CN102619256B

CN102619256B - 同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置

Info

Publication number: CN102619256B
Application number: CN201210068204.XA
Authority: CN
Inventors: 赵亚琴; 王芳; 李明珠
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: CN102619256A

Abstract

本发明为同时抽吸市政管网和水箱模式下的二次增压供水自动分流装置，包括水流自动分流器本体、电动调节机构和控制器3个部分，所述水流自动分配器本体、电动调节机构和控制器构成自动分流装置。本发明专利的有益效果为：传统的分流器吸水箱喷嘴口径固定，在用水量较少时，抽吸水箱的水很少，导致水箱水长时间滞留，容易变质。本装置能够根据预设的水箱水更新速率，自动调节分流器喷嘴口径，切实保证水箱水更新速率，又兼顾抽吸管网叠压供水，为用户节省用电量；以往为避免传统固定喷嘴口径的分流器缺点，一般采用定时开关外部管网进水阀门，由于电动阀门的频繁开启容易损坏，因此采用该装置大大提高二次增压供水系统的可靠性。

Description

同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置

技术领域

本发明涉及同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置。

背景技术

同时抽吸市政管网和水箱模式增压供水模式由于其可靠性远高于其它模式及其叠压节能的优点，成为主流供水模式。水泵抽吸抽吸市政管网的水量和水箱水量的多少与用户用水量、用户则供水压力、市政供水压力及水箱喷嘴直径有关。传统的分流器吸水箱喷嘴口径固定，在用水量较少时，抽吸水箱的水很少，导致水箱水长时间滞留，容易变质。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够根据预设的水箱水更新速率，自动调节喷嘴口径，以调整抽吸市政管网水和水箱的比例，克服传统固定喷嘴口径带来的不足。

本实发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置，其特征是包括水流自动分流器本体和控制装置；

所述自动分流器本体包括壳体，以及壳体内的水泵吸水管、水箱水进水管、市政管网水进水管、市政管网水进水调节装置；所述市政管网水进水调节装置调节市政管网水进水管的出水量；所述水箱在出水口安装流量计；

所述市政管网水进水调节装置包括第一腔体和第二腔体；第一腔体套在第二腔体内，且第一腔体外壁和第二腔体内壁之间留有空间；所述水箱水进水管连接在第二腔体上，且仅与第二腔体内连通；所述市政管网水进水管穿过第二腔体，连接在第一腔体的后部，且仅与第一腔体连通；所述第一、二腔体的前部都开有出水喷嘴，两个出水喷嘴都朝向水泵吸水管的进水口；第一腔体的出水喷嘴上设有控制出水喷嘴开口大小的喷嘴控制机构；

所述喷嘴控制机构包括设在第一腔体的出水喷嘴内的锥形塞，以及锥形塞上连接的控制锥形塞前后运动的驱动装置；

所述控制装置的信号输入端连接流量计的信号输出端，实时监测水箱出水流量，由设定的换水率可计算设定流量，设定流量与水箱水出水流量之差作为控制器的输入，控制装置的控制信号输出端连接喷嘴控制机构；所述控制装置的控制步骤包括：

1）初始化；

2）把喷嘴控制机构全开、再全关，计算开关总行程；

3）判断换水率大小，并与设定值作比较；

所述换水率表示按当前水箱流量，一箱水需要多长时间吸完，它的大小衡量水箱水更新速度；所述换水率=水箱储水量/水箱出水流量，水箱储水量单位为体积单位，水箱出水流量单位为体积/时间；

4）并根据比较结果，输出相应控制信号控制喷嘴控制机构的开大、关小或保持三种状态；

5）循环到第3）步。

作为优选的方案，第一腔体的出水喷嘴是锥形，锥形的较小开口朝向水泵吸水管的进水口；所述锥形塞形状与第一腔体的出水喷嘴内壁形状对应。

所述喷嘴控制机构也可以采用电动蝶阀等可自动控制的阀门。

是所述水泵吸水管的进水口是喇叭形，喇叭的较大开口朝向第一、二腔体的出水喷嘴。

与现有技术相比，本装置能够根据预设的水箱水更新速率，自动调节分流器喷嘴口径，切实保证水箱水更新速率，又兼顾抽吸管网叠压供水，为用户节省用电量；以往为避免传统固定喷嘴口径的分流器缺点，一般采用定时开关外部管网进水阀门，由于电动阀门的频繁开启容易损坏，因此采用本装置大大提高供水系统的可靠性。

