CN114541522A - 一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，属于智能供水技术领域，该装置包括调节系统和控制系统，调节系统包括底座、稳压罐、汇集管、一级增压泵、二级增压泵、出水管和气压罐，稳压罐的内部设置有缓冲腔和储水腔，稳压罐的底部设置有第一连接管和第二连接管，第一连接管和第二连接管均与汇集管连接，汇集管的另一侧设置有至少两组分流支管，分流支管的另一端与出水管连通，每组分流支管上均设置有一台一级增压泵，二级增压泵设置于第二连接管上，气压罐与出水管连通，出水管上设置有第二电压力表，气压罐的顶部设置有第三电压力表，控制系统包括控制柜，控制柜内设置有控制器，控制柜的前侧设置有显示屏和操作按钮。

Description

一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置

技术领域

本发明属于智能供水技术领域，具体而言，涉及一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置。

背景技术

无负压供水装置是直接连接到供水管网上的增压装置。传统的供水方式离不开蓄水池，蓄水池中的水一般是自来水管供给，这样有压力的水进入水池后变成零，造成大量的能源白白浪费，而无负压供水设备是一种理想的节能供水设备，它是一种能直接与自来水管网连接，对自来水管网不会产生任何副作用的二次给水设备，在市政管网压力的基础上直接叠压供水，节约能源。

但在传统无负压供水装置只具备二次增压的功能，在水需求量小时，流速过快造成能源的浪费，而在需求量大时，自来水供应又达不到用户需求，无法根据自来水使用高中低峰值进行智能调节，使用和管理存在诸多不便。

发明内容

本发明实施例提供了一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，在不对自来水管网造成影响的前提下，实时检测进出水管道的压力，判断用户用水情况，并输出不同的控制信号使装置变换运行模式以满足用水需求，降低供水能耗，实现高中低峰供水的智能调节。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

本发明提供一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，包括调节系统和控制系统；

其中，所述调节系统包括底座、稳压罐、汇集管、一级增压泵、二级增压泵、出水管和气压罐，所述稳压罐呈卧式圆柱体结构，所述稳压罐的内部设置有隔板，所述隔板将所述稳压罐分隔为缓冲腔和储水腔，所述隔板的顶部开设有通孔，所述通孔用于连通所述缓冲腔和所述储水腔，所述稳压罐的顶部设置有进水管、第一电压力表和真空抑制阀，所述稳压罐的底部设置有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和所述第二连接管均与所述汇集管连接，所述汇集管的另一侧设置有至少两组分流支管，所述分流支管的另一端与所述出水管连通，每组所述分流支管上均设置有一台所述一级增压泵，所述二级增压泵设置于所述第二连接管上，所述气压罐与所述出水管连通，所述出水管上设置有第二电压力表，所述气压罐的顶部设置有第三电压力表；

所述控制系统包括控制柜，所述控制柜内设置有控制器，所述控制柜的前侧设置有显示屏和操作按钮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述进水管上设置有进水阀门，所述进水管与所述缓冲腔连通，所述第一连接管与所述缓冲腔连通，所述第二连接管与所述储水腔连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一连接管上设置有控制阀一，所述分流支管上设置有控制阀三、止回阀和控制阀四，所述控制阀三设置于所述一级增压泵的进水端，所述止回阀和所述控制阀四依次设置于所述一级增压泵的出水端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二连接管上设置有控制阀二和控制阀五，所述控制阀二和所述控制阀五分别设置于所述二级增压泵的进、出水端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出水管的一端设置有出水阀门，所述气压罐的底部与所述出水管通过管道连接，且管道上设置有控制阀六。

作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲腔和所述储水腔的内部均设置有液位传感器，所述液位传感器、所述第一电压力表、所述第二电压力表、所述第三电压力表和所述操作按钮的输出端与所述控制器的输入端电性连接，所述控制器的输出端分别与所述一级增压泵和所述二级增压泵的输入端电性连接，所述显示屏与所述控制器电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述稳压罐的底部对称设置有两组支撑座，所述支撑座、所述一级增压泵、所述二级增压泵、所述气压罐和所述控制柜均固定安装于所述底座的顶部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述稳压罐、所述进水管、所述第一连接管、所述第二连接管、所述汇集管、所述出水管和所述气压罐均采用卫生级304不锈钢材质。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

