CN104846947A - 管网差压补量无负压叠压供水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了管网差压补量无负压叠压供水设备主要由稳流补偿罐、负压消除器、流量调节阀、补偿泵、供水泵和控制柜组成，所述稳流补偿罐是由储水腔和稳流腔组成的双腔卧式结构，储水腔顶部设有进水口一、底部设有出水口一，进水口一通过连接管与自来水进水管连接，出水口一通过补偿管与配水管连通，且补偿管上装设有补偿泵。本发明的有益效果是，本发明将稳流补偿罐集成稳流腔和储水腔双腔结构，具有结构紧凑、占地少、管理维护方便、节能卫生和压力稳定等优点，而且流量调节阀对自来水进水管具有限压降和保证了无负压串接供水，储水腔及补偿泵可以对自来水进水量不足进行差量补偿调节，加大了调节容量，提高了供水安全性。

Description

管网差压补量无负压叠压供水设备

技术领域

本发明涉及二次供水技术领域，具体地说是一种管网差压补量无负压叠压供水设备。

背景技术

无负压叠压供水设备可在城镇自来水管网上直接串接供水，取消了传统供水需设置的水池、水箱，因而具有占地少、投资省、管理维护方便、节能卫生等优点，目前已广泛应用于住宅、办公、酒店等二次供水领域。但无负压叠压供水设备却存在调节水容量小、供水安全性低的缺点，从而也限制其在某些二次供水领域中的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调节水容量大、结构紧凑、压力稳定和节能卫生的管网差压补量无负压叠压供水设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：管网差压补量无负压叠压供水设备主要由稳流补偿罐、负压消除器、流量调节阀、补偿泵、供水泵、流量检测装置、气压水罐和控制柜组成，所述稳流补偿罐是由储水腔和稳流腔组成的双腔卧式结构，且在稳流补偿罐内部设有内封头隔开，内封头的凸形面处于储水腔内，在储水腔顶部装设有负压消除器及压力表、并另设有进水口一，储水腔底部装有水位传感器及放空阀、并另设有出水口一，稳流腔顶部设有进水口二、底部设有出水口二，自来水进水管与进水口二串接，且在自来水进水管上沿水流方向依次装设有压力传感器一、过滤器、流量调节阀和倒流防止器，自来水进水管在倒流防止器之后、进水口二之前还设有连接管与进水口一连接，且在连接管上装有电磁阀，稳流补偿罐出水口二与配水管连接，配水管上装设有水质消毒器，配水管在水质消毒器之后与供水泵连接，供水泵出水与供水管连接，在供水管上装设有压力传感器三、气压水罐及流量检测装置，配水管上设有压力传感器二，配水管在水质消毒器之前还设有补偿管与稳流补偿罐出水口一连通，在补偿管上装设有补偿泵及止回阀二，绕过补偿泵及止回阀二还设有旁通管，旁通管的进水端连接在补偿泵之前的补偿管上，旁通管的出水端连接在止回阀二之后的补偿管上，且旁通管上还装设有止回阀一。

所述压力传感器一、流量调节阀、电磁阀、水位传感器、补偿泵、水质消毒器、压力传感器二、供水泵、流量检测装置和压力传感器三分别敷有电缆线与控制柜连接。所述补偿泵用于对配水管压力补水，所述供水泵相对于压力传感器三予以变频恒压供水，供水泵优选2～3台并联设置，补偿泵优选1台，补偿泵流量按供水泵流量5%～100%选用，补偿泵扬程按0.10～0.40MPa、且不低于自来水进水管的最低服务压力值选用；所述水质消毒器为紫外线消毒器，流量检测装置用于在线测定出水瞬时流量和累计流量。

