關(guān)術(shù)語和定義1、企業(yè)水平衡。這里講的平衡是數(shù)量的平衡。即以企業(yè)為考察對(duì)象的水量平衡，就是該企業(yè)各用水系統(tǒng)輸入水量之和等于輸出水量之和。企業(yè)任一用水單元都存在著水量平衡關(guān)系，因此，我們?cè)谧鏊胶鉁y(cè)試時(shí)，都應(yīng)該根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)流程和供水管路等特點(diǎn)，把相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)裝置、工序（設(shè)備）或行政區(qū)，劃定為一個(gè)用水單元，這就是水平衡測(cè)試的子系統(tǒng)。以上所述，可以用一個(gè)模型圖來表示系統(tǒng)或子系統(tǒng)的平衡關(guān)系，即水平衡圖：1

VcyVfVcyVtVcoVdVsVi輸入表達(dá)式Vcy+Vf+Vs=Vt輸出表達(dá)式Vt=Vcy+Vco+Vd+Vi輸入輸出平衡方程式Vcy+Vf+Vs=Vcy+Vd+Vi式中Vcy——系統(tǒng)中循環(huán)用水量Vf——系統(tǒng)中新水量即取水量Vs——系統(tǒng)中串聯(lián)用水量Vt——系統(tǒng)中總用水量Vco——系統(tǒng)中耗水量Vd——系統(tǒng)中排水量Vi——系統(tǒng)中漏溢水量名詞解釋：新水量（取水量）：取之任何水源（取海水者應(yīng)注明）被第一次利用的水量，稱為新水量，以Vf表示。耗水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，生產(chǎn)過程中進(jìn)入產(chǎn)品、蒸發(fā)、飛濺、攜帶及生活飲用等所消耗的水量，以Vco表示，說明一下，2這里耗水與我們平時(shí)所說的耗電、耗煤、耗油或者是電耗、煤耗、油耗意義不同，因電、煤、油是不可再生能源，而水是可以再生利用和重復(fù)利用的，企業(yè)真正耗水只是企業(yè)取水量中的極少一部分，企業(yè)所取用的新鮮水量是取水量的意義，因此考核指標(biāo)萬元產(chǎn)值取水量和單位產(chǎn)品取水量，而不應(yīng)把其叫做“萬元產(chǎn)值耗水量”和“單耗”。同時(shí)，也不可以把“消耗新鮮水量”、“耗新水量”省化為“耗水量”，取水大戶，用水大戶，不可叫做“耗水大戶”等等。漏溢水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)備、管網(wǎng)、閥門、水箱、水池等用水與儲(chǔ)水設(shè)施漏失或溢出的水量，以Vi表示。排水量：系指在確定系統(tǒng)內(nèi)，排出系統(tǒng)外的水量，以Vd表示。循環(huán)用水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)過程中已用過的水無需處理或經(jīng)過處理，再用于原系統(tǒng)代替新水的水量，以Vcy表示。串聯(lián)用水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，生產(chǎn)過程中的排水，不經(jīng)處理或經(jīng)處理后，被另一個(gè)系統(tǒng)利用的水量，以Vs表示。重復(fù)利用水量：系指在確定的系統(tǒng)內(nèi)，循環(huán)用水量與串聯(lián)用水量之和，以Vr表示。2、水量平衡測(cè)試用儀器儀表或是其它一些方法，如容積法，流速法，堆堰法等對(duì)用水單元進(jìn)行實(shí)際各用水參數(shù)的水量值，根據(jù)其平衡關(guān)系分析用水合理程度，稱之為水量平衡測(cè)試。（二）企業(yè)水平衡測(cè)試的目的3

