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水疗给排水技术:给水排水工程成果

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:水疗是指利用水蒸气、水的冲激力或水中矿物质达到健身、康复理疗的方法。包括桑那浴、蒸汽浴、水力按摩浴、多功能按摩淋浴、药浴等。表19-9家用浴盆配套设备性能表19-10公共浴盆配套设备性能1.水力按摩浴盆的组成水力按摩浴盆一般由浴盆、循环水泵、气泵、按摩喷嘴、控制附件和给排水管道等组成。

水疗给排水技术:给水排水工程成果

水疗是指利用水蒸气、水的冲激力或水中矿物质达到健身、康复理疗的方法。包括桑那浴、蒸汽浴、水力按摩浴、多功能按摩淋浴、药浴等。这些设施一般由专业设计公司或设备承包商提供设计、设备安装及调试。本节只作简要介绍。

一、水疗分类

由于水疗是利用水的冲激力或蒸汽温度达到健身目的,因此一般是根据水的温度和是否有水力按摩来分类,常见水疗名称及水温范围见表19-8。

表19-8 各种浴池水温和空气湿度

二、蒸汽浴

1.桑那浴

桑那浴(又称干蒸)蒸汽是靠发生炉四周水槽和人工往发生炉上洒水产生的。其浴房大小应根据设计使用人数、建筑面积等条件确定。给排水设计应注意以下几点:

(1)桑那房内发热炉内宜有空气加湿水槽,水注入槽内可提高室内湿度,浴房周围应设方便的补水管道。

(2)如设计自动喷水灭火系统时,应选择141°C的自动喷洒头。

(3)木地板下设排水地漏,直径不宜小于DN50。

2.再生浴

再生浴分高、低温2种,温度、湿度与桑那浴有区别,浴房设计条件与桑那浴房相同。发热炉和温控器应配套选用。

3.蒸汽浴

蒸汽浴(又称湿蒸)是把浴房外蒸汽发生器产生的蒸汽直接接入浴房内,浴房内不设蒸汽发生炉。设计时应注意以下几点:

(1)给水管道在进发生器之前应设过滤器和阀门,并安装信号阀,保证断水时及时切断电源

(2)蒸汽管道为铜管,管道上应避免锐角,以免发生噪声;管道上不允许设阀门,长度宜小于3m,如大于6m或环境温度低于4°C,应有保温措施。

(3)发生器上的安全阀和排水口应将蒸汽和水接至安全地方,避免烫伤

(4)地面设不小于DN50的排水地漏。

(5)浴室外宜设冷水喷嘴或浴室内设自动清洗器。

(6)可根据需要设淋浴器

三、水力按摩浴

水力按摩浴近年来发展较快,一般分成品浴盆和土建式温池2类。成品浴盆又可分为家庭浴盆和公共浴盆,池水容量为900~3500L,配套设备及性能分别见表19-9和表19-10;土建式温池也有2种,二温池(热水池、温水池)和三温池(热水池、温水池和冷水池),池水容量一般为6~10m3

表19-9 家用浴盆配套设备性能(不连续使用)

表19-10 公共浴盆配套设备性能(连续使用)

1.水力按摩浴盆的组成

水力按摩浴盆一般由浴盆、循环水泵气泵、按摩喷嘴、控制附件和给排水管道等组成。有的产品中,利用水力按摩喷嘴处的负压抽取空气,而取消气泵(对气量无要求)。

水力按摩浴盆组成如图19-4所示。

2.水循环系统

图19-4 水力按摩浴盆管道配件图

1-水力按摩喷嘴;2-水力按摩喷嘴本体;3-空气开关按钮;4-无声空气控制器;5-按摩水泵;6-空气开关;7-连接件;8-空气传动管;9-吸水口管件;10-吸水口管(DN50);11-供水管(DN25);12-空气管(DN25)

循环系统有2种形式,一是单水泵形式(见图19-5),水循环和水过滤共用1台水泵;二是双水泵形式(见图19-6),水循环和水过滤由2台水泵分别完成。单泵形式的特点:体积小、省地,但循环水量小,在家庭水力按摩浴盆中采用较多。双泵形式的特点:可根据各自要求,分别配套设备,调控容易;但占地大,多用于水容量较大的浴盆和土建式温池。

图19-5 单水泵循环形式

1-单泵;2-喷嘴;3-气泵;4-加热器;5-过滤器

图19-6 双水泵循环形式

1-按摩水泵;2-过滤水泵;3-气泵;4-撇沫器;5-过滤缸;6-热交换器

循环水泵的吸水口一般位于浴盆侧壁下方,管径不宜小于DN50,压水管管径不宜小于DN25,管道应对称布置成环,保证水力按摩喷头处的压力相近,不同孔径喷头的出水量见表19-11,循环水泵应根据喷头数量和喷头出水量确定,或根据配套水泵流量大小来配置合理的喷头数量。

