CN111997144B - 一种室外整体式智能管网叠压供水设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室外整体式智能管网叠压供水设备，包括设备安装外壳、供水箱、稳流补偿罐、变频增压泵组和电控柜，设备安装外壳上设有自来水管网接口、用户接口和检修口，供水箱与自来水管网接口连接，连接处设有第一压力传感器，供水箱内设有第一液位传感器；稳流补偿罐内设有负压补偿装置和第二液位传感器，稳流补偿罐顶部设有排气嘴，稳流补偿罐与自来水管网接口、供水箱连接，连接处设有第一三通闸阀和第二三通闸阀；变频增压泵组与稳流补偿罐连接、用户接口连接，连接处设有电磁控制阀和第二压力传感器，电控柜与各电气元件连接；本发明结构设计合理，高效实用，适宜大量推广。
Description
技术领域
本发明涉及管网叠压供水设备技术领域，具体涉及一种室外整体式智能管网叠压供水设备。
背景技术
管网叠压供水设备是一种直接串接在自来水管网加压供水的新型二次供水设备，具有节能、省地和管理维护方便等优点，目前已广泛应用于高层建筑的二次供水系统；其基本原理为利用市政自来水管道末端余压，通过加压水泵机组整体叠加的压力，进而满足用户的二次供水需求，采取保护措施，确保管网并不产生负压，在保证市政管网供水不受影响的前提下，利用市政管网余压供水，节约供水设备的能耗，并且还具有全封闭、无污染、占地量小、安装快捷、运行可靠、维护方便等诸多优点。
但是，现有的管网叠压供水设备大都分散安装于泵房或地下室中，占地面积大，而且设备维护极为不便；而且，当设备处于用水高峰期时，自来水管网供水压力不足，居民供水将全部依赖稳流器内暂存的水源，当稳流器内的水被吸完后，设备将停止向居民供水，无法保证较高用水需求的区域安全用水。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种能够净化水质、提高用水效率的室外整体式智能管网叠压供水设备。
本发明的技术方案为：一种室外整体式智能管网叠压供水设备，包括设备安装外壳、供水箱、稳流补偿罐、变频增压泵组和电控柜；设备安装外壳两侧分别设置有自来水管网接口和用户接口，设备安装外壳侧壁上设置有检修口；供水箱、稳流补偿罐、变频增压泵组和电控柜均设置在设备安装外壳内部，供水箱通过管道与自来水管网接口连接，连接处设置有第一压力传感器，供水箱内部设置有第一液位传感器；稳流补偿罐内部设置有负压补偿装置和第二液位传感器，稳流补偿罐顶部设置有与负压补偿装置导通的排气嘴，稳流补偿罐分别通过管道与自来水管网接口和供水箱连接，连接处分别设置有第一三通闸阀和第二三通闸阀；变频增压泵组包括第一变频增压泵、第二变频增压泵和第三变频增压泵，第一变频增压泵、第二变频增压泵和第三变频增压泵的一端分别通过导管与稳流补偿罐连接，连接处均设置有电磁控制阀，第一变频增压泵、第二变频增压泵和第三变频增压泵的一端的另一端分别通过导管与用户接口连接，连接处设置有第二压力传感器；电控柜分别与各电气元件电性连接；第一压力传感、第一液位传感器、第二液位传感器、第一三通闸阀、第二三通闸阀、第一变频增压泵、第二变频增压泵、第三变频增压泵、电磁控制阀、第二压力传感器和电控柜均采用市售产品。
