CN112663722A - 水力控制的重力流管线调流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力控制的重力流管线调流系统，包括减压水池、流量调节阀、孔板、三位四通电磁阀、止回阀、蓄能压力罐、滤水器、投入式液位变送器、PLC控制箱和风光互补供电装置。减压水池内部空间被竖直隔断分隔成顶部相通的两部分，减压池内安装有投入式液位变送器。流量调节阀和孔板安装在进水池的主进水管道，止回阀、蓄能压力罐和滤水器安装在旁通管道。流量调节阀通过三位四通电磁阀控制开度，水池水位信号和流量调节阀开度上传至PLC控制箱，风光互补供电装置为PLC控制箱、液位变送器和电磁阀供电。本发明简单实用、运行安全可靠，大幅节约因流量调节阀供电而带来的外接线路引接工程造价，解决无外接线路供电电源的重力流系统对流量控制的要求。

Description

水力控制的重力流管线调流系统

技术领域

本发明涉及用于重力流管线调流系统，尤其是一种水力控制的重力流管线调流系统。

背景技术

重力流管线系统在引调水供水及灌溉工程中应用广泛，重力流管线系统在管线中间或末端设置减压水池，水池前设置流量控制阀控制管线流量或完成多级减压是其系统设计的主要要求和特点。受现场实际条件影响，流量控制阀及其他设备时常处于无法提供外接电源的位置，甚至有的地区风光资源不稳定，如何通过管线水压来调整阀门开度、减小系统耗电量以保证整个重力流管线系统的长期安全稳定运行，同时结合水池水位避免溢流及调流阀汽蚀，节省工程投资，减少不必要的浪费是目前存在的难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种水力控制的重力流管线调流系统，具有运行安全可靠，系统耗电量低、投资节省、工程量小和施工方便等优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水力控制的重力流管线调流系统，包括减压水池、流量调节阀、孔板、三位四通电磁阀、止回阀、蓄能压力罐、滤水器、投入式液位变送器、PLC控制箱和风光互补供电装置，减压水池内部空间被竖直隔断分隔成顶部相通的两部分，依次是水池缓冲区和减压池，减压池内安装有投入式液位变送器，流量调节阀和孔板安装在进水池的主进水管道上，止回阀、蓄能压力罐和滤水器安装在旁通管道上，流量调节阀通过三位四通电磁阀控制开度，水池水位信号和流量调节阀开度上传至PLC控制箱，风光互补供电装置通过供电电缆为PLC控制箱供电，投入式液位变送器和三位四通电磁阀电磁阀供电引自PLC控制箱。

所述孔板安装于主进水管道的流量调节阀后。

所述三位四通电磁阀的通道位置是根据水池水位，由PLC控制箱确定三位四通电磁阀通电侧来确定；蓄能压力罐和水池缓冲区经过滤器过滤后提供的稳定清洁水源通过三位四通电磁阀通道进入流量调节阀的驱动单元来调节开度，保证水池水位尽量维持在设计水位同时减少溢流。

本发明的有益效果是：三位四通电磁阀通过PLC控制柜内水池水位信号转换通道位置来调整流量调节阀开度，为一种简单的水力控制调流系统。系统用电设备耗电极少，通过室外安装的风光互补供电装置供电。工程投资少、工程量小、控流消能效果好、经济节能、施工方便，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的水力控制的重力流管线调流系统的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明水力控制的重力流管线调流系统，包括减压水池7、流量调节阀1、孔板2、三位四通电磁阀6、止回阀3、蓄能压力罐5、滤水器4、投入式液位变送器11、PLC控制箱12和风光互补供电装置13，减压水池7内部空间被竖直隔断9分隔成顶部相通的两部分，依次是水池缓冲区8和减压池10，减压池内安装有投入式液位变送器11，流量调节阀1和孔板2安装在进水池的主进水管道14上，止回阀3、蓄能压力罐5和滤水器4安装在旁通管道15上，流量调节阀1通过三位四通电磁阀6控制开度，水池水位信号和流量调节阀开度上传至PLC控制箱12，风光互补供电装置13通过供电电缆16为PLC控制箱12供电，投入式液位变送器11和三位四通电磁阀6电磁阀6供电引自PLC控制箱12。

所述孔板2安装于主进水管道14的流量调节阀1后。

所述三位四通电磁阀6的通道位置是根据水池10水位，由PLC控制箱12确定三位四通电磁阀6通电侧来确定；蓄能压力罐5和水池缓冲区8经过滤器4过滤后提供的稳定清洁水源通过三位四通电磁阀6通道进入流量调节阀1的驱动单元来调节开度，保证水池水位尽量维持在设计水位同时减少溢流。

