CN108980506B

CN108980506B - 一种管道双向增压系统

Info

Publication number: CN108980506B
Application number: CN201810974196.2A
Authority: CN
Inventors: 王磊磊; 吴磊; 卢峰
Original assignee: Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: CN108980506A

Abstract

本发明公开了一种管道双向增压系统，共设电动阀门不多于9座，通过6组切换组合模式，使其实现管道直接增压方案、水池增压方案和管道水池联合增压方案三种方案的切换。本发明针对城市供水水源单一、地形狭长、供水不均衡、应急备用不足等特点，解决多水厂联动困难、无法互为备用的问题，提供了一种技术设备简单、切换迅速、管理简便的双向增压应急技术。本发明可用于供水管道的应急预案，又能用于其他有压管道的转输能力提升，实现了高效切换、有效应对。

Description

一种管道双向增压系统

技术领域

本发明涉及安全供水工艺技术，公开了一种联合增压并具有双向切换功能的管道双向增压系统。

背景技术

城市具有明显的狭长地形特点、城镇水源位于行政区划两端时，水厂之间相隔距离较远，且连通管建设不够完善，管径偏小，造成两座水厂无法完全互为备用，一旦某座水厂发生突发事故停产，将导致市域部分乡镇无法供水，这对整个城市的安全供水产成了巨大的风险。

另外，城市水源水质较差且单一时，如全市所有用水全部取自河网水，虽然目前市域水厂处理设施相对完善，但如果内河水质进一步恶化，则同样会对城市供水的安全性构成极大的威胁。

再者，城市区域发展不均衡，造成供水不平衡，如某部分城镇依托区位优势，发展十分迅速，供水量增长较快，这将考验整个城市的供水协调能力。

因此，根据城市的狭长地形特点、城镇分布及水源情况，为使供水互为备用、互为补充，同时保障某水厂事故停产状态时全市范围的安全稳定供水，城市之间双向增压供水技术将极为必要。

发明内容

本发明针对城市供水水源单一、地形狭长、供水不均衡、应急备用不足等特点，解决多水厂联动困难、无法互为备用的问题，提供了一种技术设备简单、切换迅速、管理简便的双向增压应急系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种管道双向增压系统，包括第一水厂区域、第二水厂区域，以及水池，其特征在于第一水厂区域和第二水厂区域之间通过第一阀门相连，第二水厂区域和水池之间依次设置第二阀门、第五阀门、第八阀门，所述第二阀门的第一端与第二水厂区域连接，所述第二阀门的第二端与第五阀门的第一端连接，第五阀门的第二端与第八阀门的第一端连接，第八阀门的第二端与水池的第一端连接，所述第二阀门的第一端还与第三阀门的第一端连接，第三阀门的第二端与第四阀门的第一端连接，第四阀门的第二端与第一水厂区域连接，第二阀门的第二端与管道增压水泵的输入端连接，管道增压水泵的输出端与第三阀门的第二端连接，管道增压阀门的第二端还与第六阀门的第一端连接，第六阀门的第二端与水池增压水泵的输出端连接，水池增压水泵的输入端与第九阀门的第一端连接，第九阀门的第二端与水池的第二端连接，第五阀门的第二端还与第七阀门的一端连接，第七阀门的第二端与第一水厂区域连接。

进一步地，当第一水厂事故停产，且第二水厂供水能力满足需要时，第二阀门和第四阀门闭合，第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门断开，第二水厂区域的水经第二阀门、管道增压水泵、第四阀门流入第一水厂区域，采用管道直接增压模式为第一水厂区域供水。

进一步地，当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力满足需要时，第三阀门、第五阀门和第七阀门闭合，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门断开，第一水厂区域的水经第七阀门、第五阀门、管道增压水泵和第三阀门进入第二水厂区域，采用管道直接增压模式为第二水厂区域供水。

进一步地，当第一水厂事故停产，且第二水厂供水能力不满足需要时，第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第三阀门和第七阀门断开，第二水厂区域的水通过第二阀门、第五阀门、第八阀门流入水池，水池内的水通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门和第四阀门流入第一水厂区域，利用水池的调蓄池容，采用水池增压模式，满足原第一水厂的供水区域不小于12h的生活用水。

进一步地，当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力不满足需要时，第三阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门断开，第一水厂区域的水通过第七阀门和第八阀门进入水池，而水池的水则通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门、第三阀门流入第二水厂区域，利用水池的调蓄池容，采用水池增压模式，满足原第二水厂的供水区域不小于12h的生活用水。