进一步地，负压补偿装置包括负压板、泄压管和密封衬套，稳流补偿罐的内壁上竖直设置有滑动卡槽，滑动卡槽内竖直设置有滑动导向柱，负压板边缘处设置有滑动耳板，滑动耳板活动卡接在滑动卡槽内，且贯穿滑动导向柱，滑动耳板与滑动卡槽连接处设置有密封圈，滑动耳板与滑动导向柱连接处设置有轴封，滑动耳板上设置有导气孔，导气孔底部滑动设置有密封浮板，泄压管竖直设置在稳流补偿罐顶部，且与排气嘴导通，泄压管侧壁上部设置有泄压孔，密封衬套固定设置在负压板上端面，且密封衬套的顶部活动套设在泄压管内部，密封衬套外部套设有复位弹簧，复位弹簧与泄压管抵接，使用时，当稳流补偿罐底部水位开始上升时，稳流补偿罐内部气体依次通过导气孔、泄压孔和排气嘴排出稳流补偿罐外，直至稳流补偿罐水位上升至与负压板齐平时，密封浮板在浮力作用下密封导气孔，同时负压板在水压作用下沿卡槽上升，密封衬套在泄压管上述，并最终使密封衬套堵塞泄压孔，从而达到稳流补偿的目的。
进一步地，供水箱与自来水管网接口连接处设置有前置过滤装置，前置过滤装置位于第一压力传感器前端；用户接口与变频增压泵组连接处设置有紫外线在线消毒装置，通过前置过滤装置对来自自来水管网的水流进行初步过滤，避免水中杂质进入后续设备中而增大设备的运行负荷，通过紫外线在线消毒装置对用户用水进行消毒处理，保证用户用水安全。
进一步地，供水箱、稳流补偿罐上均设置有排污阀，通过设置排污阀能够定期对供水箱和稳流补偿罐底部沉积的污物进行清理，保证设备的高效运行。
进一步地，供水箱、稳流补偿罐之间连接有水循环罐和直通循环管，水循环罐分别通过管道与供水箱和稳流补偿罐连接，连接处均设置有第一双向增压泵，水循环罐内部设置有消毒净化装置，直通循环管上设置有第二双向增压泵；通过设置水循环罐，在用水量充裕的情况下，使供水箱和稳流补偿罐中暂存的水流进行循环和流动，同时利用消毒净化装置对水源进行消毒净化，通过直通循环管向稳流补偿罐内补充水源，同时也能够起到水流循环的作用。
进一步地，设备安装外壳底端通过弹簧杆活动连接有缓冲底板，供水箱、稳流补偿罐、变频增压泵组和电控柜均设置在缓冲底板上，且设备安装外壳内壁上喷涂有耐腐蚀涂层，通过设置缓冲底板，能够对设备运行过程中产生的震动进行缓冲和抵消，避免设备运行过程中产生噪声污染。
进一步地，稳流补偿罐外部套设有高压套，高压套与排气嘴导通，高压套内部设置有活塞环，活塞环分别与稳流补偿罐和高压套的侧壁密封滑动卡接，活塞环和高压套内底部之间填充有氮气，通过高压套对稳流补偿罐排出的气体进行收集，使氮气的压缩量与气体的排出量达到平衡，避免稳流补偿罐内气体与外界气体交换而带入杂质。
进一步地，供水箱内部滑动卡接有电磁环，电磁环上端开口处设置有轻质浮板，利用电磁环产生的磁力线对供水箱内部水源不断切割，起到改善、软化水质的作用。
本发明的工作原理为：1、利用设备安装外壳上的自来水管网接口和用户接口分别连接自来水管网和居民用水管网；利用前置过滤器对自来水进行初步过滤，利用紫外线在线消毒装置对居民用水进行消毒处理；利用第一压力传感器和第二压力传感器分别感测自来水管网和居民用水管网水压，①当第一压力传感器感测压力大于第二压力传感器感测压力时，电控柜开启第一三通闸阀，自来水一部分通过管网流向居民用水管网，保证居民正常用水，其余通过管网流入供水箱中，利用电磁环产生的磁力线对供水箱内部水源不断切割，起到改善、软化水质的作用；②通过第一液位传感器感测供水箱内部水位高度，当供水箱内部水位高度达到设定值时，控制柜控制第二三通闸阀开启，供水箱内部水源通过管网进入稳流补偿罐中，直至第二液位传感器感测到稳流补偿罐内部水位高度达到设定值，此时控制柜控制第一三通闸阀的开度减小，使自来水管网供水压力与居民用水管网压力平衡，利用自来水管直接为居民供水；此时，控制柜控制第一双向增压泵和第二双向增压泵开启，使供水箱和稳流补偿罐中的水经水循环罐后不断循环；
