CN114809182B - 液体压力控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种液体压力控制系统。所述系统包括供液装置、液体管道、液体加压装置、蓄能器、调压阀以及安全阀；供液装置用于向液体管道输送液体；液体加压装置用于对液体管道内的液体进行加压处理；蓄能器用于在液体管道内的液体的目标压力大于等于第一压力阈值的情况下对液体管道内液体的压力进行吸收处理；调压阀用于在目标压力大于等于第二压力阈值的情况下排出液体管道内的液体；液体加压装置还用于在目标压力大于等于第三压力阈值的情况下停止对液体管道内的液体进行加压处理；安全阀用于在目标压力大于等于第四压力阈值的情况下爆破，以通过爆破后的安全阀排出液体管道内的液体。采用系统能够避免因水锤效应过于剧烈而影响系统正常运行。

Description

液体压力控制系统

技术领域

本申请涉及高压水系统技术领域，特别是涉及一种液体压力控制系统。

背景技术

如今，供水系统中，下游用户采用高压水进行作业已经比较常见。例如，通过打开供水系统中与供水管道连接的下游的电磁阀为喷头供给高压水，以通过高压水冲洗钢闸门密封面，相应的，通过关闭下游的电磁阀以停止供水。

然而，电磁阀的频繁开启或关闭，会导致供水系统管道中的水压值波动，造成“水锤效应”，剧烈的“水锤效应”会导致供水管道破裂、阀门损坏或压力设备损坏等事故发生。因此，避免“水锤效应”过于剧烈，保证高压供水系统正常运行的问题亟需解决。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免因水锤效应过于剧烈而影响系统正常运行的液体压力控制系统。

一种液体压力控制系统。该液体压力控制系统包括供液装置、液体管道、液体加压装置、蓄能器、调压阀以及安全阀；该供液装置用于向该液体管道输送液体；该液体加压装置，用于对该液体管道内的液体进行加压处理，以使该液体管道输出加压后的液体；该蓄能器，用于在该液体管道内的液体的目标压力大于等于第一压力阈值的情况下，对该液体管道内液体的压力进行吸收处理；该调压阀，用于在该目标压力大于等于第二压力阈值的情况下排出该液体管道内的液体；该液体加压装置，还用于在该目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，停止对该液体管道内的液体进行加压处理；该安全阀，用于在该目标压力大于等于第四压力阈值的情况下爆破，以通过爆破后的安全阀排出该液体管道内的液体；其中，该第一压力阈值、该第二压力阈值、该第三压力阈值以及该第四压力阈值的大小依次递增。

在其中一个实施例中，该系统还包括压力变送器以及控制器，该控制器与该液体加压装置以及该压力变送器通信连接；该压力变送器，用于测量该目标压力并将该目标压力发送至该控制器；该控制器，用于在检测到该目标压力大于等于该第三压力阈值的情况下，控制该液体加压装置断电，以使该液体加压装置停止对该液体管道内的液体进行加压处理。

在其中一个实施例中，该液体加压装置包括前置泵和柱塞泵；该前置泵的加压压力固定，该柱塞泵的加压压力可调；该前置泵，用于将该液体管道内的液体加压至预设压力值；该柱塞泵，用于对该液体管道内处于预设压力值的液体进行加压处理。

在其中一个实施例中，该控制器，还用于检测该目标压力与第五压力阈值之间的差值，并根据该差值生成调节指令，并将该调节指令发送至该柱塞泵；该柱塞泵，具体用于根据该调节指令将该液体的压力调整至与该第五压力阈值相等的压力值。

在其中一个实施例中，该柱塞泵包括变频电机，该变频电机与该控制器通信连接；该变频电机，用于根据该调节指令调节该变频电机的转速，以将该液体的压力调整至与该第五压力阈值相等的压力值。

在其中一个实施例中，该变频电机，具体用于在接收到该调节指令后，根据该差值调节该变频电机的转速，以使该转速与第一转速阈值相同，其中，该第一转速阈值与该第五压力阈值对应。