所述流量调节阀1的开度通过三位四通电磁阀6不同通道位置控制。

所述风光互补供电装置13仅向PLC控制箱1、液位变送1和电磁阀6供电，降低用电消耗，可使系统长时间供电可靠。

所述孔板2安装于主进水管道14流量调节阀1后，为高减压比重力流管线流量调节阀1提供背压，提高调流阀抗汽蚀性能。

所述蓄能压力罐5可通过主进水管道14经过滤器4过滤杂质后补水，并吸收主进水管道14的压力波动提高管线的水力过渡过程稳定性。

所述水池缓冲区8水位相对固定且不会降低，保证流量调节阀1阀后背压不波动，提高小流量、低水位工况下的流量调节阀1空化性能。

具体地说，当水池10水位下降至动作低水位时，PLC控制柜12给三位四通电磁阀6左侧通电，左侧通道打开。流量调节阀1阀前高压水源使其驱动装置右移，加大阀门开度，流量调节阀1调节装置右腔内水排至流量调节阀1阀后；当水池10水位恢复正常水位后，PLC控制柜12断电，三位四通电磁阀6回复中位，此时流量调节阀1开度确定，并将此开度通过PLC控制柜12上传至中控系统。

当水池10水位上升至动作高水位时，PLC控制柜12给三位四通电磁阀6右侧通电，右侧通道打开。流量调节阀1阀前高压水源使其驱动装置左移，减小阀门开度，流量调节阀1调节装置左腔内水排至流量调节阀1后；当水池10水位恢复正常水位后，PLC控制柜12断电，三位四通电磁阀6回复中位，此时流量调节阀1开度确定，并将此开度通过PLC控制柜12上传至中控系统。

本发明，流量调节阀1通过三位四通电磁阀6调整开度，电磁阀6用电极少，可通过PLC控制柜12供电，大大减少了因设备供电的带来的外接系统电源线路投资。流量调节阀1后孔板2可根据流量调节阀1阀前及阀后减压比进行调整设计，保证流量调节阀1后背压，可有效消除阀门汽蚀，降低阀门运行时的噪音和振动，延长流量调节阀的使用寿命。三位四通电磁阀6根据蓄能压力罐5稳压后的主进水管道14压力和水池10水位转换的压力信号的压差进行通道位置变化，可根据水池水位变化确定阀门开度，保持水池稳定在设计水位，避免水池溢水，更节能。风光互补供电装置13室外安装简单，利用风能、太阳能给蓄电池充电，供电给PLC控制柜12、投入式液位变送器11和三位四通电磁阀6，供电可靠性高。本系统工程量小、控流消能效果好、经济有效、施工方便，可靠性高。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (3)

1.一种水力控制的重力流管线调流系统，其特征在于，包括减压水池(7)、流量调节阀(1)、孔板(2)、三位四通电磁阀(6)、止回阀(3)、蓄能压力罐(5)、滤水器(4)、投入式液位变送器(11)、PLC控制箱(12)和风光互补供电装置(13)，减压水池(7)内部空间被竖直隔断(9)分隔成顶部相通的两部分，依次是水池缓冲区(8)和减压池(10)，减压池内安装有投入式液位变送器(11)，流量调节阀(1)和孔板(2)安装在进水池的主进水管道(14)上，止回阀(3)、蓄能压力罐(5)和滤水器(4)安装在旁通管道(15)上，流量调节阀(1)通过三位四通电磁阀(6)控制开度，水池水位信号和流量调节阀开度上传至PLC控制箱(12)，风光互补供电装置(13)通过供电电缆(16)为PLC控制箱(12)供电，投入式液位变送器(11)和三位四通电磁阀(6)电磁阀(6)供电引自PLC控制箱(12)。

2.根据权利要求1所述水力控制的重力流管线调流系统，其特征在于，所述孔板(2)安装于主进水管道(14)的流量调节阀(1)后。

3.根据权利要求1所述水力控制的重力流管线调流系统，其特征在于，所述三位四通电磁阀(6)的通道位置是根据水池(10)水位，由PLC控制箱(12)确定三位四通电磁阀(6)通电侧来确定；蓄能压力罐(5)和水池缓冲区(8)经过滤器(4)过滤后提供的稳定清洁水源通过三位四通电磁阀(6)通道进入流量调节阀(1)的驱动单元来调节开度，保证水池水位尽量维持在设计水位同时减少溢流。

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