水量平衡測(cè)試是企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理、合理用水的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，通過水量平衡測(cè)試，達(dá)到以下目的：1、搞清工廠企業(yè)用水現(xiàn)狀，工業(yè)用水量之間的定量關(guān)系；2、進(jìn)行合理化用水分析找出節(jié)約用水潛力，根據(jù)實(shí)際條件制定切實(shí)可行的合理用水規(guī)劃；3、建立工業(yè)用水檔案，健全工業(yè)用水計(jì)量?jī)x表，培養(yǎng)一批熟悉本企業(yè)工業(yè)用水現(xiàn)狀的管理人員；4、為制訂企業(yè)用水產(chǎn)值和產(chǎn)品供水、排水定額標(biāo)準(zhǔn)積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（三）水平衡測(cè)試工作程序在水平衡測(cè)試前必須充分地做好前期準(zhǔn)備，總括起來即思想準(zhǔn)備、組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)準(zhǔn)備。思想準(zhǔn)備：系是指對(duì)職工進(jìn)行宣傳，使之認(rèn)識(shí)什么是水平衡測(cè)試、測(cè)試的目的和意義。組織準(zhǔn)備：成立以有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)的水平衡測(cè)試領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)測(cè)試工作，組成由熟悉生產(chǎn)工藝和用水狀況的工程技術(shù)人員參加的測(cè)試小組，該小組中還應(yīng)配備一定數(shù)量的儀表工人。技術(shù)準(zhǔn)備：①對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行培訓(xùn)，掌握測(cè)試技術(shù)，明確測(cè)試任務(wù)；②根據(jù)生產(chǎn)流程或供水管路等特點(diǎn)劃分用水單元，選擇好測(cè)試點(diǎn)；③制定切實(shí)可行的測(cè)試方案。物質(zhì)準(zhǔn)備：主要是配齊計(jì)量?jī)x表、流量計(jì)、溫度表、秒表等測(cè)試工具，按照測(cè)試方案安裝、校驗(yàn)計(jì)量?jī)x表和編制各種記錄表4

格等。測(cè)試工作程序用框圖表示為：組織落實(shí)技術(shù)落實(shí)統(tǒng)一用水分類計(jì)算方法統(tǒng)一測(cè)試結(jié)果表格形式統(tǒng)一測(cè)試內(nèi)容和方法測(cè)試方案落實(shí)計(jì)量?jī)x表安裝校驗(yàn)實(shí)測(cè)階段常規(guī)性用水設(shè)備間歇性用水設(shè)備季節(jié)性用水設(shè)備管網(wǎng)測(cè)漏用水單元測(cè)試數(shù)據(jù)匯總階段測(cè)試結(jié)果分析及評(píng)價(jià)合理化用水規(guī)劃節(jié)水技術(shù)改造規(guī)劃測(cè)試驗(yàn)收5二、水量平衡測(cè)試工作內(nèi)容（一）查清用水情況及有關(guān)資料1、查清企業(yè)各用水部門（生產(chǎn)、生活）用水工藝及用水設(shè)備的基本概況；2、查清單位水源情況（包括自來水、地表水、地下水等）具體內(nèi)容為取水量、水質(zhì)情況、水源井的取水層深度、動(dòng)靜水位情況和變化趨勢(shì)以及出水主要用途；3、整理繪制給水、排水管網(wǎng)圖。（二）用水計(jì)量和用水設(shè)備測(cè)定1、用水計(jì)量企業(yè)水量計(jì)量?jī)x表的配備直接影響到企業(yè)的水平衡測(cè)試，可以說企業(yè)各用水單元計(jì)量?jī)x表配備齊全、完好，水平衡測(cè)試就能快速進(jìn)行，精度達(dá)不到要求，將影響到計(jì)算結(jié)果。一般要求每日（24小時(shí)）取水量達(dá)到10m3以上的用水單元（車間、工段、設(shè)備）均應(yīng)安裝水表。GB/T17167—2006《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》要求，水（自來水，地下水，河水）進(jìn)出企業(yè)的配備率為100%，而進(jìn)出分廠（車間）水的計(jì)量率達(dá)到95%，重點(diǎn)用水設(shè)備或裝置達(dá)到80%，而其精度要求，進(jìn)出企業(yè)及企業(yè)內(nèi)部車間、重點(diǎn)用水設(shè)備的凈水計(jì)量管徑不大于250mm為2.5級(jí)，管徑大于250mm的為1.5級(jí)，而排放污水的計(jì)量為5.0%。6