在其中一个实施例中，该系统还包括多个供水阀；该供水阀，用于在开启的情况下输出该液体管道内的液体，并用于在关闭的情况下停止输出该液体管道内的液体。

在其中一个实施例中，该蓄能器、该调压阀以及该安全阀均位于该液体加压装置下游。

在其中一个实施例中，该供液装置包括存储箱，该存储箱用于存储液体，该存储箱用于将所存储的液体输送至该液体管道。

在其中一个实施例中，该供液装置还包括液位计，该系统还包括控制器和补水阀；该液位计，用于测量该存储箱中存储的液体的液位值；该控制器，用于在该液位值低于目标液位阈值的情况下，控制该补水阀开启，以通过该补水阀向该存储箱补充液体。

上述液体压力控制系统，在液体管道输送液体的过程中，通过液体加压装置对该液体管道内的液体进行加压处理，以使液体管道输出加压后的液体，从而可以使下游用户使用输出的高压水。在下游用户使用高压水进行作业的过程中，若下游用户频繁开启或者关闭使用高压水的电磁阀，则会产生水锤效应，在此过程中，液体压力控制系统包括蓄能器，以通过蓄能器在液体管道内的液体的目标压力大于等于第一压力阈值的情况下对液体管道内液体的压力进行吸收处理，形成第一道预防水锤效应的防线，以保障系统正常运行。进一步的，液体压力控制系统包括调压阀，通过调压阀在目标压力大于等于第二压力阈值的情况下排出液体管道内的液体，由于排除液体后，目标压力随之降低，因此通过调压阀形成了第二道预防水锤效应的防线，保证系统稳定可靠，并避免水锤效应对系统造成破。再进一步的，液体加压装置还在目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，停止对液体管道内的液体进行加压处理，为系统避免水锤效应造成严重损害并稳定液体压力值提供了继蓄能器和调压阀之后的第三层保障，极大的提升了系统的可靠性。最后，该液体压力控制系统还包括安全阀，通过安全阀在目标压力大于等于第四压力阈值的情况下爆破，以通过爆破后的安全阀排出液体管道内的液体，从而为系统避免水锤效应造成严重损害并稳定水压值提供了继蓄能器、调压阀以及液体加压装置之后的第四层保障，进一步提升系统的安全性和可靠性。其中，第一压力阈值、第二压力阈值、第三压力阈值以及第四压力阈值的大小依次递增，即为系统避免水锤效应造成损坏而提供了四层高可靠的保障。

附图说明

图1为一个实施例中一种液体压力控制系统的结构示意图；

图2为一个实施例中第二种液体压力控制系统的结构示意图；

图3为一个实施例中第三种液体压力控制系统的结构示意图；

图4为一个实施例中第四种液体压力控制系统的结构示意图；

图5为一个实施例中高压水系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

通常，对钢闸门密封面上滋生的顽固海生物，可采用高压水清洗方式进行清理。其中，所需要清理的密封面涉及多个区域，因此，可对不同区域均配置独立的喷头进行逐一清理。喷头通常与电磁阀相连，并通过控制电磁阀阀门打开以对各个区域的喷头供给高压水，并采用该高压水进行清洗工作。

但是，电磁阀阀门的频繁开启或关闭，会导致供水系统的管道内水压不稳定，易产生事故。具体的，多个电磁阀门同时进行开启或关闭的切换，会造成“水锤效应”，从而导致供水管道破裂、阀门损坏以及压力设备损坏等事故。因此，避免“水锤效应”过于剧烈，保证高压供水系统正常运行的问题亟需解决。

鉴于此，本申请提供了一种液体压力控制系统，在为下游的喷头供给高压水的同时，可避免水锤效应过于剧烈，并保证高压供水系统正常运行。

在一个实施例中，如图1所示，其示出了本申请实施例提供的一种液体压力控制系统的结构示意图。该液体压力控制系统100包括供液装置101、液体管道102、液体加压装置103、蓄能器104、调压阀105以及安全阀106；

该供液装置101用于向该液体管道102输送液体；该液体加压装置103，用于对该液体管道102内的液体进行加压处理，以使该液体管道102输出加压后的液体；该蓄能器104，用于在该液体管道102内的液体的目标压力大于等于第一压力阈值的情况下，对该液体管道102内液体的压力进行吸收处理；该调压阀105，用于在该目标压力大于等于第二压力阈值的情况下排出该液体管道102内的液体；该液体加压装置103，还用于在该目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，停止对该液体管道102内的液体进行加压处理；该安全阀106，用于在该目标压力大于等于第四压力阈值的情况下爆破，以通过爆破后的安全阀106排出该液体管道102内的液体；其中，该第一压力阈值、该第二压力阈值、该第三压力阈值以及该第四压力阈值的大小依次递增。

