水平衡计算
顶管泥水平衡施工计算公式
顶管泥水平衡施工计算公式顶管泥水平衡施工是一种常用的地下管道施工方法，它通过在地下挖掘一条管道，并在管道内注入泥浆，以平衡地下水压力，从而保证施工安全和顺利进行。
在顶管泥水平衡施工中，需要对地下水压力、泥浆密度等参数进行计算，以保证施工的稳定性和安全性。
本文将介绍顶管泥水平衡施工的计算公式和相关参数。
一、地下水压力计算公式。
在顶管泥水平衡施工中，地下水压力是一个重要的参数，它直接影响到施工的安全性和稳定性。
地下水压力的计算公式如下：P = γh。
其中，P为地下水压力，γ为水的密度，h为地下水的深度。
根据这个公式，可以计算出地下水在不同深度下的压力，从而确定施工中需要注入的泥浆密度。
二、泥浆密度计算公式。
泥浆密度是指在管道内注入的泥浆的密度，它需要根据地下水压力和管道深度来确定。
泥浆密度的计算公式如下：ρ = γh + ΔP。
其中，ρ为泥浆密度，γ为水的密度，h为地下水的深度，ΔP为地下水压力。
根据这个公式，可以确定在不同深度下需要注入的泥浆密度，从而保证施工的稳定性和安全性。
三、泥浆注入量计算公式。
在顶管泥水平衡施工中，需要根据地下水压力和管道深度确定泥浆的注入量，以保证地下水和泥浆的平衡。
泥浆注入量的计算公式如下：V = A × h。
其中，V为泥浆注入量，A为管道横截面积，h为地下水的深度。
根据这个公式，可以确定在不同深度下需要注入的泥浆量，从而保证施工的稳定性和安全性。
四、施工参数的选择。
在进行顶管泥水平衡施工时，需要根据地下水压力、管道深度等参数来选择合适的施工参数，以保证施工的稳定性和安全性。
具体来说，需要选择合适的泥浆密度、注入量等参数，从而保证地下水和泥浆的平衡。
同时，还需要根据地下水的变化情况来及时调整施工参数，以保证施工的顺利进行。
五、施工过程的监测与调整。
在进行顶管泥水平衡施工时，需要对施工过程进行监测，并根据监测结果来及时调整施工参数。
具体来说，需要对地下水压力、泥浆密度、注入量等参数进行监测，从而及时发现问题并进行调整。
水力平衡计算
水力平衡计算方法
室内热水供暖管路水力计算的主要任务；
1．按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力，确定各管段的管径。
为了各循环环路易于平衡，最不利循环环路的平均比摩阻Rpj不易选得过大，目前一般取值60～120Pa/m。
2．按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所必需的循环作用压力。
水力计算的计算要求：
管径25mm，v<1.2m/s，
3．热水供暖系统的循环压力，一般宜保持在10～40kPa左右。
4．对于单层家用采暖系统，一般最不利环路与最有利环路仅靠管径的调整仍然会超过压力损失的最大允许差值，此时需加设自动恒温控制阀，保证满足所开房间的热量。
第五章 工艺计算-水平衡计算
(1)、精馏塔抽取的杂醇油酒汽量（G1）
G1
7.21 40.1(kg / h) 20% 90%
（2）、稀酒精杂醇油溶液量（G2）
G2 G1
50% 200.5(kg / h) 10%
（3）、冷却水用量（W5'）
40.1 [1551 4.0 (91.9 25)] W 872(kg / h) 4.18 (40 20)
热量平衡公式：
' (R2 1)(P P )i3 FcF (tF2 tF1 ) W3cw (tH3 tH3 ) (R2 1)(P P ) j e 1 e
W3
( R2 1)( P Pe )(i j ) F1cF (t F2 t F1 )
' cw (t H3 t H3 )
第二节
热量平衡计算
二、计算实例
1.流程示意图
第三节
水平衡计算
二、计算实例
1、醛塔分凝器冷却用水W1
A( R1 1)(i j ) W1 ' cw (t H1 t H1 ) 28.9 (195 1) (1146 222.4) 4.18 (70 25) 27813(kg / h)
' 5
第三节
水平衡计算
二、计算实例
5、杂醇油分离稀释用水量W5
（4）、稀释水用量（ W5"）
W5" G2 G1 200.5 40.1 160.4(kg / h)
（5）、总用水量（W5）
W5 W W 872 160.4 1032.4(kg / h)
' 5 " 5
企业水平衡测试计算方法
…………（1）
和
Vf+ Vs= Vco+ Vd +Vl
…………（2）
第3页
共10页
企业水平衡的概念
评价企业合理用水的技术经济指标 评价企业合理用水的技术经济指标包括：重复利用率、新水利
用系数和用水定额等。 （1）重复利用率