二級(jí)儀表檢測(cè)率（或叫做監(jiān)測(cè)率）控制在94%。二級(jí)儀表計(jì)量檢測(cè)率=二級(jí)水表的取水量之和一級(jí)水表的取水量之和×100%一級(jí)水表計(jì)量范圍是企業(yè)各種水源的計(jì)量。二級(jí)水表計(jì)量范圍是各車間及廠區(qū)生產(chǎn)用水、生活用水的計(jì)量。2、用水設(shè)備測(cè)定設(shè)備是測(cè)試的基本單位。一般說來，設(shè)備測(cè)試主要是測(cè)試水量參數(shù)、水質(zhì)參數(shù)、水溫參數(shù)。水量參數(shù)有：新水量Vf、重復(fù)利用水量Vr、耗水量Vco、排水量Vd、漏溢水量Vi；水質(zhì)參數(shù)：企業(yè)主要用水點(diǎn)和排水點(diǎn)的水質(zhì)測(cè)試，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)和企業(yè)具體情況確定；水溫參數(shù)：應(yīng)測(cè)定循環(huán)用水進(jìn)出口及對(duì)水溫有要求的串聯(lián)用水的控制點(diǎn)的水溫。具體分為：⑴一般設(shè)備。測(cè)定每臺(tái)用水設(shè)備的取水量、重復(fù)利用水量、耗水量、排水量四個(gè)基本用水參數(shù)，在選擇有代表性工況條件下，連續(xù)測(cè)定三次，取其平均值。對(duì)有水溫變化的用水設(shè)備測(cè)定其進(jìn)出口的水溫。⑵間歇性用水設(shè)備，將所測(cè)得的單位時(shí)間用水參數(shù)乘以實(shí)際用水時(shí)間，從而得出每天用水情況。⑶季節(jié)性用水設(shè)備，例如空調(diào)設(shè)備、采暖鍋爐等要在用水季節(jié)時(shí)分別測(cè)定，計(jì)算全年月最高取水量。73、各種水量測(cè)定⑴取水量（新水）測(cè)定。有水表計(jì)量的用水單元，以水表讀數(shù)為準(zhǔn)，沒有水表計(jì)量的用水單元，可以采用容器法或安裝臨時(shí)水表等方法進(jìn)行測(cè)試。⑵重復(fù)利用水量測(cè)定，有水表計(jì)量的重復(fù)利用水系統(tǒng)，以水表讀數(shù)為準(zhǔn)，沒有辦法安裝水表的重復(fù)利用水單位，可以用水泵的額定流量方法測(cè)定：重復(fù)利用水量=水泵額定流量×實(shí)際開泵時(shí)間⑶耗水量測(cè)定。一般用水設(shè)備耗水量測(cè)定：Vco=Vf－Vd間接冷卻循環(huán)水系統(tǒng)耗水量測(cè)定：Vco冷=VF+VG式中VF——吹散水量VG——蒸發(fā)損失水量由于吹散水量VF和蒸發(fā)損失水量VG不好測(cè)量，可用下式估算：VF=Vt冷×KVG=VG冷×S×△t%式中：Vt冷——間接冷卻水用水量K——吹散損換系數(shù)，具體見表2-2-4-1VG冷——S——蒸發(fā)損失系數(shù)，具體見表2-2-4-2△t——冷卻水進(jìn)出水溫差8

