CN101311432B - 低水压节能饮用水供应方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种低水压节能饮用水供应方法及装置，系将饮用水输送管道作同一水平面的环状设置，布置在10-15米的高度，形成一个内部密封状态的环状管道型水箱(1)；使该环状管道型水箱内处于自流状态；配置放气止回阀(4)和能自动关闭的自动排气阀，防止空气从自动排气阀吸入；在各用水点设置缩径垂直引提管(6)，也可通过引提管(6)连接上水管(7)与环状管道型水箱(1)。据此，可实现饮用水管道输送和环状高空水箱双功能作用，增加供水系统虹吸功能，做到管道内壁零腐蚀，无毒、卫生、耐高温，取代增压后供水的方法，确保水质达到生活饮用水标准。另外，上述供应方法及装置可在厂房内连续性生产的环境状态下铺设管道实施。其免清洗环形管道高位水箱技术也可应用于民用建筑物。

Description

低水压节能饮用水供应方法及装置

技术领域

本发明涉及一种饮用水供应方法及装置，具体地，本发明涉及一种低水压节能饮用水供应方法及装置。

背景技术

在许多大型工矿企业，所用的生活饮用水是由供水部或能源部用管道向分布于该企业内的用水点供水。此时，往往因为自来水供水源较远，自来水压力较低，再加上工矿厂房用水点分散，其距离总长往往可达数千米，因此，使远距离和高处用水点供不上水，长年需要通过增压泵站开启水泵增压供水。

另一方面，由于开泵引起水压波动，管道内壁积聚的沉淀物起来混合于水中，加上管道死角处的水也影响水质，这就使水质容易发生退化，例如，水质异味、细菌超标，等等。

例如，宝钢钢管厂所用的生活水是由宝钢能源部提供的自来水，因为钢管厂地处自来水水源较远，自来水压力只能在0.14--0.16Mpa之间，加上厂房用水点分散，距离总长约4千米，而且还有13米高度的用水点，使的远距离和高处用水点供不上水，长年需要通过增压泵站开启水泵增压供水，由于开泵引起水压波动，管道内壁积聚的沉淀物起来混合于水中，加上管道死角处的水也影响到水质，异味、细菌超标的情况经常发生。例如，取水样分析，宝钢的管道供应饮用水浊度为9.5NTU，超过6B5749---85生活饮用水卫生标准规定的3倍。

在此情况下，由于厂房内生活水管网中的水不适合饮用，员工们长年饮用桶装水。但是采用上百个烧水器烧水和桶装水，其费用很大。

为解决上述问题，也有人考虑了多种方案，但受到一系列条件限制。例如，由于自来水压力低，要保证供水就要用水泵增压，而用水泵增压就会引起管内水水压波动，管道内壁积聚的沉淀物起来混合于水中影响水质和消耗电能。配置增压泵站开启水泵增压供水，这种方法需要水泵和消耗电能及日常操作维护水泵的成本，对大范围供水摊薄成本后还可行，对小规模供水就显成本过高，而且当管道内水流速度、水压突然变大或方向改变时，会造成水质恶化，甚至出现“红水”，“黑水”等。另一种是采取屋顶水箱供水，但同样要水泵，优点是可以间断开泵减少电耗，水压平稳，管道内壁积聚的沉淀物不易起来混合于水。可是，水箱需要场地，定期还要清洗水箱，也有许多不便。

另一方面，如果对钢铁厂厂房内饮用水供应管道进行改建，必须要耐高温、抗外力、防破裂。而在厂房内连续性生产的环境下铺设管道，基本上不能动火。又，管道内壁输送水要符合人体饮用卫生条件。