其中，液体压力控制系统100通过供液装置101存储液体，该液体可以为水或其它流动液体，本申请各实施例中以液体为水进行说明，但是本申请实施例中对液体的类型不做具体限定。当系统需要给下游用户供给高压水的情况下，通过供液装置101将水输送至液体管道102，并进一步通过液体加压装置103对水进行加压，形成高压水，并通过液体管道102进一步输送给下游用户。其中，下游用户指采用液体压力控制系统100供给的高压液体进行作业的设备，例如，下游用户可以为喷头，通过喷头将高压水喷出以进行相关作业。其中，供液装置101可以与自来水管道连接，以通自来水管道中直接获取水源。可选的，下游用户可以为多个，例如，液体压力控制系统100可连接多个喷头，以使工作人员使用各个喷头喷出的高压水进行作业。

在下游用户使用高压水进行作业的过程中，若下游用户频繁开启或者关闭使用高压水，在关闭使用高压水的瞬间，流动的高压水瞬间被阻断，对液体管道102产生压力，即产生水锤效应，具有破坏作用。因此，本申请实施例通过设置蓄能器104、调压阀105以及安全阀106等设备，以避免水锤效应过于剧烈而对系统内各个设备产生损害。

蓄能器是一种能量储蓄装置。它在适当的时机可将所属系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来；当系统需要时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常。

目标压力指液体压力控制系统100运行过程中液体管道102内液体的实时压力大小。本申请实施例中，蓄能器104进行压力转换的标准设置为第一压力阈值，蓄能器104检测经过液体管道102的水的目标压力，在检测到目标压力大于等于第一压力阈值的情况下开始工作，以将水的压力转换为能量存储，实现降低目标压力的作用，从而减小了水锤效应对系统的影响，保证系统可靠运行。

调压阀也称泄压阀，其通过泄压实现对水压值的调节。正常工况下，调压阀105始终处于打开状态，通过泄流多余的水而保证液体管道102中的水的水压值符合下游用户需要的水压值。

调压阀105包含泄流孔，设定调压阀105的泄压压力为第二压力阈值P1，且第二压力阈值P1大于第一压力阈值。可选的，根据实际情况，该第二压力阈值P1可以为26MPa至30MPa范围内的任意值或任意范围。在系统运行过程中，当调压阀105检测到液体管道102中水的目标压力大于等于第二压力阈值的情况下，控制所包含的泄流孔打开增大，相应的，泄流水量也增大，从而减小液体管道102内水的压力值，保证系统稳定可靠，并避免水锤效应对系统造成破坏。可选的，调压阀105可通过所连接的液体管道102将泄流的水输送至供液装置101进行回收利用，避免浪费。

液体加压装置103在正常情况下不断对水进行加压，以提供高压水。本申请实施例中，当液体管道102内水的目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，该液体加压装置103停止对该液体管道102内的水进行加压处理，从而达到降低目标压力的作用。可选的，该第三压力阈值P2可以设置为P1+2MPa，当然，第三压力阈值P2也可根据实际情况设定为其他值，本申请实施例对此不做具体限定。

安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀类，主要用于压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

本申请实施例中，液体压力控制系统100中的安全阀106的工作标准设定为第四压力阈值P3。当水锤效应非常剧烈，蓄能器104、调压阀105以及液体加压装置103均无法降低液体管道102内水的压力值的情况下，安全阀106在检测到目标压力大于等于第四阈值的情况下自主爆破，从而泄流液体管道102内的水，以降低液体管道102内水的压力值，保证系统正常运行。可选的，安全阀106可通过所连接的液体管道102将泄流的水输送至供液装置101进行回收利用，避免浪费。

可选的，第四压力阈值P3可设定为1.1*P1，*表示相乘。当然，第四压力阈值也可根据实际情况设定为其他值，本申请实施例对此不做限定。需要说明的是，第四压力阈值应小于液体压力控制系统100内各设备可承受的最大压力值，以防系统超压造成设备或管道损坏。当安全阀106爆破，可警示工作人员直接手动停止系统运行，并进一步对系统进行故障检测。

