CN107044418B - 一种船用真空箱集中引水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用真空箱集中引水系统，包括自动控制装置和旋片真空泵,与所述旋片真空泵一端连接的第一电机,与所述旋片真空泵另一端连接的真空箱,与所述真空箱连接的液位检测装置，所述液位检测装置连接有多个离心泵引水组件，所述液位检测装置上设置有液位传感器；每个离心泵引水组件经开关阀门与所述液位检测装置所在的通路连接；所述真空箱外部设置有气压检测装置。采用本发明，通过自动控制装置通过水位检测装置检测的水位值控制多个离心泵进行引水，最终实现多个离心装置的同时引水。

Description

一种船用真空箱集中引水系统

技术领域

本发明涉及一种引水系统，特别涉及一种船用真空箱集中引水系统。

背景技术

目前，船舶离心泵引水系统一般采用水环泵或喷射泵作为引水泵，该系统主要由引水泵、泄放阀、水管等组成，该系统只能为单一离心泵引水，引水效率低。

发明内容

本发明的目的提供一种船用真空箱集中引水系统，实现了多台离心泵同时引水，提高了引水效率。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种真空箱集中引水系统，该系统包括：自动控制装置和旋片真空泵,与所述旋片真空泵一端连接的第一电机,与所述旋片真空泵另一端连接的真空箱,与所述真空箱连接的水位检测装置，所述水位检测装置连接有多个离心泵引水组件，所述水位检测装置上设置有液位传感器；每个离心泵引水组件经开关阀门与所述水位检测装置所在的通路连接；所述真空箱外部设置有气压检测装置；

其中，气压检测装置用于检测真空箱的气压值，自动控制装置通过气压检测装置获取真空箱的气压值；所述自动控制装置在真空箱内的气压值达到预设的负压极限值时，控制旋片真空泵停止工作，并控制所述第一离心泵引水组件启动进行引水；

所述液位传感器用于检测进入水位检测装置内的水位，所述自动控制装置通过液位传感器获取水位检测装置内的水位值；所述自动控制装置当水位检测装置的水位达到预设的阈值时，控制所述第一离心泵与所述水位检测装置连接的开关阀门截止，并控制所述水位检测装置排水，待所述水位检测装置排空水后，判定已经为后续的多个离心泵引水组件的启动做好了准备。

本技术方案设置有真空泵和真空箱，并设置有水位检测装置和气压检测装置以及自动控制装置；实现时，自动控制装置通过气压检测装置检测的气压值控制真空箱进行抽真空，然后，通过自动控制装置通过水位检测装置检测的水位值控制多个离心泵进行引水，最终实现多个离心装置的同时引水,另外也可以对单个离心装置进行引水。

另外，所述水位检测装置内设置有横隔板。该横隔板起到了扩压降速的缓冲作用，避免了引上的水直接通进入真空箱或发生汽化，造成引水失败。

另外，所述水位检测装置为呈球形的中空容器。球形容器呈逐扩形状，可以使水位平稳上升，因此水位很容易被探测器检测出来，提高了水位检测的灵敏度和稳定性。

另外，所述系统还包括：缓冲箱、第一电动真空球阀以及电动三通阀，所述第一电动真空球阀的一端与真空箱内连接，所述第一电动真空球阀的另一端与电动三通阀的一端连接，所述电动三通阀的另一端与缓冲箱的一端连接，所述缓冲箱的另一端与水位检测装置的一端连接。

另外，所述缓冲箱在垂直方向上设置于水位检测装置的上方。有利于缓冲箱中的水流到检测装置12中，在重力的作用下，水则沿着抽真空总管主向水位检测装置,以便反映水位检测装置的正常液位。

另外，所述缓冲箱内设置有百叶窗挡板。该百叶窗挡板可以很好的起到扩压降速的缓冲作用，避免了引上来的水直接进入真空箱或发生气化，造成引水失败。

另外，所述缓冲箱呈倒锥形。有利于凝水集于缓冲箱的底部。

另外，所述离心泵引水组件与水位检测装置连通的管道中设置有电动真空球阀；所述离心泵引水组件包括电机、离心泵以及离心泵吸入管，所述电机的输出端与离心泵连接，所述离心泵的输入端与离心泵吸入管一端连接，所述离心泵吸入管的另一端插入液面。