进一步地，当第一水厂事故停产，且第二水厂供应全市用水而压力不足或用水高峰时，第二阀门、第四阀门、第六阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第三阀门、第五阀门、第七阀门、第八阀门断开，第二水厂区域的水通过第二阀门、管道增压水泵、第四阀门流入第一水厂区域，同时，水池内的水通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门和第四阀门也流入第一水厂区域，采用管道与水池联合增压模式为第一水厂区域供水。

进一步地，当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力不满足需要时，第三阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第八阀门断开，第一水厂区域的水经第七阀门、第五阀门、管道增压水泵和第三阀门进入第二水厂区域，同时，水池的水则通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门、第三阀门流入第二水厂区域，采用管道与水池联合增压模式为第二水厂区域供水。

根据本发明的方案，在当城市两端水厂供水能力均满足城市现阶段发展需要，单侧水厂因原水或运行管理问题而无法正常供水时，预警技术将主要解决水压不足问题；采用管道直接增压方式，可充分利用管道余压，增加较小压力即可达到双向所需的出口压力，对周边用户用水影响比较小。而当城市某区域的用水量大幅增加，部分时段富余能力可能不足时，采用管道增压泵与水池增压泵并行的方式运行，即管道增压泵流量为平均时流量，清水池增压泵流量为需水量中高出平均时的错峰流量；新增清水池、水池增压泵和配套管线等。考虑到供水安全，清水池采用次氯酸钠消毒，并增加消毒剂管道投加点。

本发明管道双向增压采用组合增压，通过改变阀门启闭组合，实现了双向增压切换，拓展了接入适应性。本发明利用阀门组合设计优化了阀门数量，根据供水水量和水压需求，灵活选择增压方案。本发明可用于供水管道的应急预案，又能用于其他有压管道的转输能力提升，实现了高效切换、有效应对。本发明与常规单向增压技术相比有如下优点：（1）双向切换设计，适应能力增强；（2）多组阀门启闭切换组合，自动化控制程度更高；（3）便于现有工程改造；（4）采用整体设计，可视化管理，使系统运行更稳定可靠。

附图说明

图1是A水厂事故停产时管道直接增压模式的管路流向图。

图2 是B水厂事故停产时管道直接增压模式的管路流向图。

图3 是A水厂事故停产时水池增压模式的管路流向图。

图4 是B水厂事故停产时水池增压模式的管路流向图。

图5 是A水厂事故停产时管道与水池联合增压模式的管路流向图。

图6 是B水厂事故停产时管道与水池联合增压模式的管路流向图。

图7是本发明一实施例的A水厂事故停产时管道直接增压方案的管路流向图。

图8是本发明一实施例的B水厂事故停产时管道直接增压方案的管路流向图。

图9为本发明一实施例的A水厂事故停产时水池增压方案的管路流向图。

图10为本发明一实施例的B水厂事故停产时水池增压方案的管路流向图。

图11为本发明一实施例的A水厂事故停产时管道与水池联合增压模式的管路流向图。

图12为本发明一实施例的B水厂事故停产时管道与水池联合增压模式的管路流向图。

具体实施方式

参照附图1至附图6与实施例，对本发明作进一步详细描述。

图中1为第一阀门，2为第二阀门，3为第三阀门，4为第四阀门，5为第五阀门，6为第六阀门，7为第七阀门，8为第八阀门，9为第九阀门，A代表第一水厂区域，B代表第二水厂区域，C为水池，P_a为管道增压水泵，P_b为水池增压水泵。图中实线为通水管道，虚线为不通水管道。

一种管道双向增压系统，包括第一水厂区域A、第二水厂区域B，以及水池C，其特征在于第一水厂区域A和第二水厂区域B之间通过第一阀门1相连，第二水厂区域B和水池C之间依次设置第二阀门2、第五阀门5、第八阀门8，所述第二阀门2的第一端与第二水厂区域B连接，所述第二阀门2的第二端与第五阀门5的第一端连接，第五阀门5的第二端与第八阀门8的第一端连接，第八阀门8的第二端与水池C的第一端连接，所述第二阀门2的第一端还与第三阀门3的第一端连接，第三阀门3的第二端与第四阀门4的第一端连接，第四阀门4的第二端与第一水厂区域A连接，第二阀门2的第二端与管道增压水泵P_a的输入端连接，管道增压水泵P_a的输出端与第三阀门3的第二端连接，管道增压阀门P_a的第二端还与第六阀门6的第一端连接，第六阀门6的第二端与水池增压水泵P_b的输出端连接，水池增压水泵P_b的输入端与第九阀门9的第一端连接，第九阀门的9第二端与水池C的第二端连接，第五阀门5的第二端还与第七阀门7的一端连接，第七阀门7的第二端与第一水厂区域A连接。