2、当第一压力传感器感测压力小于第二压力传感器感测压力时，①控制柜控制第一通闸阀开度减小，同时控制电磁控制阀和第一变频增压泵开启，利用稳流补偿罐中水源作为居民用水补充水源，此时由于稳流补偿罐中水位下降，气压减小，负压板在滑动卡槽下降，使高压套内的活塞环上升；稳流补偿罐内部水位下降过程中，控制柜依次控制第二变频增压泵和第二变频增压泵开启，为稳流补偿罐出水持续加压；②当稳流补偿罐内水位下降至设定值时，控制柜控制第二三通闸阀开启，供水箱内部水源作为补充水进入稳流补偿罐中，持续为居民供水；
3、当第一压力传感器感测压力为零时，自来水管网停止供水，通过控制柜控制第一三通闸阀关闭，第二三通闸阀、电磁控制阀和第一变频增压泵开启，利用稳流补偿罐中水源作为居民用水补充水源，同时利用供水箱中水源为稳流补偿罐进行补充，负压补偿装置处于关闭状态，直至稳流补偿罐内气压下降时，负压补偿装置开始工作。
4、当自来水管网重新供水时，重复上述步骤1、2、3即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，各个设备部件集成于设备安装外壳中，不仅减小了设备的占地面积，同时也便于对设备进行维护，提高了设备运行的稳定性和可靠性；本发明通过设置供水箱作为居民用水的备用水源，在用水高峰期保障了居民的用水安全，同时供水箱和稳流补偿罐处于循环流动状态，解决了水源长期处于静止状态而变质的问题；通过在稳流补偿罐外部设置高压套，避免了稳流补偿罐中补偿气体与外界气体进行交换而引入杂质；本发明自动化程度高，根据居民用水情况进行水源的定量补充，避免了设备长期频繁启动而造成的损坏，同时也减小了能源消耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的负压补偿装置与稳流补偿罐的连接示意图；
图4是本发明图3中A处的放大示意图；
其中，1-设备安装外壳、10-自来水管网接口、11-用户接口、12-检修口、13-前置过滤装置、14-紫外线在线消毒装置、15-弹簧杆、16-缓冲底板、2-供水箱、20-第一压力传感器、21-第一液位传感器、22-排污阀、23-电磁环、230-轻质浮板、3-稳流补偿罐、30-第二液位传感器、31-排气口嘴、32-第一三通闸阀、33-第二三通闸阀、34-滑动卡槽、340-滑动导向柱、35-高压套、350-活塞环、4-变频增压泵组、40-第一变频增压泵、41-第二变频增压泵、42-第三变频增压泵、43-电磁控制阀、44-第二压力传感器、5-电控柜、6-负压补偿装置、60-负压板、600-滑动耳板、601-密封圈、602-轴封、603-导气孔、604-密封浮板、61-泄压管、610-泄压孔、62-密封衬套、620-复位弹簧、7-水循环罐、70-第一双向增压泵、71-消毒净化装置、8-直通循环管、80-第二双向增压泵。
具体实施方式
实施例：如图1所示的一种室外整体式智能管网叠压供水设备，包括设备安装外壳1、供水箱2、稳流补偿罐3、变频增压泵组4和电控柜5；设备安装外壳1两侧分别设置有自来水管网接口10和用户接口11，设备安装外壳1侧壁上设置有检修口12；设备安装外壳1底端通过弹簧杆15活动连接有缓冲底板16，供水箱2、稳流补偿罐3、变频增压泵组4和电控柜5均设置在缓冲底板16上，且设备安装外壳1内壁上喷涂有耐腐蚀涂层，通过设置缓冲底板16，能够对设备运行过程中产生的震动进行缓冲和抵消，避免设备运行过程中产生噪声污染；