（1）本装置结构简单，操作方便，一体化拼接结构，集中化程度高，节省了装置占地面积，进、出水管直接接入市政管网，叠加自来水供水压力，大大节省了能源，且装置在水流接触部均采用卫生级不锈钢材质，避免二次污染，保证供水安全；

（2）通过压力测定判断用水情况，并根据高中低峰自动调节装置运行模式，保证恒压供水，满足不同楼层的用水需求，真空抑制阀有效防止稳压罐内形成真空状态而对供水管网造成不利影响；

（3）装置运行稳定，自动化程度高，维护操作简单，无需人工值守，节省人工成本和运行成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明所公开的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置的结构示意图；

图2是本发明所公开的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置的俯视结构示意图；

图3是本发明所公开的稳压罐的剖视结构示意图；

图4是本发明所公开的控制柜的结构示意图；

图5是本发明所公开的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置的通信连接示意图；

附图标记说明：100-调节系统；101-底座；102-稳压罐；1021-支撑座；1022-隔板；10221-通孔；1023-缓冲腔；1024-储水腔；1025-进水管；10251-进水阀门；1026-第一电压力表；1027-真空抑制阀；1028-第一连接管；10281-控制阀一；1029-第二连接管；10291-控制阀二；10292-控制阀五；103-汇集管；1031-分流支管；1032-控制阀三；1033-止回阀；1034-控制阀四；104-一级增压泵；105-二级增压泵；106-出水管；1061-第二电压力表；1062-出水阀门；107-气压罐；1071-控制阀六；1072-第三电压力表；108-液位传感器；200-控制系统；201-控制柜；2011-控制器；2012-显示屏；2013-操作按钮。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

参照附图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，包括调节系统100和控制系统200；

其中，调节系统100包括底座101、稳压罐102、汇集管103、一级增压泵104、二级增压泵105、出水管106和气压罐107，稳压罐102呈卧式圆柱体结构，稳压罐102的内部设置有隔板1022，隔板1022将稳压罐102分隔为缓冲腔1023和储水腔1024，隔板1022的顶部开设有通孔10221，通孔10221用于连通缓冲腔1023和储水腔1024，缓冲腔1023用于自来水管网供水的收集缓冲，方便进行二次增压。储水腔1024在用户用水量小于供水水量时储存部分自来水，待用水量增大时，增压补充进供水出水管道，稳压罐102的顶部设置有进水管1025、第一电压力表1026和真空抑制阀1027，进水管1025连接自来水供水管网，第一电压力表1026检测稳压罐102内的压力，真空抑制阀1027防止稳压罐102内因水位波动而形成真空，对供水管网造成不利影响，稳压罐102的底部设置有第一连接管1028和第二连接管1029，第一连接管1028和第二连接管1029均与汇集管103连接，汇集管103的另一侧设置有至少两组分流支管1031，分流支管1031的另一端与出水管106连通，每组分流支管1031上均设置有一台一级增压泵104，在不同运行模式下，通过开启不同数量的一级增压泵104，使出水管道保持恒压供水，二级增压泵105设置于第二连接管1029上，在用水高峰期间，供水流量小于用户用水量时，二级增压泵105开启运行为供水管道提供恒压保障，气压罐107与出水管106连通，气压罐107内储存有高压水，在用水低峰段内，可通过气压罐107挤压供水，减少增压泵开启频率，节省能源，出水管106上设置有第二电压力表1061，气压罐107的顶部设置有第三电压力表1072，第二电压力表1061和第三电压力表1072分别检测出水管106和气压罐107内的实时压力；

控制系统200包括控制柜201，控制柜201内设置有控制器2011，控制器2011采用PLC控制器，收集各电压力表的信号后判断用水情况以输出不同的控制信号至各增压泵，并控制增压泵以不同频率进行开启运行，保证供水恒压，控制柜201的前侧设置有显示屏2012和操作按钮2013，显示屏2012用于显示装置当前运行状况，操作按钮2013方便管理人员调试和操作装置。

本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。

在本发明的实施例中，进水管1025上设置有进水阀门10251，进水阀门10251方便进水管1025的启闭控制，进水管1025与缓冲腔1023连通，第一连接管1028与缓冲腔1023连通，第二连接管1029与储水腔1024连通，在中、低峰时间段内将缓冲腔1023内的自来水通过第一连接管1028增压导入至出水管106内，高峰时间段内储水腔1024内的自来水通过第二连接管1029二次增压后进行供水。

