CN102677741A - 智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，解决了现有罐式供水设备存水量少，箱式设备存在水质二次污染的问题。包括稳流缓冲罐（12）设置在水箱（1）中，进水总管（3）通过进水支管（16）与稳流缓冲罐（12）的入水口连通，稳流缓冲罐（12）的出水口通过稳流缓冲罐出水电控阀（8）与供水泵组（4）的入水口连通，在水箱（1）中的底部倾斜地设置有活水装置（2），在水箱（1）内的顶部设置有净化空气连通管（24），在封闭的抑制器壳体（7）内中部设置有空气过滤隔离层（19），将封闭的抑制器壳体（7）内隔离为上部的净化空气腔（20）和下部的空气腔（18）。本发明充分利用了市政管网来水压力实现了最大化节能。

Description

智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备

技术领域

 本发明涉及一种供水设备，具体为一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备。

背景技术

在城市集中供水高度发达的今天，传统的高位水箱供水以及低位水池供水由于存在水质的二次污染，而且白白浪费了自来水公司的来水压力能量，增加了运行费用，这与当今国家所提倡的创建节约型社会的方针政策相背离。因此，在2000年以后市场上涌现出一大批无负压供水设备厂家。现有的无负压供水设备主要为罐式，包括无负压稳流储水罐、水泵机组以及电控柜（或智能变频控制柜），但罐式设备因为储水量极少，在市政管网停水时无法满足住户的用水需求，因此近两年市场出现箱式无负压供水设备，它是开式水箱与罐式无负压供水设备的结合体，即市政自来水进水直接分两路，一路接罐式无负压设备，另一路接水箱，水箱进口加装浮球阀，当水箱满水浮球阀关闭，水箱的下端与罐式无负压供水设备的泵组进水连接，并加装电动阀，当检测到市政自来水进水压力不足时，关闭无负压设备端电动阀，并打开水箱端电动阀，这时水泵就会直接抽取水箱内的水，水箱下部设有液位控制，防止无水水泵干抽。然而，上述的无负压供水设备普遍存在以下不足：由于水箱为开式与外界大气直接联通，存在水质的二次污染的问题；水箱内的存水长期不用容易变质；大水箱还存在用水死区；浮球阀长时间使用存在关闭不严的问题，管路连接复杂，占地面积大等。

发明内容

本发明提供了一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，解决了现有罐式无负压供水设备存水量少，箱式无负压供水设备存在水质二次污染，以及不能定期对水箱内的水置换，大水箱存在用水死区，浮球阀关闭不严导致水箱溢水的问题。

本发明是通过以下方案解决以上问题的：

一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，包括全封闭不锈钢水箱、稳流缓冲罐、供水泵组和智能变频控制柜，稳流缓冲罐设置在全封闭不锈钢水箱中，进水总管通过稳流缓冲罐进水支管与稳流缓冲罐的入水口连通，稳流缓冲罐的出水口通过稳流缓冲罐出水电控阀与供水泵组的入水口连通，进水总管通过水箱进水支管及水箱进水电控阀与水箱内设置的防冲击多头分水器连通，在全封闭不锈钢水箱中的底部倾斜地设置有活水装置，活水装置的活水主管的下端出水口与在全封闭不锈钢水箱的底部设置的水箱出水管入口连通，水箱出水管出口与供水泵组的入水口连通，在水箱出水管上设置有单向阀，活水主管的上端入水口为半封闭的入水口，在活水主管的侧壁上间隔地沿放射方向布置有多根活水支管，在每根活水支管的侧壁上设置有活水支管进水口，在活水主管的侧壁上还间隔地设置有活水主管进水口；在全封闭不锈钢水箱内的顶部设置有净化空气连通管，净化空气连通管沿上下垂直方向设置，净化空气连通管的上端穿出全封闭不锈钢水箱的顶盖后与在封闭的抑制器壳体底面上设置的空气吸入排出口连通，在封闭的抑制器壳体内中部设置有左右水平方向的空气过滤隔离层，空气过滤隔离层将封闭的抑制器壳体内隔离为上部的净化空气腔和下部的空气腔，在封闭的抑制器壳体内设置有净化空气导管，净化空气导管的下端与空气吸入排出口连通，净化空气导管的上端穿过空气过滤隔离层后设置在净化空气腔中，在净化空气连通管中活动设置有浮球，在封闭的抑制器壳体的侧面上设置有与空气腔连通的进出空气窗口，在进水总管上设置有进水压力传感器，在泵组出水口上设置有出水压力传感器，进水压力传感器、出水压力传感器和供水泵组均分别与智能变频控制柜电连接。