上述液体压力控制系统，在液体管道输送液体的过程中，通过液体加压装置对该液体管道内的液体进行加压处理，以使液体管道输出加压后的液体，从而可以使下游用户使用输出的高压水。在下游用户使用高压水进行作业的过程中，若下游用户频繁开启或者关闭使用高压水的电磁阀，则会产生水锤效应，在此过程中，液体压力控制系统包括蓄能器，以通过蓄能器在液体管道内的液体的目标压力大于等于第一压力阈值的情况下对液体管道内液体的压力进行吸收处理，形成第一道预防水锤效应的防线，以保障系统正常运行。进一步的，液体压力控制系统包括调压阀，通过调压阀在目标压力大于等于第二压力阈值的情况下排出液体管道内的液体，由于排除液体后，目标压力随之降低，因此通过调压阀形成了第二道预防水锤效应的防线，保证系统稳定可靠，并避免水锤效应对系统造成破。再进一步的，液体加压装置还在目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，停止对液体管道内的液体进行加压处理，为系统避免水锤效应造成严重损害并稳定液体压力值提供了继蓄能器和调压阀之后的第三层保障，极大的提升了系统的可靠性。最后，该液体压力控制系统还包括安全阀，通过安全阀在目标压力大于等于第四压力阈值的情况下爆破，以通过爆破后的安全阀排出液体管道内的液体，从而为系统避免水锤效应造成严重损害并稳定水压值提供了继蓄能器、调压阀以及液体加压装置之后的第四层保障，进一步提升系统的安全性和可靠性。其中，第一压力阈值、第二压力阈值、第三压力阈值以及第四压力阈值的大小依次递增，即为系统避免水锤效应造成损坏而提供了四层高可靠的保障，有效保证系统正常运行，且具有高可靠性。

在一个实施例中，如图2所示，其示出了本申请实施例提供的第二种液体压力控制系统的结构示意图。该液体压力控制系统100还包括多个供水阀107；该供水阀107，用于在开启的情况下输出该液体管道102内的液体，并用于在关闭的情况下停止输出该液体管道102内的液体。

其中，该液体压力控制系统100还可以包括多个供水阀107，各个供水阀107分别与下游用户对应，例如，下游用户的多个喷头可与各个供水阀107分别对应连接，并在供水阀107开启的情况下输出液体管道102内的高压液体，并进一步通过喷头进行作业；在供水阀107关闭的情况下停止输出液体管道102内的液体。可选的，该供水阀107可以为电磁阀。

在一个实施例中，该蓄能器104、该调压阀105以及该安全阀106均位于该液体加压装置103下游。

其中，液体加压装置103用于对液体管道102内的液体进行加压处理，并将加压后的液体输送至下游用户使用。为进行精确的检测和防护，用于避免水锤效应的蓄能器104、调压阀105以及安全阀106均设置于液体加压装置103下游，即与输送经过液体加压装置103加压处理后的液体的液体管道段连接，图1所示的蓄能器104、调压阀105以及安全阀106的位置即为位于液体加压装置103下游的其中一种安装位置。可选的，在保证系统正常运行以及准确检测目标压力的情况下，蓄能器104、调压阀105以及安全阀106与液体管道102的连接位置也可以为其他位置，本申请实施例对此不做具体限定。

在一个实施例中，如图3所示，其示出了本申请实施例提供的第三种液体压力控制系统的结构示意图。该液体压力控制系统100还包括压力变送器108以及控制器109，该控制器109与该液体加压装置103以及该压力变送器108通信连接；

该压力变送器108，用于测量该目标压力并将该目标压力发送至该控制器109；该控制器109，用于在检测到该目标压力大于等于该第三压力阈值的情况下，控制该液体加压装置103断电，以使该液体加压装置103停止对该液体管道102内的液体进行加压处理。

其中，该液体压力控制系统100还包括压力变送器108以及控制器109，压力变送器108和液体加压装置103均与控制器109通信连接。通过压力变送器108测量目标压力并发送至控制器109，通过控制器109判断目标压力是否超过第三压力阈值，并通过控制器109控制液体加压装置103是否停止加压处理。