如图1、2所示，供水箱2、稳流补偿罐3、变频增压泵组4和电控柜5均设置在设备安装外壳1内部，供水箱2通过管道与自来水管网接口10连接，连接处设置有第一压力传感器20，供水箱2内部设置有第一液位传感器21；供水箱2与自来水管网接口10连接处设置有前置过滤装置13，前置过滤装置13位于第一压力传感器20前端；用户接口11与变频增压泵组4连接处设置有紫外线在线消毒装置14，通过前置过滤装置13对来自自来水管网的水流进行初步过滤，避免水中杂质进入后续设备中而增大设备的运行负荷，通过紫外线在线消毒装置14对用户用水进行消毒处理，保证用户用水安全；供水箱2、稳流补偿罐3上均设置有排污阀22，通过设置排污阀22能够定期对供水箱2和稳流补偿罐3底部沉积的污物进行清理，保证设备的高效运行；供水箱2内部滑动卡接有电磁环23，电磁环23上端开口处设置有轻质浮板230，利用电磁环23产生的磁力线对供水箱2内部水源不断切割，起到改善、软化水质的作用；供水箱2、稳流补偿罐3之间连接有水循环罐7和直通循环管8，水循环罐7分别通过管道与供水箱2和稳流补偿罐3连接，连接处均设置有第一双向增压泵70，水循环罐7内部设置有消毒净化装置71，直通循环管8上设置有第二双向增压泵80；通过设置水循环罐7，在用水量充裕的情况下，使供水箱2和稳流补偿罐3中暂存的水流进行循环和流动，同时利用消毒净化装置71对水源进行消毒净化，通过直通循环管8向稳流补偿罐3内补充水源，同时也能够起到水流循环的作用；
如图1、2所示，稳流补偿罐3内部设置有负压补偿装置6和第二液位传感器30，稳流补偿罐3顶部设置有与负压补偿装置6导通的排气口嘴31，稳流补偿罐3分别通过管道与自来水管网接口10和供水箱2连接，连接处分别设置有第一三通闸阀32和第二三通闸阀33；稳流补偿罐3外部套设有高压套35，高压套35与排气嘴31导通，高压套35内部设置有活塞环350，活塞环350分别与稳流补偿罐3和高压套35的侧壁密封滑动卡接，活塞环350与高压套35内底部之间填充有氮气，通过高压套35对稳流补偿罐3排出的气体进行收集，使氮气的压缩量与气体的排出量达到平衡，避免稳流补偿罐3内气体与外界气体交换而带入杂质；
如图1、2所示，变频增压泵组4包括第一变频增压泵40、第二变频增压泵41和第三变频增压泵42，第一变频增压泵40、第二变频增压泵41和第三变频增压泵42的一端分别通过导管与稳流补偿罐3连接，连接处均设置有电磁控制阀43，第一变频增压泵40、第二变频增压泵41和第三变频增压泵42的一端的另一端分别通过导管与用户接口11连接，连接处设置有第二压力传感器44；电控柜5分别与各电气元件电性连接；
如图3、4所示，负压补偿装置6包括负压板60、泄压管61和密封衬套62，稳流补偿罐3的内壁上竖直设置有滑动卡槽34，滑动卡槽34内竖直设置有滑动导向柱340，负压板60边缘处设置有滑动耳板600，滑动耳板600活动卡接在滑动卡槽34内，且贯穿滑动导向柱340，滑动耳板600与滑动卡槽34连接处设置有密封圈601，滑动耳板600与滑动导向柱340连接处设置有轴封602，滑动耳板600上设置有导气孔603，导气孔603底部滑动设置有密封浮板604，泄压管61竖直设置在稳流补偿罐3顶部，且与排气嘴31导通，泄压管61侧壁上部设置有泄压孔610，密封衬套62固定设置在负压板60上端面，且密封衬套62的顶部活动套设在泄压管61内部，密封衬套62外部套设有复位弹簧620，复位弹簧620与泄压管61抵接，使用时，当稳流补偿罐3底部水位开始上升时，稳流补偿罐3内部气体依次通过导气孔603、泄压孔610和排气嘴31排出稳流