另外，所述旋片真空泵和真空箱之间的管路上设置有截止阀。

另外，所述气压检测装置为负压传感器。

本发明的船用真空箱集中引水系统设置有真空泵和真空箱，并设置有水位检测装置和气压检测装置以及自动控制装置；实现时，自动控制装置通过气压检测装置检测的气压值控制真空箱进行抽真空，然后，通过自动控制装置通过水位检测装置检测的水位值控制多个离心泵进行引水，最终实现多个离心装置的同时引水,另外也可以实现单台离心装置的引水。

附图说明

图1是本发明一种船用真空箱集中引水系统的一种实施例的示意图；

图2是本发明一种船用真空箱集中引水系统的缓冲箱的示意图；

图3是本发明一种船用真空箱集中引水系统的水位检测装置的示意图。

旋片真空泵1；旋片真空泵排气孔2；旋片真空泵进气孔3；第一截止阀4；第二截止阀20；真空箱5；气压检测装置6；第一电动真空球阀7；第二电动真空球阀13；第三电动真空球阀14；第四电动真空球阀15；第五电动真空球阀16；电动三通阀8；百叶窗挡板9；缓冲箱10；液位传感器11；水位检测装置12；第一排出管17；第二排出管18；第三排出管19；第一电机21、第二电机22；第三电机25；第四电机28；第一离心泵23；第二离心泵26；第三离心泵30；第一吸入管24；第二吸入管27；第三吸入管29；第一液面31；第二液面32、第三液面33。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参考图1,该图是本发明一种船用真空箱集中引水系统的一种实施例示意图，该系统包括：旋片真空泵1和自动控制装置，与旋片真空泵1一端连接的第一电机21,与旋片真空泵1另一端连接的真空箱5，与真空箱5连接的水位检测装置12，水位检测装置12连接有多个离心泵引水组件，水位检测装置12上设置有液位传感器11；每个离心泵引水组件经开关阀门与水位检测装置12所在的通路连接；真空箱5外部设置有气压检测装置6； 具体实现时，本文所说的开关阀门可以为电动真空球阀。

具体实现时，真空箱5与水位检测装置12连通的管路上可以依次设置第一电动真空球阀7、电动三通阀8以及缓冲箱10，缓冲箱10的一端与电动三通阀8的一端连接，缓冲箱10的另一端与水位检测装置12连通。

缓冲箱10，内还可以设置多个百叶窗挡板9，该百叶窗挡板可以很好的起到扩压降速的缓冲作用，避免了引上来的水直接通过电动三通阀8、电动真空球阀7进入真空箱5或发生气化，造成引水失败。另外，该缓冲箱10呈倒锥形，有利于凝水集于缓冲箱10的底部或注向水位检测装置,以便反映水位检测装置的正常液位。

水位检测装置12，该检测装置内还可以设置横隔板34，通过横隔板34起到了扩压降速的缓冲作用，避免了引上的水直接通过电动三通阀8、电动真空球阀7进入真空箱5或发生汽化，造成引水失败。另外，当水位检测装置可以为呈球形的中空容器，这样当有很少量水进入检测装置的时候，因为球形容器呈逐扩形状，可以使水位平稳上升，因此水位很容易被探测器检测出来，提高了水位检测的灵敏度和稳定性。

离心泵引水组件包括电机、离心泵以及离心泵吸入管，电机的输出端与离心泵连接，离心泵的输入端与离心泵吸入管一端连接，离心泵吸入管的另一端插入液面；每个离心泵与水位检测装置12之间都设置有开关阀门，该开关阀门可为电动真空球阀。下面以设置三组离心泵引水组件为例进行说明，具体应用时可以设置一组、两组或大于两组。该三组离心泵引水组件分别为第一离心泵引水组件、第二离心泵引水组件、第三离心泵引水组件，其中第一离心泵引水组件与球形检测装置连通的管道上设置有第二电动真空球阀，第二离心泵引水组件与球形检测装置连通的管道上设置有第三电动真空球阀，第三离心泵引水组件与球形检测装置联通的管道上设置有第四电动真空球阀。通过在离心泵引水组件与水位检测装置之间设置电动真空球阀，以及在引水成功后关断离心泵引水组件与水位检测装置之间的通道，一方面，避免了引水成功后水位继续上升进入真空箱，从而造成真空箱的压力升高，真空度下降，引水的失败；另一方面，提高了水资源的利用率，避免了不必要的流失。