具体的，压力变送器108可位于该液体加压装置103下游，并检测该液体加压装置103加压后的液体的压力值，即测量目标压力，并将测量到的目标压力发送至控制器109。控制器109中存储有第三压力阈值，控制器109在接收到目标压力后将其与第三压力阈值进行对比，当判断目标压力大于等于第三压力阈值后，发送断电信号至液体加压装置103，以控制该液体加压装置103断电，从而使得液体加压装置103停止对液体进行加压处理，以减小液体的压力值，保证液体压力控制系统100可靠稳定的运行。可选的，还可以是液体加压装置103的供电设备与控制器109通信连接，该供电设备可在接收到控制器109发送的断电信号后停止向液体加压装置103供电，以使液体加压装置103停止工作。

可选的，控制器109可以为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器109)。

本申请实施例中，通过压力变送器获取目标压力，可以获取准确的目标压力，并将其发送至控制器，使得控制器的对目标压力与第三压力阈值的判断结果更加准确。进一步地，通过控制器控制液体加压装置断电，可迅速使液体加压装置停止工作，让系统内的液体迅速降压，具有高效性以及可靠性。

在一个实施例中，如图4所示，其示出了本申请实施例提供的第四种液体压力控制系统的结构示意图。该液体加压装置103包括前置泵110和柱塞泵111；该前置泵110的加压压力固定，该柱塞泵111的加压压力可调；该前置泵110，用于将该液体管道102内的液体加压至预设压力值；该柱塞泵111，用于对该液体管道102内处于预设压力值的液体进行加压处理。

其中，前置泵110的加压压力固定，前置泵110可通过液体管道102从供液装置101中抽取液体，并对液体进行加压以使液体压力到达预设压力值后输送至柱塞泵111。可选的，前置泵110可以为普通电机驱动的离心泵，其转速不变，对应的，前置泵110出口处水压值为预设压力值。可选的，该预设压力值可以为0.3MPa至0.8MPa，当然，根据实际工况，该预设压力值还可以设定为其他值，本申请实施例对此不做具体限定。

柱塞泵111的加压压力可调，其可对经过前置泵110加压至固定压力值液体进一步进行加压处理，将其加压至下游用户正常工作所需要的稳定水压值。可选的，柱塞泵111可以为变频电机驱动的三缸柱塞泵，其变频电机的转速可变。

具体的，压力变送器108位于柱塞泵111下游，并检测液体管道102中经过柱塞泵111加压处理后的液体的目标压力，将其发送至控制器109，控制器109与柱塞泵111和前置泵110均通信连接，当控制器109判断目标压力大于等于第三压力阈值后，发送断电信号至柱塞泵111和前置泵110，以控制柱塞泵111和前置泵110断电，停止对液体进行加压处理，以减小液体的压力值，保证系统可靠稳定的运行。

另外，在系统中液体处于低压力的工况下，压力变送器108测量到的目标压力小于下游用户正常工作所需要的稳定水压值，控制器109中存储该稳定水压值，当控制器109判断目标压力小于该稳定水压值时，控制该柱塞泵111对液体进行加压处理，以将液体加压至该稳定水压值后通过液体管道102输送给下游用户。

在一个实施例中，该控制器109，还用于检测该目标压力与第五压力阈值之间的差值，并根据该差值生成调节指令，并将该调节指令发送至该柱塞泵111；该柱塞泵111，具体用于根据该调节指令将该液体的压力调整至与该第五压力阈值相等的压力值。

该柱塞泵111包括变频电机，该变频电机与该控制器109通信连接；该变频电机，用于根据该调节指令调节该变频电机的转速，以将该液体的压力调整至与该第五压力阈值相等的压力值。

该变频电机，具体用于在接收到该调节指令后，根据该差值调节该变频电机的转速，以使该转速与第一转速阈值相同，其中，该第一转速阈值与该第五压力阈值对应。

其中，如上文提到的系统处于低压力的工况下时，控制器109在判断目标压力小于该稳定水压值时，控制该柱塞泵111对液体进行加压处理，以将液体加压至该稳定水压值后通过液体管道102输送给下游用户。其中，该稳定水压值即为第五压力阈值。可选的，该第五压力阈值应小于第一压力阈值。