重复利用率是指在一定的计量时间内，生产过程中使用的重复利 用水量与总用水量之比，按下式计算:
有关说明
在进行企业水平衡以及对企业合理用水的各项技术经济指标，尤其是 对重复利用率进行计算时，要充分考虑企业循环用水和串联用水的实际情 况，准确合理划分循环用水和串联用水，才能保证计算结果与实际情况的 一致性。
示例
某企业有三套生产装置，其水平衡图如下所示（单位m3/d）：
VcyA 500
VfA 200
企业各用水系统的输出水量包括：循环用水量（Vcy）、耗水量 （Vco）、排水量（Vd）、漏溢水量（Vl）。
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企业水平衡的概念
企业水平衡的平衡图
Vcy Vf Vs
企业
Vl
Vcy Vco Vd
企业水平衡平衡方程式
根据企业水平衡的定义和平衡图可以列出2个企业水平衡的平衡
方程式，即：Vcy+ Vf+ Vs= Vcy+ Vco+ Vd +Vl
排水量、漏溢水量、职工生活用水量。包括年用水量、近期的日用水量。 需要统计的参数主要有：企业年产品总量、企业年产值、企业生产职
工总人数、企业全年工作天数。
（3）测试仪器的选择和测试方法 实测水量时，可以使用在线计量仪表，但要注意仪表工作是否正常，
是否在有效检定或校验周期内。在没有现场计量仪表的情况下，一般使 用超声波流量计。
水资源平衡计算公式
水资源平衡计算公式水资源平衡是指在一定时期内，某个区域内水资源的供需平衡状态。
它可以通过一个简单的公式来计算，以评估水资源的利用情况和管理措施的有效性。
水资源平衡计算公式如下：水资源平衡 = 自然补给量 + 引水量 - 用水量 - 流失量 - 储量变化自然补给量是指某个地区在一定时间内自然补给的水量，包括降水和地下水补给。
降水是指大气中水蒸气凝结为液态或固态的形式降落到地面的过程。
地下水补给是指土壤中的水分通过渗透和地下水流动的方式进入地下水库。
引水量是指从自然水体中提取的水量，包括河流、湖泊和地下水。
引水量主要用于农业灌溉、城市供水和工业用水等。
用水量是指某个地区在一定时间内实际使用的水量，包括农业用水、城市用水和工业用水等。
流失量是指水资源在输送和利用过程中的损失量，包括蒸发、渗漏和排放等。
储量变化是指某个地区水资源储量的变化情况，包括地下水位的升降、河流水位的变化和地表水蓄积或消退等。
通过水资源平衡计算公式，可以清晰地了解一个地区水资源的供需情况。
当水资源平衡为正值时，表示该地区水资源供过于求，存在过剩的情况；当水资源平衡为负值时，表示该地区水资源供不应求，存在不足的情况；当水资源平衡为零时，表示该地区水资源供需平衡，水资源利用合理。
水资源平衡的计算结果对水资源管理和规划具有重要意义。
如果水资源平衡为正值，可以考虑适当增加水资源利用，如增加农田灌溉面积、开发新的城市供水工程等；如果水资源平衡为负值，需要采取相应的措施，如节约用水、提高水资源利用效率、开展水资源调度等，以保证公共供水和生态用水需求的满足。
然而，水资源平衡计算也存在一些局限性。
首先，水资源平衡的计算结果受到数据的限制和不确定性的影响。
例如，自然补给量和流失量的测量和估算存在一定的误差；其次，水资源平衡对不同地区的适用性有一定的局限性，因为不同地区的水资源特征和利用方式存在差异；最后，水资源平衡只是一个静态的评估指标，不能完全反映水资源的动态变化和可持续利用的情况。
企业水平衡测试计算方法
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水平衡测试的计算步骤
确定测试范围
根据企业的实际情况， 确定测试的范围，包 括生产用水、生活用 水、辅助设施用水等。
收集数据
收集企业在一定时间 内的进水量、出水量、 漏水量等数据，数据 来源包括水表、流量 计等。
计算总用水量
根据收集的数据，计 算企业在一定时间内 的总用水量。
分析用水状况
根据计算结果，分析 企业的用水状况，包 括用水效率、漏水率 等。
企业水平衡测试计算方法
• 引言 • 企业水平衡测试计算方法概述 • 企业水平衡测试计算方法的具体应用 • 企业水平衡测试计算方法的优势与局
限性
• 企业水平衡测试计算方法的改进建议 • 企业水平衡测试计算方法的案例分析
01
引言
目的和背景
目的
企业水平衡测试的目的是为了了解企业在生产、生活等方面的用水情况，找出 节水潜力，制定相应的节水措施，提高用水效率，减少水资源的浪费。
测试结果
通过水平衡测试，发现该企业在不同生产阶段的水资源供 需存在差异，提出了优化水资源配置的措施，如调整生产 班次、改进工艺流程等。