鉴于上述，本发明人发现：对原用于长距离输送饮用水的管道加以重新设计利用，将饮用水输送管道以环状安排、设置在一定高度和平面范围内，形成一个密闭的环状高空管道型水箱，既可充分利用管道的自身容积，又可使管道内饮用水长期处于自流状态，减少水的停留时间，使余氯和游离氯达到水质要求。另外，根据本发明，所述环状高空管道型水箱配置了放气止回阀，在顶部配置自动排气阀，在水源压力极小(原来要用增压泵才能供水)用水过程管内可能产生负压的情况下，增加了具有防止空气从自动排气阀吸入的功能。在各个用水点用水打开放水阀时，出现水源与环状高空水箱1水的压差，产生“虹吸水”现像，使得管道内的饮用水会源源不断地从上水管7送到环状高空水箱1，并蓄积水位能，从而达到低水压节能供水目的。

为此，本发明的目的在于，提供一种低水压节能饮用水供应方法。

本发明的又一目的在于，提供一种低水压节能饮用水供应装置。

发明内容

本发明提供了一种低水压节能饮用水供应方法。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，系将饮用水输送管道作同一水平面的环状设置，布置在水源压力的90-98％高度。而无需借助外动力供水.形成一个内部构成密封状态的环状管道型水箱；使该环状管道型水箱处于自流状态，；并配置放气止回阀和能自动关闭的自动排气阀，使其具有防止空气从自动排气阀吸入的功能；在各个用水点设置缩径垂直引提管。也可通过引提管连接上水管与环状高空水箱。

据此，在各个用水点打开放水阀用水时，通过引提管使环状管道型水箱内水压降低。出现水源与环状管道型水箱水的压差≥0.14Mpa，在足够克服管内流动阻力后，使管道型水箱内的饮用水不断地从上水管送到环状管道型水箱，并蓄积水位能，从而达到低水压节能供水。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置在10-19米的高度。

所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置的高度与水源与环状管道型水箱水的压差具有相应的关系。如水源与环状管道型水箱水的压差≥0.10-0.20Mpa，则所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置的高度可在10-19米的范围之间。

由此，可在足够克服管内流动阻力后，使管道型水箱内的饮用水不断地从上水管送到环状管道型水箱，并蓄积水位能，从而达到低水压节能供水。由此，可使管道在低水压极限区域无需增压而正常供水。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱内壁采用热滚塑PE材料做内衬，用法兰连接工艺连接。

由此，可在满足在厂房内连续性生产的环境下铺设管道，基本上不动火。保证管道内壁输送水完全符合人体饮用卫生等一系列条件。且，能够在油桶等易燃易爆物品上方直接施工。这种管道内壁不磨损、不锈蚀、保持清洁光滑，恒定管网过水能力，具备类似不锈钢管的不怕火，抗冲击，坚固耐用条件。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱连接有分枝状用水点。

由此，本发明的环状管道型水箱形状可根据实际需要调整，以灵活地适应管道清洗和远距离用水点供水的要求。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱的管道总长约1000-5000米，落差为0.8米。

由此，改变了原来要18米落差，仅仅考虑走向方便的单一思路，创建了在统一高度范围的环状高位水箱.

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱的管道直径在50-200mm。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述缩径垂直引提管直径为所述环状管道型水箱的管道直径的20％-50％。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述放气止回阀在所述环状管道型水箱的管道上每距1000-1500米设置一个，所述放气止回阀设置于所述环状管道型水箱的管道的局部最高点处。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，在所述环状管道型水箱的管道上每距200-300米设置一个金属膨胀节。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱寿命可达到50年以上，而且能够原状拆卸回用成本较低。

本发明又提供了一种低水压节能饮用水供应装置。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，系将饮用水输送管道作同一水平面的环状，布置在10-15米的高度，形成一个内部构成密封状态的环状管道型水箱，该环状管道型水箱处于自流状态，并配置有放气止回阀和能自动关闭的自动排气阀，使其具有防止空气从自动排气阀吸入的功能，在各个用水点设置缩径垂直引提管，通过引提管连接上水管与环状管道型水箱。

由此，可使管道在低水压极限区域无需增压而正常供水。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述环状管道型水箱内壁采用热滚塑PE材料做内衬，用法兰连接工艺连接。