在本发明的实施例中，第一连接管1028上设置有控制阀一10281，分流支管1031上设置有控制阀三1032、止回阀1033和控制阀四1034，控制阀三1032设置于一级增压泵104的进水端，止回阀1033和控制阀四1034依次设置于一级增压泵104的出水端，止回阀1033垂直安装于分流支管1031上，防止出水管106内的水倒流回装置内。

在本发明的实施例中，第二连接管1029上设置有控制阀二10291和控制阀五10292，控制阀二10291和控制阀五10292分别设置于二级增压泵105的进、出水端。

优选的，各控制阀和止回阀均与管道通过法兰连接，用于手动控制各管路的通断，且方便增压泵在维护检修使进行拆装作业。

在本发明的实施例中，出水管106的一端设置有出水阀门1062，气压罐107的底部与出水管106通过管道连接，且管道上设置有控制阀六1071，气压罐107在增压泵运行时储存部分自来水，在用水低峰时间段内进行供水，气压罐107通过底部管道实现自来水的进出，控制阀六1071用于手动控制管道通断。

在本发明的实施例中，缓冲腔1023和储水腔1024的内部均设置有液位传感器108，液位传感器108、第一电压力表1026、第二电压力表1061、第三电压力表1072和操作按钮2013的输出端与控制器2011的输入端电性连接，液位传感器108实时检测缓冲腔1023和储水腔1024内的液面变化，并将检测信号发送至控制器2011上，方便控制器2011判断用水情况，控制器2011的输出端分别与一级增压泵104和二级增压泵105的输入端电性连接，控制器2011根据不同的用水情况进行控制信号的输出，使装置完成高中低峰运行模式的切换，显示屏2012与控制器2011电性连接。

在本发明的实施例中，稳压罐102的底部对称设置有两组支撑座1021，支撑座1021、一级增压泵104、二级增压泵105、气压罐107和控制柜201均固定安装于底座101的顶部，装置为一体化结构，结构设计合理实用，占地面积小，节省了使用空间。

在本发明的实施例中，稳压罐102、进水管1025、第一连接管1028、第二连接管1029、汇集管103、出水管106和气压罐107均采用卫生级304不锈钢材质，密封安装，保证供水卫生，防止二次污染。

具体的，该一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置的工作原理：装置安装完成后，开启进水阀门10251，进水管1025自动向缓冲腔1023内注水，缓冲腔1023内水位上升，到达顶部时溢流至储水腔1024内，当缓冲腔1023和储水腔1024同时到达满水位时，真空抑制阀1027关闭，装置进入待用状态；

在白天正常用水时间段内，当第二电压力表1061检测出水管106上的压力下降至设定值时，控制器2011输出启动信号至其中一组一级增压泵104，并根据第二电压力表1061的数据调节一级增压泵104的运行频率，使出水管106压力恒定，此时，当一级增压泵104达到最高频率但仍无法达到恒定压力时，控制器2011按设定顺序依次启动另外的一级增压泵104；

在夜间用水低峰时间段时，出水管106内的压力上升，一部分水进入气压罐107内储存，一级增压泵104的运行频率逐渐降低，当降低至最小频率时，控制器2011依次关闭一级增压泵104，进水管1025再次注满缓冲腔1023和储水腔1024，真空抑制阀1027关闭，此时，用户用水由气压罐107内的气体挤压气囊外侧的存水进入出水管106内进行供水，当第三电压力表1072检测到气压罐107内压力小于设定值时，控制器2011再开启其中一组一级增压泵104，将缓冲腔1023内的水抽送至出水管106内并再次补充进气压罐107内；

当一级增压泵104全部开启运行，但缓冲腔1023内的液位传感器108检测到水位低于设定值时，控制器2011判断此时为用水高峰时间段，首先通过液位传感器108判断储水腔1024内的水位情况，若在高水位，则控制二级增压泵105开启，将储水腔1024内的自来水抽送至汇集管103内，为一级增压泵104提供二次增压，保证出水管106的供水压力，当缓冲腔1023内水位达到安全水位时，二级增压泵105停止运行，再次保持正常用水时间段模式；

