CN113006200B - 一种用于二次供水的水锤消除系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于二次供水的水锤消除系统，涉及二次供水系统领域，为解决现有技术中的二次供水泵房供水压力大，造成管道损坏的问题。所述自来水进水管的一侧安装有稳流罐，所述稳流罐的下端安装有连接管，所述连接管的一侧安装有水泵机组，若干个所述水泵机组的一侧安装有导流管路，所述导流管路的上端安装有分流管路，且若干组所述分流管路的一侧下端均安装有水锤吸纳器，所述水锤吸纳器的上端均安装有遥控浮球阀，且若干组所述分流管路的另一侧均安装有用户管网，所述用户管网的下端均安装有阀门，且若干组所述分流管路的上端均安装有稳压罐，所述稳压罐的下端安装有固定板，所述固定板的内部安装有电磁阀，所述固定板的一侧安装有回流管。

Description

一种用于二次供水的水锤消除系统

技术领域

本发明涉及二次供水系统技术领域，具体为一种用于二次供水的水锤消除系统。

背景技术

二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式，因此，二次供水是高层供水的唯一选择方式。二次供水设施是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质、水压和供水安全，与人民群众正常稳定的生活密切相关。二次供水设备，一般设在地上或地下室。有自来水的单位，运用该设备可以调度高峰用水量，增加水压，能在高峰用水时，满足大面积用水和高楼层用水。没自来水的单位、工厂或村庄，只需将该设备接通水源电源，即可得到安稳的水量水压，满足用水需要。二次供水设备由气压罐、水泵及电控系统三部分组成，其超卓利益是，不需缔造水塔，出资小、占地少，组织活络，建成投产快。选用水气自动调度、自动作业、节能与自来水自动并网，停电后仍可供水，调试后不需看守。

随着我国城镇化进程的加快，高层建筑越来越多，配套二次供水泵房供水压力也越来越大，如果发生水锤，轻则造成管道振动、配件松动，重则导致管道爆管、供水泵组叶轮损坏，导致供水中断，甚至伤害到泵房管理人员；因此市场急需研制一种用于二次供水的水锤消除系统来帮助人们解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于二次供水的水锤消除系统，以解决上述背景技术中提出的二次供水泵房供水压力大，造成管道损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于二次供水的水锤消除系统，包括自来水进水管和稳压电源，所述自来水进水管的一侧安装有稳流罐，所述稳流罐的下端安装有连接管，所述连接管的一侧安装有水泵机组，所述水泵机组设置有若干个，若干个所述水泵机组的后端均安装有变频控制柜，所述变频控制柜设置有若干个，若干个所述变频控制柜的数量与若干个水泵机组的数量相同，且若干个所述变频控制柜与若干个水泵机组电性连接，若干个所述水泵机组的一侧安装有导流管路，所述导流管路的上端安装有分流管路，所述分流管路设置有若干组，且若干组所述分流管路的一侧下端均安装有水锤吸纳器，所述水锤吸纳器的上端均安装有遥控浮球阀，且若干组所述分流管路的另一侧均安装有用户管网，所述用户管网的下端均安装有阀门，且若干组所述分流管路的上端均安装有稳压罐，所述稳压罐的下端安装有固定板，所述固定板的内部安装有电磁阀，所述固定板的一侧安装有回流管，所述回流管设置有两个，且所述回流管的一侧延伸至固定板内部与电磁阀通过法兰密封连接，且两个所述回流管的一侧均安装有电动缸，两个所述回流管之间安装有弯管，所述弯管的下端安装有压力弹簧，所述回流管的另一端延伸至分流管路内部与分流管路密封连接。

优选的，所述稳流罐的上端安装有检修口，所述检修口的一侧设置有气压阀，所述稳流罐的下端安装有水力控制阀，所述水力控制阀分别与稳流罐和连接管密封连接。

优选的，所述稳流罐的内部下端安装有压力变送器，所述稳流罐的内部上方安装有过滤板，所述过滤板设置有四个，且四个所述过滤板的下端安装有下挡板，所述下挡板通过铰链与四个过滤板活动连接，且所述过滤板的上端通过卡扣与稳流罐固定连接，所述下挡板和过滤板的外表面均安装有滤芯，所述滤芯的内部设置有滤孔，且所述下挡板和过滤板的内表面安装有过滤网。