在全封闭不锈钢水箱上分别设置有多点位液位探头和超压电控泄水阀，多点位液位探头和超压电控泄水阀均分别与智能变频控制柜电连接。

多头进水器的进水主管的上端与水箱进水支管连通，多头进水器的进水主管的下端为封闭端，在该封闭端上设置有底部进水小孔，在多头进水器的进水主管的侧壁上间隔地沿放射方向布置有多根进水支管，在每根进水支管的头部均设置有锥形进水口。

在供水泵组上设置有稳压罐，在全封闭不锈钢水箱的底部设置有排污阀。

本发明的全封闭水箱可防止异物进入箱内，水箱上部安装有空气净化式的负压抑制器，可吸附空气中的颗粒、异味及有害物质；稳流缓冲水罐装在水箱内部节省了占地面积；水箱的进水首先通过多头分水器流入水箱，防止了进水对水箱的冲击。通过活水装置与泵组连接，水箱内还装有多点液位探头传输多个液位信号，配合智能控制柜参与控制；控制柜采用可编程控制器PLC依据各个压力及液位信号，配合变频器及各阀门实现智能控制。

    本发明充分保证了水质的新鲜度，当市政管网压力下降到供水公司的最低保护值时，电控柜控制水箱与泵组连接的两个管路上的电动阀，实现泵组水源的自动切换，而不是直接关停水泵机组，此时水泵机组只能水箱内的水，而抽不到市政管网中的水，也就不会对市政管网产生负压。另外，本发明采用空气净化式负压抑制器，一方面空气净化层的设计避免了水质的二次污染，另一方面采用浮球防漏保护使供水设备更加安全，真正解决了对市政管网产生负压的问题，并且可以充分利用市政管网来水压力，实现最大化节能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的负压抑制器的结构示意图；

图3是本发明的活水装置的结构示意图；

图4是本发明的防冲击多头分水器的结构示意图。

具体实施例

一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，包括全封闭不锈钢水箱1、稳流缓冲罐12、供水泵组4和智能变频控制柜32，稳流缓冲罐12设置在全封闭不锈钢水箱1中，进水总管3通过稳流缓冲罐进水支管16与稳流缓冲罐12的入水口连通，稳流缓冲罐12的出水口通过稳流缓冲罐出水电控阀8与供水泵组4的入水口连通，进水总管3通过水箱进水支管及水箱进水电控阀6与水箱内设置的防冲击多头分水器13连通，在全封闭不锈钢水箱1中的底部倾斜地设置有活水装置2，活水装置2的活水主管的下端出水口31与在全封闭不锈钢水箱1的底部设置的水箱出水管入口连通，水箱出水管出口与供水泵组4的入水口连通，在水箱出水管上设置有单向阀10，活水主管的上端入水口30为半封闭的入水口，在活水主管的侧壁上间隔地沿放射方向布置有多根活水支管28，在每根活水支管28的侧壁上设置有活水支管进水口29，在活水主管的侧壁上还间隔地设置有活水主管进水口；在全封闭不锈钢水箱1内的顶部设置有净化空气连通管24，净化空气连通管24沿上下垂直方向设置，净化空气连通管24的上端穿出全封闭不锈钢水箱1的顶盖后与在封闭的抑制器壳体7底面上设置的空气吸入排出口22连通，在封闭的抑制器壳体7内中部设置有左右水平方向的空气过滤隔离层19，空气过滤隔离层19将封闭的抑制器壳体7内隔离为上部的净化空气腔20和下部的空气腔18，在封闭的抑制器壳体7内设置有净化空气导管21，净化空气导管21的下端与空气吸入排出口22连通，净化空气导管21的上端穿过空气过滤隔离层19后设置在净化空气腔20中，在净化空气连通管24中活动设置有浮球23，在封闭的抑制器壳体33的侧面上设置有与空气腔18连通的进出空气窗口17，在进水总管3上设置有进水压力传感器，在泵组出水口15上设置有出水压力传感器，进水压力传感器、出水压力传感器和供水泵组4均分别与智能变频控制柜32电连接。