案例三：某食品加工企业的水平衡测试
• 测试目的：评估该食品加工企业水资源的利用效率和节水潜力，提高生 产效率，保障食品安全。
• 测试范围：该企业各生产车间的用水环节，如原料清洗、加工处理、产 品冷却等。
案例二：某化工企业的水平衡测试
测试目的
评估该化工企业水资源的供需状况，优化水资源配置，保 障生产稳定运行。
测试范围
该企业各生产车间及辅助设施的用水环节，如原料洗涤、 化学反应、产品分离等。
测试方法
采用在线监测系统和手工监测相结合的方式，实时监测各 用水环节的水量、水质、温度等参数，分析水资源的供需 平衡状况。
水平衡测算指导
V l水平衡测试指导1 水平衡水平衡是以企业（或生产单元或水系统）为考察对象的水量平衡，即该企业或生产单元或用水系统的输入水量之和等于输出水量之和。
1.1 水平衡的基本图示水平衡的基本图示，仅以水的流向表示进入（输入）和排出（输出）生产单元或系统的水量,与其化学成分和物理状态无关。
1.2 水平衡表达式输入表达式： V c y +V f +V s +V c +V st =V t 输出表达式： V c y +V c o +V d +V 1=V t输入输出平衡方程式： V c y +V f + V s +V c +V st =V c y +V c o +V d +V 1式中： V c y —循环用水量 V f —新水量 V s —串联用水量 V t —总用水量 V c o —耗水量 V d —排水量 V 1—漏溢水量 V c —化学水用水量V st—蒸汽用水量2 水量定义与代号2.1 总用水量企业或二级生产厂的总用水量为新水量与重复利用水量之和；用水单元的总用水量为新水量、化学水用水量、蒸汽用水量与重复利用水量之和；总用水量以V t表示。
2.2 新水量取自任何水源，被第一次利用的水量，称为新水量，亦称取（新）水量，以V f表示。
2.3 耗水量耗水量系指在确定的系统（供水系统或用水工序，如循环水系统、生产装置、注水站等）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V c o表示。
间接冷却循环水系统耗水量V c o冷=F+G式中F—吹散水量；G—蒸发损失水量。
吹散水量F和蒸发损失水量G不易测量时，可用下式估算：F=C冷×K式中C—冷却循环水量；冷K—吹散损失系数；吹散损失系数（K）G=C冷×S×∆t%式中S—蒸发损失系数；∆t—冷却水进出水温度。
蒸发损失系数（S）2.4 漏溢水量漏溢水量系指在确定的系统内，设备、管网、阀门、水箱、水池等漏失或溢出的水量，以V1表示。
滴灌系统水力计算公式(沐禾)
2.设计灌水定额计算公式m=0.1γzp(θmax-θmin)/η
Z土壤计划 θ max为田间 θ min为田 田间持水率 P设计土壤湿 最大持水率 间最大持水 γ 土壤容重g/cm3 湿润层深 θ 田 润比 度m 的90% 率的65% 1.45 0.5 65.00% 90 65 25.5 求T 求区允 [q v ] 许的偏差率 水 头 偏 差 率 [h v ]
0.2 8 0.412
一次灌水延续 时间t (h/组)
3.8
）：A=Qηt/10*Ia
t一次灌水 延续时间 22 求灌溉面 积，亩 6.27
1.水量平衡计算公式（以地定水）：Q=10*Ia*A/ηt
已知 灌溉面积 常数 10 Ia设计耗水 强度mm/d 4.5 A灌溉面 积,hm2 50.53 η 灌溉水利 t一次灌水延 用系数 续时间 0.95 22 求Q 108.80
1.水量平衡计算公式(以水定地）：A=Qηt/10*Ia
已知 灌溉面积 常数 10 Ia设计耗水 强度mm/d 5.0 Q,m3/h 1 η 灌溉水利 用系数 0.95
31.62 6.68
21.09
3.设计灌水周期T=(m/Ia)*η 4.一次灌水延续时间t=m*Se*Sl/qd
m设计灌水定额 (mm) 31.62 qd滴头设计 Se滴头间 Sl毛管间距m 距m 流量L/h 0.3 1.2 3
求t 3.8
系统设计参数表
序号 1 2 3 参数名称 灌溉补充强度I a (mm/d) 系统初定总供水流量 Q (m3/h) 灌溉水有效利用率η 参数值 5 50 0.95 序号 5 6 7 参数名称 参数值 土 壤 湿 润 比 65 p (%) 设计 灌水 定额 31.62/21. 08 m (mm)/(m3/亩) 设计 灌水 周期 6.5 T (d)
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工艺水取水量就是各工艺取用的新鲜水量 .