进一步地，当第一水厂事故停产，且第二水厂供水能力满足需要时，第二阀门2和第四阀门4闭合，第一阀门1、第三阀门3、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7、第八阀门8和第九阀门9断开，第二水厂区域B的水经第二阀门2、管道增压水泵P_a、第四阀门4流入第一水厂区域，采用管道直接增压模式为第一水厂区域供水。

进一步地，当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力满足需要时，第三阀门3、第五阀门5和第七阀门7闭合，第一阀门1、第二阀门2、第四阀门4、第六阀门6、第八阀门8和第九阀门9断开，第一水厂区域A的水经第七阀门7、第五阀门5、管道增压水泵P_a和第三阀门3进入第二水厂区域，采用管道直接增压模式为第二水厂区域供水。

进一步地，当第一水厂事故停产，且第二水厂供水能力不满足需要时，第二阀门2、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第八阀门8、第九阀门9闭合，第一阀门1、第三阀门3和第七阀门7断开，第二水厂区域B的水通过第二阀门2、第五阀门5、第八阀门8流入水池C，水池C内的水通过第九阀门9、水池增压水泵P_b、第六阀门6和第四阀门4流入第一水厂区域A，利用水池的调蓄池容，采用水池增压模式，满足原第一水厂的供水区域不小于12h的生活用水。

进一步地，当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力不满足需要时，第三阀门3、第六阀门6、第七阀门7、第八阀门8、第九阀门9闭合，第一阀门1、第二阀门2、第四阀门4、第五阀门5断开，第一水厂区域A的水通过第七阀门7和第八阀门8进入水池C，而水池C的水则通过第九阀门9、水池增压水泵P_b、第六阀门6、第三阀门3流入第二水厂区域B，利用水池的调蓄池容，采用水池增压模式，满足原第二水厂的供水区域不小于12h的生活用水。

进一步地，当第一水厂事故停产，且第二水厂供应全市用水而压力不足或用水高峰时，第二阀门2、第四阀门4、第六阀门6、第九阀门9闭合，第一阀门1、第三阀门3、第五阀门5、第七阀门7、第八阀门8断开，第二水厂区域B的水通过第二阀门2、管道增压水泵P_a、第四阀门4流入第一水厂区域A，同时，水池C内的水通过第九阀门9、水池增压水泵P_b、第六阀门6和第四阀门4也流入第一水厂区域A，采用管道与水池联合增压模式为第一水厂区域供水。

进一步地，当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力不满足需要时，第三阀门3、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7、第九阀门9闭合，第一阀门1、第二阀门2、第四阀门4、第八阀门8断开，第一水厂区域A的水经第七阀门7、第五阀门5、管道增压水泵P_a和第三阀门3进入第二水厂区域B，同时，水池C的水则通过第九阀门9、水池增压水泵P_b、第六阀门6、第三阀门3流入第二水厂区域B，采用管道与水池联合增压模式为第二水厂区域供水。

本发明的一种管道双向增压技术，所述管道双向增压技术包括管道直接增压方案、水池增压方案和管道水池联合增压方案，共设电动阀门不多于9座，通过6组切换组合模式；所述管道直接增压方案，共开启电动阀门不多于3座，关闭电动阀门不多于6座，包括2组切换模式；所述水池增压方案，共开启电动阀门不多于6座，关闭电动阀门不多于3座，，包括2组切换模式；所述管道水池联合增压方案，共开启电动阀门不多于6座，关闭电动阀门不多于3座，包括2组切换模式。

实施例

H市管道双向增压泵站工程，如图7-图12所示，包括电动阀门9座，两座水厂东西分布，右侧为清水池，管道增压水泵3台（一期工程），水池增压水泵2台（远期工程）。

目前H市A水厂和B水厂供水能力均已达30万m³/d，两个水厂都处于供大于求状态，富余能力基本在10万m³/d以上。当A水厂因原水或运行管理问题而无法正常供水时，泵站承担H市西部应急供水（主要为生活用水）任务；当B水厂因原水或运行管理问题而无法正常供水时，泵站承担H市东部应急供水（主要为生活用水）任务。本工程增压规模为10万m³/d，小于两个水厂的富余供水能力，因此泵站将主要解决水压不足问题。一期工程考虑采用管道直接增压方式，可充分利用管道余压，增加较小压力即可达到双向所需的出口压力，对周边用户用水影响比较小。