优选的，所述连接管分别与水泵机组和导流管路通过三通管密封连接，且所述连接管一侧安装有压力表，所述变频控制柜的内部安装有PID控制器。

优选的，所述水锤吸纳器和遥控浮球阀均与导流管路密封连接，且所述分流管路与导流管路设置为一体结构，且所述分流管路的一侧上端安装有气压罐，所述气压罐与分流管路之间安装有气阀。

优选的，所述稳压罐的内部安装有气囊，所述气囊的下端与电磁阀通过密封管密封连接，且所述气囊的内部设置有水室，所述气囊的外部设置有气室，所述气室的内部安装有气压传感器，且所述稳压罐的外部一侧安装有电动气泵。

优选的，两个所述回流管之间通过弯管连通，所述压力弹簧的两端分别与两个回流管焊接连接，所述电动缸的两端均通过连接耳分别与回流管和固定板活动连接。

优选的，所述稳压电源的输出端与蓄电池的输入端连接，所述蓄电池的输出端分别与气压传感器、水压传感器、压力变送器和变频控制柜的输入端连接，所述变频控制柜的输出端与PID控制器的输入端连接，所述PID控制器的输出端分别与遥控浮球阀、水泵机组、电磁阀、电动缸和电动气泵的输入端连接，且所述PID控制器与无线传输模块双向连接，所述无线传输模块的输出端分别与键盘模块、数据存储模块、云服务器和手机模块的输入端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该发明通过变频控制柜的设置，当供水机组突然停机，管路中倒流水的流速达到一定程度时，泵出口止回阀突然快速关闭，会引起很大的压力上升；如果泵机组惯性小，供水地形高差大时，压力升高更大，供水设备通过采用全变频方案，水泵机组中的每台水泵均配置一个变频控制柜，“一对一”变频控制水泵进行软停机和软启动，即通过气压传感器、水压传感器、压力变送器对供水设备进出口管网压力的检测，采用PID控制器自动控制，反馈控制水泵机组的开停和转速调节，控制流量，保证恒压供水，且停泵或启泵时通过变频控制柜逐渐降频停泵或升频启泵，避免突然停泵或启泵造成的水锤。

2.该发明通过稳流罐的设置，在自来水进水管导入自来水存储在稳流罐内部时，可通过过滤板和下挡板对自来水进行初步过滤，通过滤芯、滤孔和过滤网进行过滤清水，且通过下挡板可方便进行拆装，通过检修口可方便进行处理废料，提高水流的清洁度，以提高工作质量。

3.该发明通过稳压罐的设置，为了避免水锤现象的发生，在供水设备出口分流管路上专门配备隔膜式气压罐，防护等级抗压能力强，在管网瞬间流量变化时，水可以被压进气压罐进行缓冲，避免瞬间巨大压强对于管路的直接冲击，有效防止产生水柱分离或升压过高的水锤，当产生水锤时，水锤波通过回流管进入稳压罐，建立系统内循环，通过管路连接，由于气室内有一定量气体，形成气垫，缓冲效果好，可有效降低水锤的影响，且回流管在受水锤波挤压时，可通过两个回流管之间的压力弹簧减小震动，再通过电动缸可帮助回流管在受力时，保持稳定，提高回流管的强度，有效防止水锤挤压导致管道受损的情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的稳压罐的内部结构图；