在全封闭不锈钢水箱1上分别设置有多点位液位探头11和超压电控泄水阀9，多点位液位探头11和超压电控泄水阀9均分别与智能变频控制柜32电连接。

多头进水器13的进水主管的上端25与水箱进水支管连通，多头进水器13的进水主管的下端为封闭端，在该封闭端上设置有底部进水小孔27，在多头进水器13的进水主管的侧壁上间隔地沿放射方向布置有多根进水支管26，在每根进水支管26的头部均设置有锥形进水口。

在供水泵组4上设置有稳压罐5，在全封闭不锈钢水箱1的底部设置有排污阀14。

市政自来水通过过滤器进入设备，然后通过进水分支管分流，一路通过电磁阀或电动阀6再经过防冲击的多头分水器13进入水箱1，然后又经过活水装置2及单向阀或电磁阀或电动阀10，最后进入泵组4；另一路通过稳流缓冲罐12及电磁阀或电动阀8，然后也进入泵组4。在泵组运行时可根据程序自动选用任意一路作为水源，不能同时两路共用。

在机组运行前首先将自来水补满水箱，然后泵组4根据装在进水分支管前的压力传感器选择采用那一路水源作为泵组用水。当进水压力高于设定值时，电磁阀或电动阀8打开，而电磁阀或电动阀6关闭，这时泵组选用经过稳流缓冲罐12及电磁阀或电动阀8进入泵组4，当阀10采用单向阀时，由于自来水压力大于水箱内水的压力阀10自动关闭，当阀10采用电磁阀或电动阀时，在阀8打开同时，阀10根据进水压力信号关闭。依据装在泵组出水口15上的压力传感器反馈设定泵组4运行压力，使泵组出水恒压。

    当进水压力低于设定值时，电磁阀或电动阀8关闭，阀10打开。当阀10采用单向阀时，由于阀8关闭，这时水箱内水的压力增大，就会自动冲开阀10进入泵组4，当阀10采用电磁阀或电动阀时，在阀8关闭同时，阀10根据进水压力信号打开，水箱内的水也自流进入泵组4，泵组4依然依靠设在泵组出水口15上的压力传感器反馈设定泵组4运行压力，使泵组出水恒压，这样的两路水源通过进水压力值得高低自行切换，并能保持不间断供水。

由于水箱为全封闭结构，所以必须解决泵组4从水箱中抽水时，形成负压对水箱的损坏，以及水箱超压时，压力对水箱的冲击破坏；还有水箱的补水问题与无水泵组的保护问题，以及水质腐变问题。

当水箱的进水管较粗时，如果让水直接流入水箱，这时自来水对水箱的冲击很大，很可能使水箱损坏，加装多头分水器13后，使水从多管分流，不但可降低进水对水箱的冲击，还使水箱内的更多的水活动起来。在大水箱内底部加装活水装置2，使水箱内各个位置的水都能被泵组4抽走，不留死角。水箱内水位及超压等控制均由多点液位探头11给出信号控制，多点液位探头11共传输四个液位信号：低位、中高位、高位、超高位。当液位给出的信号为低位时，泵组4停机保护，防止水泵无水干抽；当液位信号为中高位或低于时，电磁阀或电动阀6开启，自来水补入水箱；当液位信号在高位时，证明水箱满水，电磁阀或电动阀6关闭，水箱停止补水；当水箱液位为超高液位时，装在超压泄水口9上的电磁阀或电动阀打开，水箱1内的水从9处流出泄压，当水箱内的水位泄至高水位时，装在超压泄水口9上的电磁阀或电动阀关闭，停止泄压，从而保证水箱不超压。

水箱全封闭后负压问题的解决，当水箱进水时，水箱内的空气通过空气净化负压抑制器排出，防止水箱超压；当水箱满水时，设在空气净化负压抑制器内空气进口下方的浮球随水位上升挡住空气进口，防止水溢出而打湿空气净化层；当泵组4从水箱内抽水时，设在空气净化负压抑制器内空气进口下方的浮球随水位下降，使得空气通过净化层的净化进入水箱，防止产生负压从而对水箱造成损坏。