表19-11 不同孔径喷头的出水量(m3/h)

循环管道布置计算与水景中喷泉配水管有相似的要求,同时为降低噪声,吸收水泵、气泵的振动,并易于拆装,循环管道的压力管路(水和气)宜用软管。(www.xing528.com)

3.水力按摩喷头

水疗效果的好坏,取决于喷头喷出的水气流强度,即喷嘴的射流效果。喷头平面布置见图19-7,喷头喷射水流示意见图19-8。

图19-7 喷头平面布置示意图

(a)3喷头;(b)4喷头;
(c)5喷头;(d)6喷头

图19-8 喷头喷射水流示意图

1-压力水;2-喷头;3-空气

4.喷头射流的水力计算

(1)射流体的划分:喷头射流可按管嘴出流进行分析,如图19-9所示,射流可分为几个区段:射流边界层:从管嘴出口开始向内外扩展的混掺区域,它的外边界与静止流体相接触,内边界与射流的核心区相接触;射流核心区:射流的中心区到末端断面之间的区段为射流起始段,起始段后整个射流为边界层区段(称射流的主体段)。在起始段与主体段之间有一过渡段,因其很短,在分析时一般不予考虑。

图19-9 射流体分区示意图

(2)紊流淹没射流特征:喷头射流为淹没式射流,具有以下3个基本特征。

1)射流边界层的直线扩展性:主体段的扩展角和起始段的略有不同,外边界线与轴线所成的角度α=b/x为常数,b为射流主体段距坐标原点距离x处断面的半径(射流边界层厚度)。

2)射流断面上纵向流速分布的相似性:在射流主体段,各过流断面上纵向流速分布有明显的相似性(也称自保性)。轴对称射流主体段不同断面上的流速分布如图19-10所示。由图可见,随距离x增加,轴线流速um逐渐减小,流速分布曲线趋于平坦,对图19-10用无量纲分析,k<u/um纵坐标,u是径向坐标r处的流速;r/b0.5为横坐标,b0.5为流速等于0.5um处的径向坐标,则断面上无量纲流速分布曲线基本上是相同的(见图19-11)。

3)射流各断面上动量守恒:实验测定表明射流内部的动压与静压强分布差别不大,一般可按静压强分布分析。对主体段取一段射流体为隔离体,因沿流向x轴上的外力之和为零,即动量守恒:

(3)淹没射流的流速:淹没射流如图19-8所示,假定射流出口断面上流速均为u0,出口断面半径为r0,按对称于射流纵轴的轴对称流动进行分析。

1)射流断面上的流速分布:因各断面流速分布有相似性,则

射流主体段断面上的流速分布服从高斯正态分布,则

图19-10 射流体不同断面上的流速分布

图19-11 射流体断面无量纲流速分布曲线

上式表明轴线处流速与离极点O距离x成反比。

3)射流断面上任意一点的流速:将式(19-12)代入式(19-6)得

由实验知出口断面到极点的距离为0.6d0,所以

将be=0.114x和um/u0=6.2d0/x代入上式得

上式表明流量与极点距离x成正比,即卷吸混掺流量随x增加而增大。

(4)喷嘴处压力和出口流速关系:取喷嘴口内侧的0-0断面和外侧的1-1断面分析(见图19-12),列能量方程有:

图19-12 喷嘴射流能量分析图

式中:H0为喷嘴口内侧静压,kPa;H1为喷嘴口外侧静压近似为喷嘴淹没深度,kPa;u0为喷嘴口内侧流速,m/s;u1为喷嘴口外侧射流断面上的平均流速,m/s;Σh为2个断面之间的总水头损失(包括孔口和突然扩大等两项局部损失)。

上式表明u1与喷嘴直径、出口压力,喷头淹没深度,射流断面宽度及断面与喷嘴口距离等因素有关。当对浴盆某点的射流强度(或射流流速)有要求时,可由上式求出喷嘴处所需水压,反之亦然。

当喷嘴射流时,在负压抽吸区通入空气后,单相射流变为二相射流,出口流体的密度小于水,可对方程右边密度进行修正,修正后仍可用上述方法分析。

四、药浴

药浴池主要是在一定体积的水池中,加入药材、药剂,达到辅助治疗的目的,一般分多人池和单人池(盆),设计上与浴盆、浴池相同,无特殊要求。

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