图3为本发明的稳流罐的内部结构图；

图4为本发明的过滤板的整体主视图；

图5为本发明的原理示意图。

图中：1、自来水进水管；2、检修口；3、气压阀；4、稳流罐；5、水力控制阀；6、连接管；7、水泵机组；8、变频控制柜；9、导流管路；10、压力表；11、水锤吸纳器；12、遥控浮球阀；13、气压罐；14、分流管路；15、用户管网；16、稳压罐；17、回流管；18、气囊；19、气室；20、水室；21、气压传感器；22、电动气泵；23、固定板；24、电动缸；25、弯管；26、压力弹簧；27、电磁阀；28、过滤板；29、下挡板；30、压力变送器；31、滤芯；32、滤孔；33、过滤网；34、稳压电源；35、蓄电池；36、水压传感器；37、无线传输模块；38、PID控制器；39、键盘模块；40、数据存储模块；41、云服务器；42、手机模块。

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。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种用于二次供水的水锤消除系统，包括自来水进水管1和稳压电源34，自来水进水管1的一侧安装有稳流罐4，稳流罐4的下端安装有连接管6，连接管6的一侧安装有水泵机组7，水泵机组7设置有若干个，若干个水泵机组7的后端均安装有变频控制柜8，变频控制柜8设置有若干个，若干个变频控制柜8的数量与若干个水泵机组7的数量相同，且若干个变频控制柜8与若干个水泵机组7电性连接，若干个水泵机组7的一侧安装有导流管路9，导流管路9的上端安装有分流管路14，分流管路14设置有若干组，且若干组分流管路14的一侧下端均安装有水锤吸纳器11，水锤吸纳器11的上端均安装有遥控浮球阀12，且若干组分流管路14的另一侧均安装有用户管网15，用户管网15的下端均安装有阀门，且若干组分流管路14的上端均安装有稳压罐16，稳压罐16的下端安装有固定板23，固定板23的内部安装有电磁阀27，固定板23的一侧安装有回流管17，回流管17设置有两个，且回流管17的一侧延伸至固定板23内部与电磁阀27通过法兰密封连接，且两个回流管17的一侧均安装有电动缸24，两个回流管17之间安装有弯管25，弯管25的下端安装有压力弹簧26，回流管17的另一端延伸至分流管路14内部与分流管路14密封连接，当产生水锤时，水锤波通过回流管17进入稳压罐16，建立系统内循环，通过管路连接，由于气室19内有一定量气体，形成气垫，缓冲效果好，可有效降低水锤的影响，且回流管17在受水锤波挤压时，可通过两个回流管17之间的压力弹簧26减小震动，再通过电动缸24可帮助回流管17在受力时，保持稳定，提高回流管17的强度，有效防止水锤挤压导致管道受损的情况。

进一步，稳流罐4的上端安装有检修口2，检修口2的一侧设置有气压阀3，稳流罐4的下端安装有水力控制阀5，水力控制阀5分别与稳流罐4和连接管6密封连接，通过检修口2可方便进行处理废料，提高水流的清洁度，以提高工作质量。

进一步，稳流罐4的内部下端安装有压力变送器30，稳流罐4的内部上方安装有过滤板28，过滤板28设置有四个，且四个过滤板28的下端安装有下挡板29，下挡板29通过铰链与四个过滤板28活动连接，且过滤板28的上端通过卡扣与稳流罐4固定连接，下挡板29和过滤板28的外表面均安装有滤芯31，滤芯31的内部设置有滤孔32，且下挡板29和过滤板28的内表面安装有过滤网33，在自来水进水管1导入自来水存储在稳流罐4内部时，可通过过滤板28和下挡板29对自来水进行初步过滤，通过滤芯31、滤孔32和过滤网33进行过滤清水。

进一步，连接管6分别与水泵机组7和导流管路9通过三通管密封连接，且连接管6一侧安装有压力表10，变频控制柜8的内部安装有PID控制器38，采用PID控制器38自动控制，反馈控制水泵机组7的开停和转速调节，控制流量，保证恒压供水，且停泵或启泵时通过变频控制柜8逐渐降频停泵或升频启泵，避免突然停泵或启泵造成的水锤。

进一步，水锤吸纳器11和遥控浮球阀12均与导流管路9密封连接，且分流管路14与导流管路9设置为一体结构，且分流管路14的一侧上端安装有气压罐13，气压罐13与分流管路14之间安装有气阀，在管网瞬间流量变化时，水可以被压进气压罐13进行缓冲，避免瞬间巨大压强对于管路的直接冲击，有效防止产生水柱分离或升压过高的水锤。