整个项目新鲜水量用于全厂工业用水重复利用率的计算里
工艺水回用率计算中，生产线 1和生产线 2 为工艺水，其回用水 400+600,新水 200+200 。
间接冷却水循环率中，循环水为
污水回用率中，污水站污水回用量
水，可直排，不算污水。
水平衡中各种水量的核算
工业企业用水的定义、水源、分类、以及用水管理和水量计量应遵循 CJ19-87 规
1、取水量
工业用水的取水量是指自地表水、地下水、自来水、海水、城市污水及其他水源 的总水量。
现有生产厂，以水表读取为准，乘以实际用水时间，得出用水量（日 和年）。
对于拟建工程项目则应按用水装置（生产单元）汇总，一般化工生产装 置取水量包括 生产用水和生活用水两大方面；生产用水又包括 间接冷却水 、工艺 用水和锅炉给水 。
各种用水关系见图 4-7。
工业取水量二间接冷却水量+工艺用水量+锅炉给水量+生活用水量
2、重复利用水量
重复利用水量系指生产厂 （建设项目） 内部循环使用和循环使用的总水量。
在化 工建设项目中主要是 间接冷却水系统的循环水量和工艺过程中循环多次使用的 水之和，可由项目建议书或可行性报告中获取这些数据。
对现有生产厂， 可用水
泵的额定流量计算，即：
重复利用水量=水泵额定流量X 实际开泵时间
3、耗水量
耗水量是整个工程项目消耗掉的新鲜水量总和， 即：H=Q1+Q2+Q3+ Q4+ Q5+ Q6 式中，Q1――产品含水，即由产品带走的水，Q1=产品产量（t/h 或t/a ）x 产品
含水量，％；
Q2――间接冷却水系统补充水量，亦即循环冷却水系统补充水量，耗
水量；
Q3——洗涤用水、直接冷却水和其他工艺用水量之和。
洗涤用水和直
接冷却水均为与物料直接接触的水。
工艺水用量由生产装置、工艺水回用
工业用水重复利用率中，新鲜水 700,重复用水 1600+600+400 。
600，新水为 200。
400，直接排放的污水 90+380 。
图中冷却塔的 50 为冷却
和工艺水取水量相加得到。
工艺用水量和直接冷却水量可从项目建议书或
可行性报告的水平衡图中，按各工艺装置依次汇总。
洗涤用水应包括装置
和生产区地坪的冲洗水；
Q4――锅炉运转消耗的水量，可由蒸汽吨数核算，或由可行性报告获
取；
Q5――水处理用水量，指再生水处理装置所需的用水量，如再生树脂等软
水剂的用水量。
可由可行性报告获取，或按公式计算；
Q6――生活用水量，指厂区内生活用水部门的用水量，如办公楼、食
堂、浴室、厕所、绿化等的用水量之和。
厂区生活用水可按职工生活用水［一般采取25〜35L/ （人•班）］和淋浴用水［40〜60L/ （人•班•淋浴1h）］核算。
4、排水量
排水量即环境统计定义的废水排放总量，包括生产废水和生活废水。
对于工程分析水平衡计算，生产废水指工程项目所有排放口排到外环境的生产废水总和，包括各装置外排的生产废水、直接冷却水和洗涤水；生活污水指厂区内生活设施排放的污水。
一般对于密闭用水的生产单元，可忽略损失量，将取水量的值作为排水量的值；厂区生活污水也可忽略消耗，将生活用水量视为生活污水排放量。
应该用类比调查或排放系数法核准可行性报告中的废水排放量。
5、漏水量
漏水量指全厂管道及设备漏损的水量，即全厂（全工程）用水量和装置用水量之差，通常将全厂（全工程）用水量的2%作为漏水量。
6、工业用水评价的考核指标