传统的分流器吸水箱喷嘴口径固定，在用水量较少时，抽吸水箱的水很少，导致水箱水长时间滞留，容易变质。本装置能够根据预设的水箱水更新速率，自动调节分流器喷嘴口径，切实保证水箱水更新速率，又兼顾抽吸管网叠压供水，为用户节省用电量；以往为避免传统固定喷嘴口径的分流器缺点，一般采用定时开关外部管网进水阀门，由于该电动阀门是易损部件，采用该装置大大提高供水系统的可靠性。

附图说明

图1是本自动分流装置的结构示意图图；

图2是具体实施例的控制装置的原理示意图；

图3是软件流程图；

图4是闭环控制图；

步进电机1、电机支架2、锥形塞丝杆传动机构3、锥形塞4、第一腔体的出水喷嘴5、市政管网水进水管6、水泵吸水管7、水箱水进水管8、壳体9、第一腔体10、第二腔体11。

具体实施方式

所述自动分流器本体包括壳体，以及壳体内的水泵吸水管、水箱水进水管、市政管网水进水管、市政管网水进水调节装置；所述市政管网水进水调节装置调节市政管网水进水管的出水量；所述水箱水进水管上装有流量计；

所述控制装置的信号输入端连接流量计的信号输出端，控制装置的控制信号输出端连接喷嘴控制机构；所述控制装置的控制步骤包括：

1）初始化；

2）把喷嘴控制机构全开、再全关，计算开关总行程；

3）判断换水率大小，并与设定值作比较；

5）循环到第3步。

本例中，第一腔体的出水喷嘴是锥形，锥形的较小开口朝向水泵吸水管的进水口；所述喷嘴控制机构包括设在第一腔体的出水喷嘴内的锥形塞，以及锥形塞上连接的控制锥形塞前后运动的驱动装置；所述锥形塞形状与第一腔体的出水喷嘴内壁形状对应。是所述水泵吸水管的进水口是喇叭形，喇叭的较大开口朝向第一、二腔体的出水喷嘴。

本例中，结合附图说明如下：

所述控制装置包括电源转换器、处理器、开关量输入输出接口、模拟量输入接口、总线通信接口、键盘和液晶显示器、直流无刷电机接口。

所述驱动装置包括步进电机，锥形塞通过丝杆、齿轮等与步进电机轴安装一起（步进电机设在壳体外部，丝杆自第一、二腔体的尾端穿入第一腔体，连接锥形塞）；步进电机受控制器控制从而改变喷嘴口径。所述控制器的处理器可以选用CC2430F128处理器，处理器还分别与复位电路、晶振电路和编程接口连接；所述输入、输出装置均包括键盘、LED灯和LCD液晶显示器，用来对参数、地址设定及故障检测等；电源转换器为AC220V转换DC24V和DC5V，分别为步进电机和控制器供电；开关量输入接口来检测锥形塞上下行程限位，开关量输出接口备用；模拟量输入接口用来接带模拟信号输出流量计，检测水箱出水流量；总线通信接口用来与供水控制系统或带同种通信协议的流量计通信。

软件流程参考图3，换水率=水箱储水量/水箱出水流量，水箱储水量单位为m³，水箱出水流量单位为m³/h。换水率表示按当前吸水箱流量，一箱水需要多长时间吸完，单位为h，它的大小衡量水箱水更新速度，保证水箱水质。

控制步骤如下：

1）上电初始化；

2）活塞全开后，再全关，可计算开关总行程；

3）判断换水率大小，并与设定值作比较；

4）作用于步进电机开、关或保持；

5）循环到第（3）步。

闭环控制参考图4，在水箱出水口安装流量计，实时监测水箱出水流量，由设定换水率可计算设定流量，设定流量与水箱出水流量之差，作为控制器的输入，控制器运算后，控制步进电机开关，从而改变水箱出水流量。

Claims

1.一种同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置，其特征是包括水流自动分流器本体和控制装置；

1）初始化；

2）把喷嘴控制机构全开、再全关，计算开关总行程；

3）判断换水率大小，并与设定值作比较；

5）循环到第3）步。

2.根据权利要求1所述的同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置，其特征是第一腔体的出水喷嘴是锥形，锥形的较小开口朝向水泵吸水管的进水口；

所述锥形塞形状与第一腔体的出水喷嘴内壁形状对应。

3.根据权利要求1或2所述的同时抽吸市政管网和水箱模式下的增压供水自动分流装置，其特征是所述水泵吸水管的进水口是喇叭形，喇叭的较大开口朝向第一、二腔体的出水喷嘴。