吹散損失系數(shù)K表2-2-4-1冷卻結(jié)筑物類型噴水池開放噴水式冷卻塔1.5-2%機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔風(fēng)筒式冷卻塔0.5-0.1%K1.5-3.5%0.2-0.5%蒸發(fā)損失系數(shù)S表2-2-4-2氣溫℃-10-5051015202530類型0.060.080.070.090.080.090.0950.120.100.110.120.130.100.110.130.140.150.16⑷排水量測(cè)定。用水單元排水量的測(cè)定可以采用容器法和安裝臨時(shí)水表的方法解決，密封用水單元可以忽略耗水量，將取水量的值作為排水量的值，車間和全廠排水量是由實(shí)際測(cè)定的各個(gè)用水單元排水量數(shù)值相加而求得。⑸企業(yè)管道及設(shè)備漏水量的測(cè)定。有條件的單位選擇幾個(gè)公休日，關(guān)閉全部用水閥門，如各種水源進(jìn)水表繼續(xù)走動(dòng)，則水表的讀數(shù)可以近似認(rèn)為是廠區(qū)的總漏水量。沒有條件停產(chǎn)的單位則一級(jí)水表計(jì)量數(shù)值和二級(jí)水表計(jì)量數(shù)值之差大于一級(jí)水表計(jì)量92%時(shí)，可以近似認(rèn)為其大于部分為該廠區(qū)的漏水量。⑹蒸汽冷凝水的測(cè)定。測(cè)試全廠蒸汽冷凝水回用水量，并計(jì)算出蒸汽冷凝水回用率。⑺鍋爐用水測(cè)定。主要測(cè)定鍋爐用水的排污率和水處理用水量，低壓鍋爐排污率公式為：排污率=鍋爐排污量鍋爐蒸發(fā)水量×100%水處理用水量系指鍋爐軟水裝置的用水量。⑻排污水的利用情況各企業(yè)不盡相同，應(yīng)查明排污水量是否利用及利用的程度。⑼生活用水測(cè)定。查清企業(yè)生活用水部門及用水情況（包括辦公樓、食堂、浴室、廁所、綠化等），逐項(xiàng)測(cè)定其取水量和重復(fù)利用水量，車間生活用水也應(yīng)分別測(cè)定或用車間總?cè)∷繙p去車間生產(chǎn)取水量即可近似認(rèn)為是車間生活用水量。（三）企業(yè)水平衡測(cè)試數(shù)據(jù)匯總在測(cè)試過程中，隨時(shí)按水平衡測(cè)試表逐項(xiàng)填寫，測(cè)試工作全部完成后，按工段、車間、全廠順序進(jìn)行數(shù)據(jù)整理匯總，并繪制水量平衡示意圖，即將各用水單元之間用流程示意圖的形式表示水的流向關(guān)系和水量分配關(guān)系，生活用水也包括在內(nèi)。圖2-3-1為華新藥業(yè)201車間水平衡示意圖，圖2-3-2為華新藥業(yè)全廠水平衡示意圖，基建用水不包括在企業(yè)工業(yè)用水范圍之內(nèi)，測(cè)試后單獨(dú)匯總。1011

圖2-3-1Vcyl8019684Vl44氧化Vco36Vcyl100Vl196水解、冷凝濃縮Vl455Vd297Vf878VcylVco126Vl84Vcyl404Vcy25760131Vl131真空泵15Vd15清洗372Vd282Vco90NOX吸收系統(tǒng)12圖2-3-213