柱塞泵111包括变频电机，经过柱塞泵111的液体的压力值与柱塞泵111的变频电机的转速相关，转速越大，压力值越大。因此，柱塞泵111通过变频电机接收控制器109发送的调节指令，并使变频电机根据调节指令调节自身的转速，以实现对经过柱塞泵111的水的压力的调节，保证其与下游用户需要的稳定水压值相同。

具体地，该柱塞泵111中的变频电机与控制器109通信连接。控制器109中存储有第五压力阈值，控制器109接收压力变送器108发送的目标压力，当判断目标压力小于第五压力阈值时，计算目标压力与第五压力阈值之间的差值，并根据该差值生成调节指令，将该调节指令发送至变频电机。变频电机在接收到调节指令后，根据该差值增大转速，使转速增大至第一转速阈值，当增值第一转速阈值时，液体管道102中的水的压力值即与第五压力阈值相同，可为下游用户提供所需要的稳压水压值的高压水。相应的，也可在判断目标压力大于第五压力阈值的情况下，变频电机根据调节指令调整转速至第二转速阈值，以使得液体管道102内液体的压力值与第五压力阈值相同。

本申请实施例中，通过压力变送器、控制器以及变频电机构成闭环控制，实现对液体管道内液体的压力值的调节，有效保证液体压力控制系统中的液体的压力值保持稳定，保证系统整体安全性，有效避免因水压波动产生事故的情况发生，具有可控性、高安全性和高可靠性。

在一个实施例中，该供液装置101包括存储箱，该存储箱用于存储液体，该存储箱用于将所存储的液体输送至该液体管道102。

其中，该供液装置101可包括存储箱，具体的，该液体压力控制系统100通过存储箱存储液体，并将存储箱中的液体输送至液体管道102。存储箱可与自来水管道连接，以从自来水管道中获取水并存储。

在一个实施例中，该供液装置101还包括液位计，该系统还包括控制器109和补水阀；该液位计，用于测量该存储箱中存储的液体的液位值；该控制器109，用于在该液位值低于目标液位阈值的情况下，控制该补水阀开启，以通过该补水阀向该存储箱补充液体。

其中，液位计可设置于存储箱侧壁，用于测量存储箱的液位值。可选的，该液位计可以为带有信号远传功能的磁翻板液位计，实时检测存储箱液位并发送至控制器109。控制器109与补水阀通信连接，且控制器109中存储有第一液体阈值。当控制器109判断接收到的液位值小于第一液体阈值，即存储箱中水量较少时，则控制补水阀开启。补水阀位于存储箱入口处，与自来水管道相通。当补水阀开启，则向存储箱中补充水。

在一个实施例中，如图5所示，其示出了本申请实施例提供的一种高压水系统的结构示意图。该高压水系统200包括水箱201、前置泵202、过滤器203、柱塞泵204、压力变送器205、安全阀206、调压阀207、蓄能器208、电动补水阀209、磁翻板液位计210、排水阀211、供水管212以及控制器213。高压水系统200中的各个设备均与供水管连接，具体连接顺序如图5所示。

具体地，水箱上设置有进水管、排水管、溢水管以及回流管。水箱201侧面安装有带信号远传功能的磁翻板液位计210，用于实时监测水箱201的液位并将检测到的液位值发送至控制器213，其中，控制器213通过PLC实现。当控制器213判断接收到的液位值低于第一预设阈值L1时，控制位于进水管上的电动补水阀209打开，对水箱201进行补水到第二预设阈值L2值，保持水箱201内有足够的水，使得系统能够正常运行。当水箱201内水量过多时，可通过溢水管自动排至地坑。当系统长期停运，工作人员可打开位于排水管上的排水阀211，以将水箱201内水排干。

系统运行时，前置泵202抽取水箱201内的水，将水加压到0.3Mpa～0.8Mpa范围左右的压力，并通过过滤器203过滤后经过柱塞泵204，柱塞泵204将水再次增压后输送至下游用户。在柱塞泵204下游的系统管路上，为保障整个系统的安全性及可控性，逐步设置有调压阀207、安全阀206、压力变送器205、和蓄能器208，最终柱塞泵204增压后的水通过电磁阀输送至下游用户。