由此，可在满足在厂房内连续性生产的环境下铺设管道，基本上不动火。保证管道内壁输送水完全符合人体饮用卫生等一系列条件。且，能够在油桶等易燃易爆物品上方直接施工。这种管道内壁不磨损、不锈蚀、保持清洁光滑，恒定管网过水能力，具备类似不锈钢管的不怕火，抗冲击，坚固耐用条件。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述环状管道型水箱设计成环状内连接有分枝状用水点。

由此，本发明的环状管道型水箱形状可根据实际需要调整，以灵活地适应管道清洗和远距离用水点供水的要求。

所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置的高度与水源与环状高空水箱水的压差具有相应的关系。如水源与环状高空水箱水的压差≥0.10-0.20Mpa，则所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置的高度可在10-19米的范围之间。

由此，可在足够克服管内流动阻力后，使环状管道型水箱内的饮用水不断地从上水管送到环状高空水箱，并蓄积水位能，从而达到低水压节能供水。由此，可使管道在低水压极限区域无需增压而正常供水。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述环状管道型水箱的管道总长约1000-5000米，落差为0.8米。

由此，改变了原来要18米落差，仅仅考虑走向方便的单一思路，创建了在统一高度范围的环状高位水箱。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述环状管道型水箱的管道直径在50-200mm。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述放气止回阀在所述环状管道型水箱的管道上每距1000-1500米设置一个。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，在所述环状管道型水箱的管道上每距200-300米设置一个金属膨胀节。

所述装置寿命可达到50年以上，而且能够原状拆卸回用，成本较低。

根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述缩径垂直引提管直径为所述环状管道型水箱的管道直径的一半。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法及装置，实现饮用水管道输送和环状高空水箱双功能作用，增加供水系统虹吸功能，做到管道内壁零腐蚀，无毒、卫生、耐高温，取代以前需对饮用水进行增压后供水的方法和确保水质达到GB5749---85生活饮用水卫生标准。

附图说明

图1所示为本发明的低水压节能饮用水供应装置的立体示意图。

图中，1为环状管道型水箱，2为连接用水点的枝状分支管，3为可变控制阀，4为能使供水系统产生虹吸功能的放气止回阀，5为金属膨胀节，6为用水点的缩径垂直引提管，7为连接上水管。

具体实施方式

以下，参照附图，举实施例更详细地说明本发明。

实施例1

在宝钢某钢厂应用本发明的低水压节能饮用水供应方法和装置。

首先，将一个占地28万平方米厂房内的供水系统通过100mm直径的管道优化组合，如图1所示，将原本杂乱无章的饮用水供应管道设计成一个中间环形，可内外分枝状输送饮用水的密闭水箱型管道系统1，形成一个压力相对平衡的供水系统。所述内外分枝状管道可设置于所述环状输送管道的环内外。

输送饮用水的所述管道架设于厂房四周缘的13-13.8米高度处的外凸架梁处，安装简便，维修方便。

在本实施例中，上述环状管道型水箱的管道根据所依靠搭建的建筑物外形而形成大致矩形。

本实施例的低水压节能饮用水管的设计，根据现场夏季可供水压力只有0.14-0.16Mpa的具体情况，把管道从供水源头直接提升到13.5米高度，控制在13-13.8米净高度排列走向，总长约4000米，落差只有0.8米，改变了原来要18米落差，仅仅考虑走向方便的单一思路，创建了在统一高度范围的环状高位水箱.