本发明的工作原理是，流量调节阀用于控制自来水进水管的进水压力不低于设定的最低服务压力值，正常供水，流量调节阀处于全开状态，自来水经过过滤器、流量调节阀和倒流防止器之后，进入稳流补偿罐的稳流腔缓冲，再经过水质消毒器消毒后，由供水泵相对于压力传感器三进行变频恒压输出供水，流量检测装置在线测定出水瞬时流量，设置在供水管的气压水罐依据供水管压力压缩罐内气体以储备调节水量，同时稳流补偿罐的储水腔通过连接管储水，电磁阀打开，自来水进入储水腔，装设在储水腔的负压消除器打开，且负压消除器在储水腔储满水之后自动关闭；随着用水高峰期的来临，当自来水进水管压力降低、且通过压力传感器一检测到进水压力低于设定的最低服务压力值时，流量调节阀将随即动作和关小进水，以减小自来水的失压降，达到限流、限压降效果，使自来水进水管压力维持在设定的最低服务压力值以上，保证自来水进水管在流量调节阀之前始终处于正压进水状态，当自来水进水管压力低于设定的最低服务压力值而无法通过关小流量调节阀予以调节时，流量调节阀将自动关闭，在流量调节阀关小调节、直至最终关闭的过程中，压力传感器二检测配水管压力，当压力传感器二检测到配水管压力低于设定的供水泵最小进水压力值时，补偿泵启动，此时补偿泵从稳流补偿罐的储水腔取水、并加压后由补偿管向配水管补充自来水进水管的供水量不足，电磁阀在补偿泵启动时自动关闭，储水腔水位下降，负压消除器随即打开和补入空气，以消除真空，待自来水进水管压力恢复至流量调节阀全开、且配水管压力高于设定的供水泵最小进水压力值时，补偿泵停止，电磁阀打开，储水腔通过连接管又开始储水，储水腔水位上升，当储水腔满水时负压消除器自动关闭，电磁阀保持开启状态，如此反复，完成对自来水进水管的限流、限压降以及稳流、储水、补水补压调节的过程；

随着用水高峰期的退去，出水瞬时流量随之减少到小流量用水状态，当检测到供水泵变频频率低于小流量设定频率、且通过流量检测装置检测到出水瞬时流量低于设定小流量值并持续5s～30s时，系统将提高供水泵扬程使供水管压力较压力传感器三设定的出水恒压值高出0.02～0.05MPa、并稳压5s～10s时间之后，供水泵自动停机和进入节能休眠待机状态，此时由气压水罐内储备的调节水量予以小流量保压供水，随着气压水罐的调节水量减少，供水压力降低，当压力传感器三检测供水管压力低于设定的最低工作压力值时，供水泵自动唤醒、并启动供水，如此反复，以达到小流量间歇式停泵和连续供水的节能效果。

所述压力传感器二用于保护供水泵，当压力传感器二检测到配水管压力低于设定的供水泵最低运行压力值时，系统判定无水，供水泵停机保护、并报警，待配水管压力恢复至设定的供水泵最低运行压力值以上时，供水泵自动启动和恢复正常供水状态。所述设定的供水泵最低运行压力值低于设定的供水泵最小进水压力值0.03～0.05MPa以上，且设定的供水泵最低运行压力值不得低于0.05MPa。

所述水位传感器用于保护补偿泵，当水位传感器检测到稳流补偿罐储水腔水位处于水位传感器设定的缺水水位及以下时，系统将停止运行的补偿泵、并报警，待储水腔水位高于水位传感器设定的缺水水位时，报警消除，补偿泵恢复正常状态。