进一步，稳压罐16的内部安装有气囊18，气囊18的下端与电磁阀27通过密封管密封连接，且气囊18的内部设置有水室20，气囊18的外部设置有气室19，气室19的内部安装有气压传感器21，且稳压罐16的外部一侧安装有电动气泵22，通过气室19内有一定量气体，形成气垫，缓冲效果好，可有效降低水锤的影响。

进一步，两个回流管17之间通过弯管25连通，压力弹簧26的两端分别与两个回流管17焊接连接，电动缸24的两端均通过连接耳分别与回流管17和固定板23活动连接，回流管17在受水锤波挤压时，可通过两个回流管17之间的压力弹簧26减小震动，再通过电动缸24可帮助回流管17在受力时，保持稳定。

进一步，稳压电源34的输出端与蓄电池35的输入端连接，蓄电池35的输出端分别与气压传感器21、水压传感器36、压力变送器30和变频控制柜8的输入端连接，变频控制柜8的输出端与PID控制器38的输入端连接，PID控制器38的输出端分别与遥控浮球阀12、水泵机组7、电磁阀27、电动缸24和电动气泵22的输入端连接，且PID控制器38与无线传输模块37双向连接，无线传输模块37的输出端分别与键盘模块39、数据存储模块40、云服务器41和手机模块42的输入端连接，气压传感器21和压力变送器30采用MIK-P300压力变送器30，水压传感器36采用MIK-P3000高精度单晶硅水压传感器36，无线传输模块37采用GAO491034无线数据传输模块，手机模块42采用可连入互联网的智能手机。

工作原理：使用时，在自来水进水管1导入自来水存储在稳流罐4内部时，可通过过滤板28和下挡板29对自来水进行初步过滤，通过滤芯31、滤孔32和过滤网33进行过滤清水，且通过下挡板29可方便进行拆装，通过检修口2可方便进行处理废料，提高水流的清洁度，打开水力控制阀5，水泵机组7将水流进行导流，水泵机组7中的每台水泵均配置一个变频控制柜8，“一对一”变频控制水泵进行软停机和软启动，即通过气压传感器21、水压传感器36、压力变送器30对供水设备进出口管网压力的检测，采用PID控制器38自动控制，反馈控制水泵机组7的开停和转速调节，控制流量，保证恒压供水，且停泵或启泵时通过变频控制柜8逐渐降频停泵或升频启泵，避免突然停泵或启泵造成的水锤，水流进入分流管路14，通过分流管路14导入高层的用户管网15，在供水设备出口分流管路14上专门配备隔膜式气压罐13，防护等级抗压能力强，在管网瞬间流量变化时，水可以被压进气压罐13进行缓冲，避免瞬间巨大压强对于管路的直接冲击，有效防止产生水柱分离或升压过高的水锤，当产生水锤时，水锤波通过回流管17进入稳压罐16，建立系统内循环，通过管路连接，由于气室19内有一定量气体，形成气垫，缓冲效果好，可有效降低水锤的影响，且回流管17在受水锤波挤压时，可通过两个回流管17之间的压力弹簧26减小震动，再通过电动缸24可帮助回流管17在受力时，保持稳定，提高回流管17的强度，有效防止水锤挤压导致管道受损的情况。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种用于二次供水的水锤消除系统，包括自来水进水管（1）和稳压电源（34)，其特征在于：所述自来水进水管（1）的一侧安装有稳流罐（4)，所述稳流罐（4）的下端安装有连接管（6)，所述连接管（6）的一侧安装有水泵机组（7)，所述水泵机组（7）设置有若干个，若干个所述水泵机组（7）的后端均安装有变频控制柜（8)，所述变频控制柜（8）设置有若干个，若干个所述变频控制柜（8）的数量与若干个水泵机组（7）的数量相同，且若干个所述变频控制柜（8）与若干个水泵机组（7）电性连接，若干个所述水泵机组（7）的一侧安装有导流管路（9)，所述导流管路（9）的上端安装有分流管路（14)，所述分流管路（14）设置有若干组，且若干组所述分流管路（14）的一侧下端均安装有水锤吸纳器（11)，所述水锤吸纳器（11）的上端均安装有遥控浮球阀（12)，且若干组所述分流管路（14）的另一侧均安装有用户管网（15)，所述用户管网（15）的下端均安装有阀门，且若干组所述分流管路（14）的上端均安装有稳压罐（16)，所述稳压罐（16）的下端安装有固定板（23)，所述固定板（23）的内部安装有电磁阀（27)，所述固定板（23）的一侧安装有回流管（17)，所述回流管（17）设置有两个，且所述回流管（17）的一侧延伸至固定板（23）内部与电磁阀（27）通过法兰密封连接，且两个所述回流管（17）的一侧均安装有电动缸（24)，两个所述回流管（17）之间安装有弯管（25)，所述弯管（25）的下端安装有压力弹簧（26)，所述回流管（17）的另一端延伸至分流管路（14）内部与分流管路（14）密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：所述稳流罐（4）的上端安装有检修口（2)，所述检修口（2）的一侧设置有气压阀（3)，所述稳流罐（4）的下端安装有水力控制阀（5)，所述水力控制阀（5）分别与稳流罐（4）和连接管（6）密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：所述稳流罐（4）的内部下端安装有压力变送器（30)，所述稳流罐（4）的内部上方安装有过滤板（28)，所述过滤板（28）设置有四个，且四个所述过滤板（28）的下端安装有下挡板（29)，所述下挡板（29）通过铰链与四个过滤板（28）活动连接，且所述过滤板（28）的上端通过卡扣与稳流罐（4）固定连接，所述下挡板（29）和过滤板（28）的外表面均安装有滤芯（31)，所述滤芯（31）的内部设置有滤孔（32)，且所述下挡板（29）和过滤板（28）的内表面安装有过滤网（33）。