Veyl2324Vcyl684Vcy25760Vcyl455Vcy2297878201Vco126684Vcyl1430Vcy26250循環(huán)系Vl867Vd3081211202Vco361430Vl1093統(tǒng)12931093201冷凍Vco2003417Vcyl210Vcy21056431泰必利Vd104Vl327Vd1905Vco578Vf7120Vl3554Vcy2124082975203Vd864Vco216Vl1895制片68Vd68264Vd264輔助生產(chǎn)部門14（四）企業(yè)水量平衡測(cè)試結(jié)果分析由于水平衡測(cè)試有時(shí)不能在企業(yè)各個(gè)用水單元同步測(cè)試，所以各用水單元測(cè)試所得數(shù)據(jù)匯總后和工廠實(shí)際用水情況有一定差異，為了使測(cè)試工作保證質(zhì)量，要求在測(cè)試階段所得各類水取水量（生產(chǎn)、生活）之和與同期全廠實(shí)際日取水量平均值之差不大于10%，應(yīng)可認(rèn)為測(cè)試結(jié)果符合要求，否則應(yīng)繼續(xù)查找有無漏測(cè)和計(jì)算錯(cuò)誤直至差值小于10%為止。1、各類用水分析將全廠各類用水以用途進(jìn)行匯總分類，并計(jì)算其所占總?cè)∷康谋壤槍?duì)工業(yè)用水考核指標(biāo)與本地區(qū)同類企業(yè)的水平進(jìn)行比較，找出本企業(yè)在工業(yè)用水方面存在的問題。2、根據(jù)水平衡圖進(jìn)行分析當(dāng)用水部門有中央循環(huán)水池及循環(huán)回用水系統(tǒng)時(shí)，可按水量平衡示意圖進(jìn)行水量平衡計(jì)算，以確定溢流量和滲漏量。3、根據(jù)單臺(tái)設(shè)備測(cè)試結(jié)果分析根據(jù)單臺(tái)設(shè)備測(cè)試結(jié)果，針對(duì)本設(shè)備、工藝對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的要求，分析目前用水情況是否符合工藝要求，分析該設(shè)備的取水、排水、耗水是否有不合理的地方，從而采取措施進(jìn)一步提高水的利用率。4、職工生活用水情況分析職工生活用水，包括廠區(qū)職工用水（浴室、食堂、綠化等）和車間生活用水兩部分。根據(jù)本地區(qū)氣候和習(xí)慣的實(shí)際情況，參15

照同行業(yè)的先進(jìn)水平和用水規(guī)范，分析本廠職工人均日取水量是否合理，從而采取措施加強(qiáng)管理。三、制訂合理化用水規(guī)劃水平衡測(cè)試和分析工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況，制定合理化用水規(guī)劃。規(guī)劃的主要原則：（一）在工藝條件一定的情況下，盡量增大本企業(yè)的重復(fù)利用水量，從而減少取水量。（二）用不用水或少用水的生產(chǎn)工藝來改造、代替原來的工藝，從而使用水量減少，達(dá)到節(jié)約取水量的最終目的。四、水量平衡測(cè)試報(bào)告書水量平衡測(cè)試報(bào)告書要包含以下內(nèi)容：（一）企業(yè)基本概況，主要包括企業(yè)的規(guī)模、產(chǎn)值、產(chǎn)量、主要產(chǎn)品、主要工藝及流程、能源消耗、已實(shí)現(xiàn)的節(jié)水措施等內(nèi)容。（二）填寫好以下幾張表a企業(yè)年用水狀況表（見表1）b企業(yè)近期日用水量統(tǒng)計(jì)表（見表2）c設(shè)備或工序水平衡測(cè)試表（見表3）d車間水平衡測(cè)試表（見表4）e企業(yè)水平衡測(cè)試表（見表5）16

表1企業(yè)年用水狀況新水量萬m3重復(fù)利用水量萬m3定額排重冷工排水量排重復(fù)利用冷工串冷工鍋爐蒸汽冷凝水回用年排水萬率冷工鍋爐蒸汽冷凝水回用量水單位產(chǎn)品新水量m3/單位產(chǎn)品自地地串地地表下水水卻水循環(huán)率%藝水回用單位產(chǎn)值新水量職工人均生活日新水量年份總卻藝水回用量水量總計(jì)自來水聯(lián)總計(jì)水循環(huán)量用水量m%率m3/萬元m3/人·日%3率率%%17表2企業(yè)近期日用水量統(tǒng)計(jì)表重復(fù)利用水量人均企業(yè)重復(fù)利用率%總用新水串聯(lián)冷卻工藝鍋爐蒸汽生活耗水漏溢排水排水日新量水量量率%水量管理車間水量量分類用水