进行工程分析水平衡核算时，常用几个指标来考核评价工业用水的水平，这些指标为：重复利用率、间接冷却水循环率、工艺水回用率和污水回用率、万元产值新鲜水量（取水量）、单位产品取水量（新鲜水量），蒸汽冷凝水回用率及职工人均日生活取水量。
（1）重复利用率R0
重复利用率指工业用水中，重复利用水量占用水量的百分比。
r广
A = -xl00% = ------ X100%
式中，C ——重复利用水量；
丫一一用水量，由重复利用水量和取水量相加 得到;
Q --- 取水量。
(2)间接冷却水循环率R 冷
间接冷却水循环率指工业生产用间接冷却水中循环和回用水量占间接冷却用水 式中，C 冷一一间接冷却水循环量； 丫冷——间接冷却水系统用水量； Q 冷 间接冷却水系统取水量(补充新鲜水量) (3)工艺水回用率Rx 式中，Cx ——工艺水回用量； Qx 工艺水取水量(取用新鲜水量)； Yx 工艺水用水量。
(4)污水回用率R 污 式中，C 污——污水回用水量； Q 直污一一直接排入外环境污水量; 丫全污一一污水排放总量。
式中，W ――每产生1万元产值的产品需要的取水量(包括生产、生活取水量)，
m3/万 元；
Q -- 全年取水量，m3/a 。
量的百分比 —xlClO^ 二 ——-—xWO% J 缶+5 ——-—X100% (5)万元产值取水量(新鲜水量) W-—亠— 年产值 x!00%=
（6）单位产品取水量V。
单位产品取水量指每生产单位产品（如t, m）需要的生产和辅助性生产的取水
年生产取水量
量（不包括生活用水量）
（7）蒸汽冷凝水回用率R凝
蒸汽冷凝水回用率指用于生产的锅炉蒸汽冷凝水回用量占锅炉蒸汽发汽量的百
分比，是考核蒸汽冷凝水回用程度的专项性指标。
按下式计算：壬'
式中，C凝一一年蒸汽冷凝水回用量;
Z――年蒸汽发汽量
（8）职工人均日生活取水量（Q生）
定义每个职工平均每天用于生活的取水量为职工人均日生活取水量[L/ （人• d）]
C 企业（建设项目）年生活取水量
计算公式如下：y 职工人数兀全年生产天数
该项指标相对地能反映出生产用水和生活用水组成情况
再给大家出一道案例分析中的水平衡计算题:
请根据以下水平衡图，计算全厂水的重复利用率、间接冷却水循环率及蒸汽冷凝水回用率/ 05
年案例分析教材P178页）
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水的重复利用率指工业用水中重复利用水量占总用水量的百分比，即：只=水回用量（蒸汽冷凝水+其它回用水+循环水量）/总用水量x 100%本案例中全厂水的重复利用率为：
（220+1040+2.32 ）/ （38.72+220+1040+2.32 ）= 97.0 %
间接冷却水循环率（R冷）：间接冷却水循环率指工业生产中循环和回用量占间接冷却水用水
量的百分比，即：R冷=间接冷却水循环量/ （间接冷却水系统循环用水量+补充新鲜水量）
X 100% 本案例中间接冷却水循环率（R冷）为：（220+1040）/ （5.40+23.21+220+1040 ）=
97.8 %
蒸汽冷凝水回用率（R凝）：蒸汽冷凝水回用率指用于生产的锅炉蒸汽冷凝水回用量占锅炉
蒸汽发生量的百分比，是考核蒸汽冷凝水回用程度的专项性指标。
即：R凝=年蒸汽冷凝水
回用量/年蒸汽发生量X 100%本案例中蒸汽冷凝水回用率（R凝）为：2.32/5.76 = 40.3%。