气压检测装置6，用于检测真空箱的气压值，自动控制装置通过气压检测装置获取真空箱的气压。该气压检测装置6可为负压传感器。

液位传感器11，用于检测进入水位检测装置内的水位，该水位检测装置包括球形检测装置以及液位传感器。相应的，自动控制装置通过液位传感器获取水位检测装置内的水位值。

下面结合附图对系统的工作工程进行说明。

1、真空箱抽真空

自动控制装置在真空箱内的气压达到预设的高压极限值时，控制旋片真空泵启动对真空箱抽真空，当真空箱的气压达到预设的负压极限值时，表明真空箱已抽真空，控制旋片真空泵停止工作，并控制第一离心泵引水组件启动进行引水；具体实现时，在抽真空过程中，关闭与第一离心泵相连的第二电动真空球阀13、与第二离心泵26相连的第三电动真空球阀14、与第三离心泵30相连的第四真空球阀15以及总管末端的第五真空球阀16，并启动电动三通阀8接通大气的端口，并导通第一电动真空球阀7，使空气进入真空箱，使真空箱5里面的气体增多，气压相应升高。当气压检测装置6到达设置气压高值（高压极限值）时，关闭电动三通阀8与大气相通，旋片真空泵1启动开始抽真空。随着旋片真空泵1的工作，真空箱5内气体减少气压降低，当负压传感器降到设定低值（低压极限值）时，此时真空箱5已抽真空，旋片真空泵1停止工作。另外,上述过程中,也可以省略电动三通阀接通大气端口的过程，而是直接关掉电动三通阀接通大气的端口，进行抽真空，然后，自动控制装置在真空箱内的气压值达到预设的负压极限值时，控制旋片真空泵停止工作，并控制所述第一离心泵引水组件启动进行引水。这样会使本方案抽真空的过程更加简单，方便了操作。

2、真空箱引水

自动控制装置在水位检测装置12的水位达到预设的阈值时，控制第一离心泵23与水位检测装置12之间的第一电动真空球阀13截止，并控制水位检测装置12排水，待水位检测装置12排空水后，判定已经为后续的多个离心泵引水组件的启动做好了准备。具体实现时，以第一离心泵23为例，在真空箱5处于很高的真空度时，第三电动真空球阀14、第四电动真空球阀15、第五电动真空球阀16保持关闭。在引水时，打开第一电动真空球阀7和第二电动真空球阀13，第一离心泵23泵体及第一吸入管24中的空气开始通往真空箱5，管路中的空气量减少，压力降低，在第一液面31气压作用下，第一吸入管24中的水进入第一离心泵23，水位逐渐升高，起到抽气引水作用。如图3所示，当水位持续升高到进入水位检测装置12时，液位传感器11检测进入球形检测装置（水位检测装置）12的水位，球形检测装置12的水位升高到液位传感器11设定的引水水位时，自动控制装置动作，第一真空电动球阀7、第二真空电动球阀13关闭，同时第一离心泵23开始启动，逐渐打开第一排出管17上的第二截止阀20，直到正常排水，表明引水成功。引水成功后，第一离心泵23开始正常工作，将液体输送到所需要的舱室或舷外。

需要说明，该引水系统可以单独对一台泵引水，如离心泵，也可以同时对两台泵引水，也可以对三台泵同时引水，在此不再进行详细说明。本实施例引水的过程中关闭总管末端的第五电动真空球阀，启动与第一离心泵、真空箱相连的第二电动真空球阀，由于此时真空箱已抽真空，水管中的气体开始通往真空箱，水管中的压力下降，在外界大气压的作用下，水管中的水位随之升高。当水位持续升高至球形检测装置时，经过两层横隔板的节流作用，水流减缓，由于球形检测器可以有效的检测水位，当装置中的真实水位到达球形检测装置顶部的液位探测器（液位传感器）的设定值时，此时真空泵已经成功引水，控制系统启动第一离心泵，并且使相应管路的第二电动真空球阀关闭，此时启动离心泵，即可以正常工作。