本发明设置补偿泵的目的在于对储水腔出水加压和为供水泵提供有压补水，避免供水泵因为自来水进水管供水量不足、储水腔出水补充造成压力不稳和降低而导致其出水压力波动。

本发明的有益效果是，本发明将稳流补偿罐集成稳流腔和储水腔双腔结构，具有结构紧凑、占地少、管理维护方便、节能卫生和压力稳定等优点，而且流量调节阀对自来水进水管具有限压降和保证了无负压串接供水，储水腔及补偿泵可以对自来水进水量不足进行差量补偿调节，加大了调节容量，提高了供水安全性。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、自来水进水管，2、压力传感器一，3、过滤器，4、流量调节阀，5、倒流防止器，6、电缆线，7、压力表，8、连接管，9、电磁阀，10、负压消除器，11、稳流补偿罐，12、水位传感器，13、补偿管，14、旁通管，15、止回阀一，16、补偿泵，17、止回阀二，18、水质消毒器，19、配水管，20、压力传感器二，21、供水泵，22、供水管，23、流量检测装置，24、气压水罐，25、压力传感器三，26、控制柜，1101、进水口一，1102、进水口二，1103、内封头，1104、储水腔，1105、稳流腔，1106、放空阀，1107、出水口一，1108、出水口二。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的管网差压补量无负压叠压供水设备作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的管网差压补量无负压叠压供水设备主要由稳流补偿罐11、负压消除器10、流量调节阀4、补偿泵16、供水泵21、流量检测装置23、气压水罐24和控制柜26组成，所述稳流补偿罐11是由储水腔1104和稳流腔1105组成的双腔卧式结构，且在稳流补偿罐11内部设有内封头1103隔开，内封头1103的凸形面处于储水腔1104内，在储水腔1104顶部装设有负压消除器10及压力表7、并另设有进水口一1101，储水腔1104底部装有水位传感器12及放空阀1106、并另设有出水口一1107，稳流腔1105顶部设有进水口二1102、底部设有出水口二1108，自来水进水管1与进水口二1102串接，且在自来水进水管1上沿水流方向依次装设有压力传感器一2、过滤器3、流量调节阀4和倒流防止器5，自来水进水管1在倒流防止器5之后、进水口二1102之前还设有连接管8与进水口一1101连接，且在连接管8上装有电磁阀9，稳流补偿罐11出水口二1108与配水管19连接，配水管19上装设有水质消毒器18，配水管19在水质消毒器18之后与供水泵21连接，供水泵21出水与供水管22连接，在供水管22上装设有压力传感器三25、气压水罐24及流量检测装置23，配水管19上设有压力传感器二20，配水管19在水质消毒器18之前还设有补偿管13与稳流补偿罐11出水口一1107连通，在补偿管13上装设有补偿泵16及止回阀二17，绕过补偿泵16及止回阀二17还设有旁通管14，旁通管14的进水端连接在补偿泵16之前的补偿管13上，旁通管14的出水端连接在止回阀二17之后的补偿管13上，且旁通管14上还装设有止回阀一15。

所述压力传感器一2、流量调节阀4、电磁阀9、水位传感器12、补偿泵16、水质消毒器18、压力传感器二20、供水泵21、流量检测装置23和压力传感器三25分别敷有电缆线6与控制柜26连接。所述补偿泵16用于对配水管19压力补水，所述供水泵21相对于压力传感器三25予以变频恒压供水，供水泵21优选2～3台并联设置，补偿泵16优选1台，补偿泵16流量按供水泵21流量5%～100%选用，补偿泵16扬程按0.10～0.40MPa、且不低于自来水进水管1的最低服务压力值选用；所述水质消毒器18为紫外线消毒器，流量检测装置23用于在线测定出水瞬时流量和累计流量。

本发明的工作原理是，流量调节阀4用于控制自来水进水管1的进水压力不低于设定的最低服务压力值，正常供水，流量调节阀4处于全开状态，自来水经过过滤器3、流量调节阀4和倒流防止器5之后，进入稳流补偿罐11的稳流腔1105缓冲，再经过水质消毒器18消毒后，由供水泵21相对于压力传感器三25进行变频恒压输出供水，流量检测装置23在线测定出水瞬时流量，设置在供水管22的气压水罐24依据供水管22压力压缩罐内气体以储备调节水量，同时稳流补偿罐11的储水腔1104通过连接管8储水，电磁阀9打开，自来水进入储水腔1104，装设在储水腔1104的负压消除器10打开，且负压消除器10在储水腔1104储满水之后自动关闭；随着用水高峰期的来临，当自来水进水管1压力降低、且通过压力传感器一2检测到进水压力低于设定的最低服务压力值时，流量调节阀4将随即动作和关小进水，以减小自来水的失压降，达到限流、限压降效果，使自来水进水管1压力维持在设定的最低服务压力值以上，保证自来水进水管1在流量调节阀4之前始终处于正压进水状态，当自来水进水管1压力低于设定的最低服务压力值而无法通过关小流量调节阀4予以调节时，流量调节阀4将自动关闭，在流量调节阀4关小调节、直至最终关闭的过程中，压力传感器二20检测配水管19压力，当压力传感器二20检测到配水管19压力低于设定的供水泵21最小进水压力值时，补偿泵16启动，此时补偿泵16从稳流补偿罐11的储水腔1104取水、并加压后由补偿管13向配水管19补充自来水进水管1的供水量不足，电磁阀9在补偿泵16启动时自动关闭，储水腔1104水位下降，负压消除器10随即打开和补入空气，以消除真空，待自来水进水管1压力恢复至流量调节阀4全开、且配水管19压力高于设定的供水泵21最小进水压力值时，补偿泵16停止，电磁阀9打开，储水腔1104通过连接管8又开始储水，储水腔1104水位上升，当储水腔1104满水时负压消除器10自动关闭，电磁阀9保持开启状态，如此反复，完成对自来水进水管1的限流、限压降以及稳流、储水、补水补压调节的过程；