远期工程来说，当东部和西部的用水量大幅增加以后，部分时段富余能力可能不足10万m³/d，管道直接增压方式将可能影响泵站附近用户的用水安全，此时泵站考虑采用管道增压泵与水池增压泵并行的方式运行。远期新增清水池、水池增压泵和配套管线等。考虑到供水安全，清水池采用次氯酸钠消毒，并增加消毒剂管道投加点。

本工程已调试完成，经测试正常运行。

Claims

1.一种管道双向增压系统，包括第一水厂区域、第二水厂区域，以及水池，其特征在于第一水厂区域和第二水厂区域之间通过第一阀门相连，第二水厂区域和水池之间依次设置第二阀门、第五阀门、第八阀门，所述第二阀门的第一端与第二水厂区域连接，所述第二阀门的第二端与第五阀门的第一端连接，第五阀门的第二端与第八阀门的第一端连接，第八阀门的第二端与水池的第一端连接，所述第二阀门的第一端还与第三阀门的第一端连接，第三阀门的第二端与第四阀门的第一端连接，第四阀门的第二端与第一水厂区域连接，第二阀门的第二端与管道增压水泵的输入端连接，管道增压水泵的输出端与第三阀门的第二端连接，管道增压水泵的输出端还与第六阀门的第一端连接，第六阀门的第二端与水池增压水泵的输出端连接，水池增压水泵的输入端与第九阀门的第一端连接，第九阀门的第二端与水池的第二端连接，第五阀门的第二端还与第七阀门的一端连接，第七阀门的第二端与第一水厂区域连接。

2.根据权利要求1所述的管道双向增压系统，其特征在于：当第一水厂事故停产，且第二水厂供水能力满足需要时，第二阀门和第四阀门闭合，第一阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门断开，第二水厂区域的水经第二阀门、管道增压水泵、第四阀门流入第一水厂区域，采用管道直接增压模式为第一水厂区域供水。

3.根据权利要求1所述的管道双向增压系统，其特征在于：当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力满足需要时，第三阀门、第五阀门和第七阀门闭合，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门断开，第一水厂区域的水经第七阀门、第五阀门、管道增压水泵和第三阀门进入第二水厂区域，采用管道直接增压模式为第二水厂区域供水。

4.根据权利要求1所述的管道双向增压系统，其特征在于：当第一水厂事故停产，且第二水厂供水能力不满足需要时，第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第三阀门和第七阀门断开，第二水厂区域的水通过第二阀门、第五阀门、第八阀门流入水池，水池内的水通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门和第四阀门流入第一水厂区域，利用水池的调蓄池容，采用水池增压模式，满足原第一水厂的供水区域不小于12h的生活用水。

5.根据权利要求1所述的管道双向增压系统，其特征在于：当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力不满足需要时，第三阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门断开，第一水厂区域的水通过第七阀门和第八阀门进入水池，而水池的水则通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门、第三阀门流入第二水厂区域，利用水池的调蓄池容，采用水池增压模式，满足原第二水厂的供水区域不小于12h的生活用水。

6.根据权利要求1所述的管道双向增压系统，其特征在于：当第一水厂事故停产，且第二水厂供应全市用水而压力不足或用水高峰时，第二阀门、第四阀门、第六阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第三阀门、第五阀门、第七阀门、第八阀门断开，第二水厂区域的水通过第二阀门、管道增压水泵、第四阀门流入第一水厂区域，同时，水池内的水通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门和第四阀门也流入第一水厂区域，采用管道与水池联合增压模式为第一水厂区域供水。

7.根据权利要求1所述的管道双向增压系统，其特征在于：当第二水厂事故停产，且第一水厂供水能力不满足需要时，第三阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第九阀门闭合，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第八阀门断开，第一水厂区域的水经第七阀门、第五阀门、管道增压水泵和第三阀门进入第二水厂区域，同时，水池的水则通过第九阀门、水池增压水泵、第六阀门、第三阀门流入第二水厂区域，采用管道与水池联合增压模式为第二水厂区域供水。