补偿罐3外，直至稳流补偿罐3水位上升至与负压板60齐平时，密封浮板604在浮力作用下密封导气孔603，同时负压板60在水压作用下沿卡槽34上升，密封衬套62在泄压管61上述，并最终使密封衬套62堵塞泄压孔610，从而达到稳流补偿的目的；紫外线在线消毒装置14、第一压力传感20、第一液位传感器21、排污阀22、第二液位传感器30、第一三通闸阀32、第二三通闸阀33、第一变频增压泵40、第二变频增压泵41、第三变频增压泵42、电磁控制阀43、第二压力传感器44、电控柜5、第一双向增压泵70、消毒净化装置71和第二双向增压泵80均采用市售产品，且紫外线在线消毒装置14、第一变频增压泵40、第二变频增压泵41、第三变频增压泵42、第一双向增压70、消毒净化装置71和第二双向增压泵80均由外部电源供电。
使用时：1、利用设备安装外壳1上的自来水管网接口10和用户接口11分别连接自来水管网和居民用水管网；利用前置过滤器13对自来水进行初步过滤，利用紫外线在线消毒装置14对居民用水进行消毒处理；利用第一压力传感器20和第二压力传感器44分别感测自来水管网和居民用水管网水压，①当第一压力传感器20感测压力大于第二压力传感器44感测压力时，电控柜5开启第一三通闸阀32，自来水一部分通过管网流向居民用水管网，保证居民正常用水，其余通过管网流入供水箱2中，利用电磁环23产生的磁力线对供水箱2内部水源不断切割，起到改善、软化水质的作用；②通过第一液位传感器21感测供水箱2内部水位高度，当供水箱2内部水位高度达到设定值时，控制柜4控制第二三通闸阀32开启，供水箱2内部水源通过管网进入稳流补偿罐3中，直至第二液位传感器30感测到稳流补偿罐3内部水位高度达到设定值，此时控制柜4控制第一三通闸阀32的开度减小，使自来水管网供水压力与居民用水管网压力平衡，利用自来水管直接为居民供水；此时，控制柜4控制第一双向增压泵70和第二双向增压泵80开启，使供水箱2和稳流补偿罐3中的水经水循环罐7后不断循环；
2、当第一压力传感器20感测压力小于第二压力传感器44感测压力时，①控制柜4控制第一通闸阀32开度减小，同时控制电磁控制阀43和第一变频增压泵40开启，利用稳流补偿罐3中水源作为居民用水补充水源，此时由于稳流补偿罐3中水位下降，气压减小，负压板60在滑动卡槽34下降，使高压套35内的活塞环350上升；稳流补偿罐3内部水位下降过程中，控制柜4依次控制第二变频增压泵41和第二变频增压泵42开启，为稳流补偿罐3出水持续加压；②当稳流补偿罐3内水位下降至设定值时，控制柜4控制第二三通闸阀33开启，供水箱2内部水源作为补充水进入稳流补偿罐3中，持续为居民供水；
3、当第一压力传感器20感测压力为零时，自来水管网停止供水，通过控制柜4控制第一三通闸阀32关闭，第二三通闸阀33、电磁控制阀43和第一变频增压泵40开启，利用稳流补偿罐3中水源作为居民用水补充水源，同时利用供水箱2中水源为稳流补偿罐3进行补充，负压补偿装置6处于关闭状态，直至稳流补偿罐3内气压下降时，负压补偿装置6开始工作。
4、当自来水管网重新供水时，重复上述步骤1、2、3即可。
Claims (1)
1.一种室外整体式智能稳定网叠压供水设备，其特征在于，包括设备安装外壳(1)、供水箱(2)、稳流补偿罐(3)、变频增压泵组(4)和电控柜(5)；所述设备安装外壳(1)两侧分别设置有自来水管网接口(10)和用户接口(11)，设备安装外壳(1)侧壁上设置有检修口(12)；所述设备安装外壳(1)底端通过弹簧杆(15)活动连接有缓冲底板(16)，所述设备安装外壳(1)内壁上喷涂有耐腐蚀涂层；