虽然为全封闭水箱，但依然要防止水箱内的水长时间不用而发生腐变现象，所以在控制系统内增加了定期换水功能。也就是在设定的天数内用掉水箱内部分旧水，并补充入新鲜水。即当装在自来水进口的压力传感器检测的自来水压力始终高于设定值时，在机组通过稳流缓冲罐12直接进入泵组4连续运行到设定的天数值时，智能变频控制柜32给出信号关闭阀8并打开阀10，使水箱内的水流入泵组4。当水箱内的液位下降到中高位时，阀6开启自来水流入水箱，同时，阀8开启，阀10关闭，自来水又通过稳流缓冲罐12进入泵组4，泵组正常运行，当水箱内的液位到达高位时阀6关闭。如此周而复始，保证水箱内的水质新鲜。

当市政自来水压力不足，而水箱内的水位降为低值时，泵组停止运行，此时装在泵组上的稳压罐5可以起到防水锤冲击的作用，从而保护泵组不受损坏。并且稳压罐5还可起到小流量保压的功能，降低运行费用。

本供水设备可采用可编程控制器PLC编程实现。在不采用PLC编程控制的情况下，只需要增加二次控制数显仪表也可实现上述功能。

Claims (4)

1.一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，包括全封闭不锈钢水箱（1）、稳流缓冲罐（12）、供水泵组（4）和智能变频控制柜（32），其特征在于，稳流缓冲罐（12）设置在全封闭不锈钢水箱（1）中，进水总管（3）通过稳流缓冲罐进水支管（16）与稳流缓冲罐（12）的入水口连通，稳流缓冲罐（12）的出水口通过稳流缓冲罐出水电控阀（8）与供水泵组（4）的入水口连通，进水总管（3）通过水箱进水支管及水箱进水电控阀（6）与水箱内设置的防冲击多头分水器（13）连通，在全封闭不锈钢水箱（1）中的底部倾斜地设置有活水装置（2），活水装置（2）的活水主管的下端出水口（31）与在全封闭不锈钢水箱（1）的底部设置的水箱出水管入口连通，水箱出水管出口与供水泵组（4）的入水口连通，在水箱出水管上设置有单向阀（10），活水主管的上端入水口（30）为半封闭的入水口，在活水主管的侧壁上间隔地沿放射方向布置有多根活水支管（28），在每根活水支管（28）的侧壁上设置有活水支管进水口（29），在活水主管的侧壁上还间隔地设置有活水主管进水口；在全封闭不锈钢水箱（1）内的顶部设置有净化空气连通管（24），净化空气连通管（24）沿上下垂直方向设置，净化空气连通管（24）的上端穿出全封闭不锈钢水箱（1）的顶盖后与在封闭的抑制器壳体（7）底面上设置的空气吸入排出口（22）连通，在封闭的抑制器壳体（7）内中部设置有左右水平方向的空气过滤隔离层（19），空气过滤隔离层（19）将封闭的抑制器壳体（7）内隔离为上部的净化空气腔（20）和下部的空气腔（18），在封闭的抑制器壳体（7）内设置有净化空气导管（21），净化空气导管（21）的下端与空气吸入排出口（22）连通，净化空气导管（21）的上端穿过空气过滤隔离层（19）后设置在净化空气腔（20）中，在净化空气连通管（24）中活动设置有浮球（23），在封闭的抑制器壳体（33）的侧面上设置有与空气腔（18）连通的进出空气窗口（17），在进水总管（3）上设置有进水压力传感器，在泵组出水口（15）上设置有出水压力传感器，进水压力传感器、出水压力传感器和供水泵组（4）均分别与智能变频控制柜（32）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，其特征在于，在全封闭不锈钢水箱（1）上分别设置有多点位液位探头（11）和超压电控泄水阀（9），多点位液位探头（11）和超压电控泄水阀（9）均分别与智能变频控制柜（32）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，其特征在于，多头进水器（13）的进水主管的上端（25）与水箱进水支管连通，多头进水器（13）的进水主管的下端为封闭端，在该封闭端上设置有底部进水小孔（27），在多头进水器（13）的进水主管的侧壁上间隔地沿放射方向布置有多根进水支管（26），在每根进水支管（26）的头部均设置有锥形进水口。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能型全封闭无污染箱式负压抑制供水设备，其特征在于，在供水泵组（4）上设置有稳压罐（5），在全封闭不锈钢水箱（1）的底部设置有排污阀（14）。

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