由于本实施例的输送管道以环状布置在一定高度和平面范围内，形成管状水箱，因此，本实施例的水箱型管道内水的高度和容积(30立方米)是恒定的。在本实施例中，用水点设置15个，由此，各个用水点都能常时用上饮用水。

另外，用水点的压力与地面高度有关，而与输送距离关系不大.更能适用于低水压处.可以不用水泵等装置。

在本实施例中，所述环状管道型水箱的管道的局部处可形成最高点，在所述低水压节能饮用水管的水箱型管道的四个局部最高点安装了自创的放气止回阀4，使管道放尽管内空气后，控制水箱型管道1处于密闭状态。即，根据本发明的低水压节能饮用水供应装置，所述放气止回阀4可在所述管道型水箱的管道上每距1000-1200米设置一个。

自创的放气止回阀结构及功能说明：

水管道系统为防止进入空气后引起水击和压力波动，一般设计都会在管道高位处安装放气阀，而本发明的”低水压节能型供水方法”会使管道上部有时产生负压，这就会使空气从放气阀漏进水道内并破坏虹吸，对此，我们自创了放气阀与止回阀串联接到高位(共4处)做到既能放气，又不致漏进空气。

在本实施例中，设置15个用水点，在各用水点安装缩径竖立引提管6，在用水点放水的同时，利用水位落差的动力和虹吸原理进行放水，由此，可提高管道输水效率。

在本实施例中，所述15个用水点设置于不同高度的楼面处。在本实施例中，在所述低水压节能饮用水管的水箱型管道采用对普通无缝钢管、弯头、三通等管道件内部表面处理(喷丸)达到Sa21/2级后，再用聚乙稀作为原料，采取热滚衬工艺，在管道内壁涂上防腐层，以防止管道内壁生锈，保证水的质量，同时，由此也可保持管内光洁，减少输送阻力。

本发明采用热滚衬工艺，完全用钢管热滚塑PE材料内衬做水管内衬降低成本，同时，保留了耐高温、抗外力、防破裂的要求，与目前流行的用PVC做水管，不能耐高温、怕火、怕碰相比，要安全的多。

在本实施例中，管道的连接采用法兰直接现场连接，与原焊接工艺相比，使用、维修方便，避免管料浪费。

在本实施例中，在使用所述低水压节能饮用水管的水箱型管道进行饮用水供水时，一旦出现供水停止一段时间或其它故障，对水质有影响时，可方便地操作环状和枝状可变控制阀，把系统从环状变成分枝状，使系统快速清洗不留死水，做到既节水又保证水质。

在本实施例中，设置有可专门用于管道清洗用的放水阀。其设置地点设于管道平面的较低处即可。

根据本实施例的低水压节能饮用水供应装置，所述金属膨胀节在所述管道型水箱的管道上每距300米设置一个。

在本实施例中，所述金属膨胀节5在所述管道型水箱的管道上设置6个。

在本实施例中，所述管道型水箱的管道直径在100mm。所述缩径垂直引提管6的直径为50mm。

在本实施例中，所述可变控制阀3通常设置于枝状或分枝状管道附近，用于对枝状或分枝状管道供水的控制。上述专门用于管道清洗用的放水阀通常也可设置该处。

实施例2

除了上述管道型水箱的管道根据所依靠搭建的建筑物外形，而形成多边形及缺口矩形之外，其他如同实施例1，应用本发明的低水压节能饮用水供应方法和装置。

根据本实施例的低水压节能饮用水供应方法及装置，具有以下优点：

1.在水的源头就把饮用水和消防水分开，节省了水箱、水泵、控制水泵启、停的水位继电器等，不但结构简单，而且在防止污染方面更加有效.

2.利用源头的0.14Mpa低水压直接在极限高度(13.5米处)水平面环状蓄积水位能，而且还充分考虑了加快水的流动性，提高水质.直接对远距离(1500米)及高位用水点(高13米)供水，省略一套增压水泵及配套水箱。年节约近万度电.

3.具有输水管和高位水箱双功能，缩短水的贮存时间，阻止细菌繁殖，始终保持水的清洁卫生.

4.平时无需清洗，可节约用水和省去清洗水箱费用.