4.根据权利要求1所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：所述连接管（6）分别与水泵机组（7）和导流管路（9）通过三通管密封连接，且所述连接管（6）一侧安装有压力表（10)，所述变频控制柜（8）的内部安装有PID控制器（38）。

5.根据权利要求1所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：所述水锤吸纳器（11）和遥控浮球阀（12）均与导流管路（9）密封连接，且所述分流管路（14）与导流管路（9）设置为一体结构，且所述分流管路（14）的一侧上端安装有气压罐（13)，所述气压罐（13）与分流管路（14）之间安装有气阀。

6.据权利要求2所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：所述稳压罐（16）的内部安装有气囊（18)，所述气囊（18）的下端与电磁阀（27）通过密封管密封连接，且所述气囊（18）的内部设置有水室（20)，所述气囊（18）的外部设置有气室（19)，所述气室（19）的内部安装有气压传感器（21)，且所述稳压罐（16）的外部一侧安装有电动气泵（22)。

7.根据权利要求1所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：两个所述回流管（17）之间通过弯管（25）连通，所述压力弹簧（26）的两端分别与两个回流管（17）焊接连接，所述电动缸（24）的两端均通过连接耳分别与回流管（17）和固定板（23）活动连接。

8.根据权利要求6所述的一种用于二次供水的水锤消除系统，其特征在于：所述稳压电源（34）的输出端与蓄电池（35）的输入端连接，所述蓄电池（35）的输出端分别与气压传感器（21)、压力变送器（30）和变频控制柜（8）的输入端连接，所述变频控制柜（8）的输出端与PID控制器（38）的输入端连接，所述PID控制器（38）的输出端分别与遥控浮球阀（12)、水泵机组（7)、电磁阀（27)、电动缸（24）和电动气泵（22）的输入端连接，且所述PID控制器（38）与无线传输模块（37）双向连接，所述无线传输模块（37）的输出端分别与键盘模块（39)、数据存储模块（40)、云服务器（41）和手机模块（42）的输入端连接。

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