3、系统排水

下面对系统的排水过程进行说明。

旋片真空泵1引水成功后，球形检测装置12中会含有一定量的水，为了系统能够长期有效工作或继续为其他泵引水，这些水应在离心泵停止工作后排除干净，避免腐蚀。

当液位传感器11检测到球形检测装置12的液位达到一定值时，关闭第一电动真空球阀7、第二电动真空球阀13、第三电动真空球阀14、第四电动真空球阀15，同时起动第五电动真空球阀16和电动三通阀8，电动三通阀8起动后，缓冲箱10和球形检测装置12就与大气相连，由于缓冲箱10中多层平行百叶窗挡板9结构可以使水蒸气充分凝结，并且倒锥形的缓冲箱10也有利于将凝水集于缓冲箱10的底部。球形检测装置12是一个渐扩形状，加上双横隔板34节流结构，可以使水平稳上升，而且易于被液位传感器11检测出来。缓冲箱10与球形检测装置12布置成上下结构，这样的结构有利于缓冲箱10中的水流到检测装置12中，在重力的作用下，水则沿着抽真空总管bc从第五电动真空球阀16排出，延时三十秒后电动三通阀8和第五电动真空球阀16复位关闭，系统排水完成，接着可以为其他离心泵，例如第二离心泵、第三离心泵引水的后续工作做好了准备。

4、系统停用

从引水开始到引水成功、离心泵正常工作开始的这一段时间，真空箱一直处于真空或负压状态，因此真空箱会受到大气压力的持续作用下，导致真空箱变形及产生泄露等不利影响。真空箱集中引水系统长期不用时，为了避免真空箱长期处于负压状态，应将电动三通阀中通大气的管路及第五电动真空球阀打开，使得大气能自动进入真空箱，最终达到真空箱内外压力保持一致。

另外，可在电动三通阀通大气的管路及第五电动真空阀管路上设置一个空气滤清器，防止粉尘及灰尘等杂志进入到真空箱，提高真空箱的使用寿命。

本发明实施例采用自动控制装置进行控制对电动真空球阀以及电机和离心泵的起、停进行控制，操作简单，自动化性能高；另外，通过采用旋片真空泵和真空箱配合抽真空，因此可以同时对多台离心泵进行控制，提高了效率；另外，本发明实施例还设置有水位检测装置，使离心泵引水成功与否可以得到准确的判断。另外，本文所说的开关阀门可采用电动真空球阀。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种船用真空箱集中引水系统，其特征在于，包括自动控制装置和旋片真空泵,与所述旋片真空泵一端连接的第一电机,与所述旋片真空泵另一端连接的真空箱,与所述真空箱连接的水位检测装置，所述水位检测装置连接有多个离心泵引水组件，所述水位检测装置上设置有液位传感器；每个离心泵引水组件经开关阀门与所述水位检测装置所在的通路连接；所述真空箱外部设置有气压检测装置；

其中，气压检测装置用于检测真空箱的气压值，自动控制装置通过气压检测装置获取真空箱的气压值；所述自动控制装置在真空箱内的气压值达到预设的负压极限值时，控制旋片真空泵停止工作，并控制所述离心泵引水组件启动进行引水；

所述液位传感器用于检测进入水位检测装置内的水位，所述自动控制装置通过液位传感器获取水位检测装置内的水位值；所述自动控制装置当水位检测装置的水位达到预设的阈值时，控制离心泵与所述水位检测装置连接的开关阀门截止，并控制所述水位检测装置排水，待所述水位检测装置排空水后，判定已经为后续的多个离心泵引水组件的启动做好了准备。

2.根据权利要求1所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述水位检测装置内设置有横隔板。

3.根据权利要求1所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述水位检测装置为呈球形的中空容器。

4.根据权利要求1所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述系统还包括：缓冲箱、第一电动真空球阀以及电动三通阀，所述第一电动真空球阀的一端与真空箱内连接，所述第一电动真空球阀的另一端与电动三通阀的一端连接，所述电动三通阀的另一端与缓冲箱的一端连接，所述缓冲箱的另一端与水位检测装置的一端连接。

5.根据权利要求4所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述缓冲箱在垂直方向上设置于水位检测装置的上方。

6.根据权利要求4所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述缓冲箱内设置有百叶窗挡板。

7.根据权利要求4所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述缓冲箱呈倒锥形。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述离心泵引水组件与水位检测装置连通的管道中设置有电动真空球阀；所述离心泵引水组件包括电机、离心泵以及离心泵吸入管，所述电机的输出端与离心泵连接，所述离心泵的输入端与离心泵吸入管一端连接，所述离心泵吸入管的另一端插入液面。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述旋片真空泵和真空箱之间的管路上设置有截止阀。

10.根据权利要求1所述的船用真空箱集中引水系统，其特征在于，所述气压检测装置为负压传感器。