5.采取法兰直接现场连接，能够原状拆卸回用，而且管道内部PE热滚塑材料坚固耐用，有弹性不开裂，做到一次投资，可长年永久使用.与原焊接工艺相比，避免管料浪费，经济效益更明显；

6.厂房内完全用钢管热滚塑PE材料内衬做水管的据调查还是首例，首先它比不锈钢管成本低的多，但保留了耐高温、抗外力、防破裂的必要条件，与目前流行的用PVC做水管，不能耐高温、怕火、怕碰相比，要安全的多.

根据上述实施例，本发明的低水压节能饮用水供应方法和装置已在钢管厂投入使用，改变了过去供水需用增压泵进行，不仅减少了电耗，而且管道压力稳定，管道内壁积聚的沉淀物不易起来混合于水，各个用水点的水质都与进水源水质保持一致，水质纯净，优良。

根据本发明的低水压节能饮用水供应方法及装置，实现饮用水管道输送和环状高空水箱双功能作用，增加供水系统虹吸功能，做到管道内壁零腐蚀，无毒、卫生、耐高温，取代以前需对饮用水进行增压后供水的方法和确保水质达到GB5749---85生活饮用水卫生标准。

本发明的低水压节能饮用水供应方法及装置具有满足在厂房内连续性生产的环境状态下铺设管道等一系列优点。特别适合厂房、防水、高温环境下使用其免清洗环形管道高位水箱技术也可应用于民用建筑物。

Claims (15)

1.一种低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，所述方法系将饮用水输送管道作同一水平面的环状设置，布置在10-19米的高度，形成一个内部构成密封状态的环状管道型水箱(1)；

使该环状管道型水箱(1)处于自流状态；

配置放气止回阀(4)和能自动关闭的自动排气阀，使其具有防止空气从自动排气阀吸入的功能；

在各个用水点设置缩径垂直引提管(6)，连接上水管(7)与环状管道型水箱(1)。

2.如权利要求1所述的低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，所述环状管道型水箱连接有分枝状用水点。

3.如权利要求1所述的低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置在水源压力的90-98％高度，无需借助外动力供水。

4.如权利要求1所述的低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，根据本发明的低水压节能饮用水供应方法，所述环状管道型水箱的管道总长约1000-5000米，落差为0.8米。

5.如权利要求1所述的低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，所述环状管道型水箱的管道直径在50-200mm。

6.如权利要求1所述的低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，所述缩径垂直引提管(6)直径为所述环状管道型水箱的管道直径的20％-50％。

7.如权利要求1所述的低水压节能饮用水供应方法，其特征在于，所述放气止回阀(4)在所述环状管道型水箱的管道上每距1000-1500米设置一个，所述放气止回阀(4)设置于所述环状管道型水箱的管道的局部最高点处，在所述环状管道型水箱的管道上每距200-300米设置一个金属膨胀节(5)。

8.一种低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，

所述装置系将饮用水输送管道作同一水平面的环状，布置在10-19米的高度，形成一个内部构成密封状态的环状管道型水箱(1)；该环状管道型水箱处于自流状态；

并配置有放气止回阀(4)和能自动关闭的自动排气阀，使其具有防止空气从自动排气阀吸入的功能；在各个用水点设置缩径垂直引提管(6)，连接上水管(7)与环状高空水箱(1)。

9.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述环状管道型水箱内壁采用热滚塑PE材料做内衬，用法兰连接工艺连接。

10.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述环状管道型水箱设计成环状内连接有分枝状用水点。

11.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述环状管道型水箱的管道从供水源头直接提升设置在10-15米的高度。

12.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述环状管道型水箱的管道总长约1000-5000米，落差为0.8米。

13.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述环状管道型水箱的管道直径在50-200mm。

14.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述缩径垂直引提管(6)直径为所述环状管道型水箱的管道直径的20％-50％。

15.如权利要求8所述的低水压节能饮用水供应装置，其特征在于，所述放气止回阀在所述环状管道型水箱的管道上每距1000-1500米设置一个，所述放气止回阀设置于所述环状管道型水箱的管道的局部最高点处，在所述环状管道型水箱的管道上每距200-300米设置一个金属膨胀节(5)。

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