随着用水高峰期的退去，出水瞬时流量随之减少到小流量用水状态，当检测到供水泵21变频频率低于小流量设定频率、且通过流量检测装置23检测到出水瞬时流量低于设定小流量值并持续5s～30s时，系统将提高供水泵21扬程使供水管22压力较压力传感器三25设定的出水恒压值高出0.02～0.05MPa、并稳压5s～10s时间之后，供水泵21自动停机和进入节能休眠待机状态，此时由气压水罐24内储备的调节水量予以小流量保压供水，随着气压水罐24的调节水量减少，供水压力降低，当压力传感器三25检测供水管22压力低于设定的最低工作压力值时，供水泵21自动唤醒、并启动供水，如此反复，以达到小流量间歇式停泵和连续供水的节能效果。

所述压力传感器二20用于保护供水泵21，当压力传感器二20检测到配水管19压力低于设定的供水泵21最低运行压力值时，系统判定无水，供水泵21停机保护、并报警，待配水管19压力恢复至设定的供水泵21最低运行压力值以上时，供水泵21自动启动和恢复正常供水状态。所述设定的供水泵21最低运行压力值低于设定的供水泵21最小进水压力值0.03～0.05MPa以上，且设定的供水泵21最低运行压力值不得低于0.05MPa。

所述水位传感器12用于保护补偿泵16，当水位传感器12检测到稳流补偿罐11储水腔1104水位处于水位传感器12设定的缺水水位及以下时，系统将停止运行的补偿泵16、并报警，待储水腔1104水位高于水位传感器12设定的缺水水位时，报警消除，补偿泵16恢复正常状态。

本发明设置补偿泵16的目的在于对储水腔1104出水加压和为供水泵21提供有压补水，避免供水泵21因为自来水进水管1供水量不足、储水腔1104出水补充造成配水管19压力不稳和降低而导致其供水管22压力波动。

Claims (4)

1.一种管网差压补量无负压叠压供水设备主要由稳流补偿罐、负压消除器、流量调节阀、补偿泵、供水泵、流量检测装置、气压水罐和控制柜组成，其特征在于，所述稳流补偿罐是由储水腔和稳流腔组成的双腔卧式结构，且在稳流补偿罐内部设有内封头隔开，内封头的凸形面处于储水腔内，在储水腔顶部装设有负压消除器、并另设有进水口一，储水腔底部装有水位传感器、并另设有出水口一，稳流腔顶部设有进水口二、底部设有出水口二，自来水进水管与进水口二串接，且在自来水进水管上沿水流方向依次装设有压力传感器一、过滤器、流量调节阀和倒流防止器，自来水进水管在倒流防止器之后、进水口二之前还设有连接管与进水口一连接，且在连接管上装有电磁阀，稳流补偿罐出水口二与配水管连接，配水管上装设有水质消毒器，配水管在水质消毒器之后与供水泵连接，供水泵出水与供水管连接，在供水管上装设有压力传感器三、气压水罐及流量检测装置，配水管上设有压力传感器二，配水管在水质消毒器之前还设有补偿管与稳流补偿罐出水口一连通，在补偿管上装设有补偿泵及止回阀二。

2.根据权利要求1所述的管网差压补量无负压叠压供水设备，其特征在于，绕过补偿泵及止回阀二还设有旁通管，旁通管的进水端连接在补偿泵之前的补偿管上，旁通管的出水端连接在止回阀二之后的补偿管上，且旁通管上还装设有止回阀一。

3.根据权利要求1所述的管网差压补量无负压叠压供水设备，其特征在于，所述水质消毒器为紫外线消毒器。

4.根据权利要求1所述的管网差压补量无负压叠压供水设备，其特征在于，所述压力传感器一、流量调节阀、电磁阀、水位传感器、补偿泵、水质消毒器、压力传感器二、供水泵、流量检测装置和压力传感器三分别敷有电缆线与控制柜连接。