所述供水箱(2)、稳流补偿罐(3)、变频增压泵组(4)和电控柜(5)均设置在设备安装外壳(1)内部，供水箱(2)通过管道与所述自来水管网接口(10)连接，连接处设置有第一压力传感器(20)，供水箱(2)内部设置有第一液位传感器(21)；所述供水箱(2)与自来水管网接口(10)连接处设置有前置过滤装置(13)，所述前置过滤装置(13)位于第一压力传感器(20)前端；所述用户接口(11)与变频增压泵组(4)连接处设置有紫外线在线消毒装置(14)；所述供水箱(2)、稳流补偿罐(3)上均设置有排污阀(22)；所述供水箱(2)、稳流补偿罐(3)、变频增压泵组(4)和电控柜(5)均设置在缓冲底板(16)上；供水箱(2)内部滑动卡接有电磁环(23)，所述电磁环(23)上端开口处设置有轻质浮板(230)；
所述稳流补偿罐(3)内部设置有负压补偿装置(6)和第二液位传感器(30)，稳流补偿罐(3)顶部设置有与所述负压补偿装置(6)导通的排气嘴(31)，稳流补偿罐(3)分别通过管道与自来水管网接口(10)和供水箱(2)连接，连接处分别设置有第一三通闸阀(32)和第二三通闸阀(33)；所述稳流补偿罐(3)外部套设有高压套(35)，所述高压套(35)与排气嘴(31)导通，高压套(35)内部设置有活塞环(350)，所述活塞环(350)分别与稳流补偿罐(3)和高压套(35)的侧壁密封滑动卡接，活塞环(350)与高压套(35)内底部之间填充有氮气；
所述变频增压泵组(4)包括第一变频增压泵(40)、第二变频增压泵(41)和第三变频增压泵(42)，所述第一变频增压泵(40)、第二变频增压泵(41)和第三变频增压泵(42)的一端分别通过导管与稳流补偿罐(3)连接，连接处均设置有电磁控制阀(43)，第一变频增压泵(40)、第二变频增压泵(41)和第三变频增压泵(42)的一端的另一端分别通过导管与所述用户接口(11)连接，连接处设置有第二压力传感器(44)；所述电控柜(5)分别与各电气元件电性连接；
所述负压补偿装置(6)包括负压板(60)、泄压管(61)和密封衬套(62)，所述稳流补偿罐(3)的内壁上竖直设置有滑动卡槽(34)，所述滑动卡槽(34)内竖直设置有滑动导向柱(340)，所述负压板(60)边缘处设置有滑动耳板(600)，所述滑动耳板(600)活动卡接在滑动卡槽(34)内，且贯穿所述滑动导向柱(340)，滑动耳板(600)与滑动卡槽(34)连接处设置有密封圈(601)，滑动耳板(600)与滑动导向柱(340)连接处设置有轴封(602)，滑动耳板(600)上设置有导气孔(603)，所述导气孔(603)底部滑动设置有密封浮板(604)，所述泄压管(61)竖直设置在稳流补偿罐(3)顶部，且与所述排气嘴(31)导通，泄压管(61)侧壁上部设置有泄压孔(610)，所述密封衬套(62)固定设置在负压板(60)上端面，且密封衬套(62)的顶部活动套设在泄压管(61)内部，密封衬套(62)外部套设有复位弹簧(620)，所述复位弹簧(620)与泄压管(61)抵接；
所述供水箱(2)、稳流补偿罐(3)之间连接有水循环罐(7)和直通循环管(8)，所述水循环罐(7)分别通过管道与供水箱(2)和稳流补偿罐(3)连接，连接处均设置有第一双向增压泵(70)，水循环罐(7)内部设置有消毒净化装置(71)，所述直通循环管(8)上设置有第二双向增压泵(80)。
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