该装置直接与自来水管网连接，叠加管网供水压力，节省能源，满足用水需求，且不会对管网造成不利影响，安全卫生，维护成本低。

需要说明的是，第一电压力表1026、一级增压泵104、二级增压泵105、第二电压力表1061、第三电压力表1072、控制器2011和显示屏2012的具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

需要说明的是，第一电压力表1026、一级增压泵104、二级增压泵105、第二电压力表1061、第三电压力表1072、控制器2011和显示屏2012的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (6)

1.一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，其特征在于，包括调节系统（100）和控制系统（200）；

其中，所述调节系统（100）包括底座（101）、稳压罐（102）、汇集管（103）、一级增压泵（104）、二级增压泵（105）、出水管（106）和气压罐（107），所述稳压罐（102）呈卧式圆柱体结构，所述稳压罐（102）的内部设置有隔板（1022），所述隔板（1022）将所述稳压罐（102）分隔为缓冲腔（1023）和储水腔（1024），所述隔板（1022）的顶部开设有通孔（10221），所述通孔（10221）用于连通所述缓冲腔（1023）和所述储水腔（1024），所述稳压罐（102）的顶部设置有进水管（1025）、第一电压力表（1026）和真空抑制阀（1027），所述稳压罐（102）的底部设置有第一连接管（1028）和第二连接管（1029），所述第一连接管（1028）和所述第二连接管（1029）均与所述汇集管（103）连接，所述汇集管（103）的另一侧设置有至少两组分流支管（1031），所述分流支管（1031）的另一端与所述出水管（106）连通，每组所述分流支管（1031）上均设置有一台所述一级增压泵（104），所述二级增压泵（105）设置于所述第二连接管（1029）上，所述气压罐（107）与所述出水管（106）连通，所述出水管（106）上设置有第二电压力表（1061），所述气压罐（107）的顶部设置有第三电压力表（1072）；

所述稳压罐（102）的底部对称设置有两组支撑座（1021），所述支撑座（1021）、所述一级增压泵（104）、所述二级增压泵（105）、所述气压罐（107）和所述控制柜（201）均固定安装于所述底座（101）的顶部；

所述缓冲腔（1023）和所述储水腔（1024）的内部均设置有液位传感器（108），所述液位传感器（108）、所述第一电压力表（1026）、所述第二电压力表（1061）、所述第三电压力表（1072）和所述操作按钮（2013）的输出端与所述控制器（2011）的输入端电性连接，所述控制器（2011）的输出端分别与所述一级增压泵（104）和所述二级增压泵（105）的输入端电性连接，所述显示屏（2012）与所述控制器（2011）电性连接；

所述控制系统（200）包括控制柜（201），所述控制柜（201）内设置有控制器（2011），所述控制柜（201）的前侧设置有显示屏（2012）和操作按钮（2013）。

2.根据权利要求1所述的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，其特征在于，所述进水管（1025）上设置有进水阀门（10251），所述进水管（1025）与所述缓冲腔（1023）连通，所述第一连接管（1028）与所述缓冲腔（1023）连通，所述第二连接管（1029）与所述储水腔（1024）连通。

3.根据权利要求1所述的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，其特征在于，所述第一连接管（1028）上设置有控制阀一（10281），所述分流支管（1031）上设置有控制阀三（1032）、止回阀（1033）和控制阀四（1034），所述控制阀三（1032）设置于所述一级增压泵（104）的进水端，所述止回阀（1033）和所述控制阀四（1034）依次设置于所述一级增压泵（104）的出水端。

4.根据权利要求1所述的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，其特征在于，所述第二连接管（1029）上设置有控制阀二（10291）和控制阀五（10292），所述控制阀二（10291）和所述控制阀五（10292）分别设置于所述二级增压泵（105）的进、出水端。

5.根据权利要求1所述的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，其特征在于，所述出水管（106）的一端设置有出水阀门（1062），所述气压罐（107）的底部与所述出水管（106）通过管道连接，且管道上设置有控制阀六（1071）。

6.根据权利要求1所述的一种智能调节高中低峰供水流量的无负压供水装置，其特征在于，所述稳压罐（102）、所述进水管（1025）、所述第一连接管（1028）、所述第二连接管（1029）、所述汇集管（103）、所述出水管（106）和所述气压罐（107）均采用卫生级304不锈钢材质。

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