其中，前置泵202为普通电动机驱动的离心泵，泵的转速不变，前置泵202出口压力为一固定的阈值。柱塞泵204为变频电机驱动的三柱塞泵，柱塞泵204的转速可以改变，柱塞泵204出水流量随着转速变化。

低水压运行工况下，系统下游用户所需要压力值A0存储在控制器213中。压力变送器205采集供水管内水的水压值并将其发送至控制器213，此时因系统处于第压力工况，供水管内水的压力值较小，控制器213判断接收到的水压值小于A0，则向柱塞泵204的变频电机发送调节指令，以使变频电机接收到调调节指令后调节电机转速增大，从而使得柱塞泵204出口的水压值增大至与A0相同。其中，调压阀207设定的开始工作的水压值为A1，低水压运行工况下，A0小于A1，调压阀207处于关闭状态。通过柱塞泵204的变频调速控制柱塞泵204的流量，从而实现对柱塞泵204出口水压值的控制。

在系统运行过程中，下游用户可有多个。当下游用户对应的电磁阀单个或多个需要高频次的开启或者关闭，阀门开启时高压水流入到其所对应的下游用户，而阀门关闭时，流动的高压水瞬间被阻断，对整个系统造成一定的压力波动，产生水锤效应，为降低水锤效应的影响，保障系统的可靠性，则依靠蓄能器208、调压阀207、控制器213以及安全阀206共同作用，调节系统内水压值。

具体地，蓄能器208设置为第一压力阈值，当蓄能器208检测到供水管212内水压高于第一压力阈值时，将吸收水的压力并转换为能量存储，以降低供水管212内水的水压值。

调压阀207的泄压压力设置为第二压力阈值A2，通常第二压力阈值A2位于26MPa至30MPa之间。当下游开关电磁阀产生的水锤效应剧烈，蓄能器208工作不足以降低水压值，当调压阀207检测到供水管212内水压值大于第二压力阈值A2时，控制调压阀207自身的泄流孔打开增大，使得泄流水量同步增大，从而使系统内的水压值稳定在A1，同时，泄流水通过回流管返回至水箱201。

控制器213中还存储有第三压力阈值A3，且A3＝A2+2MPa。压力变送器205采集供水管内水的压力值，并将其发送至控制器213，当控制器213判断接收到的水压值大于A3时，控制柱塞泵204以及前置泵202断电，以使柱塞泵204和前置泵202停止工作，从而降低系统水压值。

安全阀206的爆破压力设置为第四压力阈值A4，且A4＝1.1*P1，*表示相乘。当“水锤”效应非常剧烈，安全阀206检测到供水管212中水压值大于A4时自主爆破，泄流供水管212中的水，泄流的水通过回流管返回水箱201，以降低水压。其中，第四压力阈值A4的设置应低于系统内部件(泵、阀、管道)可承受的最大安全压力，以防系统超压造成部件损害。当安全阀206爆破时，说明系统中部件或设备存在故障情况，应对系统手动急停，检测系统故障情况。

本申请实施例提供的高压水系统，控制器柱塞泵在低水压工况下通过电机的变频调速调节下游用户的水压。压力变送器、控制器和柱塞泵构成闭环控制，通过调节柱塞泵的流量，使柱塞泵下游用户的供水压力保持在定值。接近柱塞泵最大输出压力的高压范围内，设置有蓄能器、调压阀、控制器控制断电以及安全阀共四层安全保护措施，层层削弱“水锤”效应对系统造成的影响。采用机械和电控逻辑双方式的保护措施，更有效提高系统的安全性，并且可避免过多的人工操作。最后一层保护采用安全阀机械爆破，全部释放系统的压力，具有极高的可靠性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液体压力控制系统，其特征在于，所述液体压力控制系统包括供液装置、液体管道、液体加压装置、蓄能器、调压阀、安全阀、压力变送器和控制器；所述控制器与所述液体加压装置以及所述压力变送器通信连接；

所述供液装置用于向所述液体管道输送液体；

所述液体加压装置，用于对所述液体管道内的液体进行加压处理，以使所述液体管道输出加压后的液体；其中，所述液体加压装置包括前置泵和柱塞泵；所述前置泵的加压压力固定，所述柱塞泵的加压压力可调；所述前置泵用于将所述液体管道内的液体加压至预设压力值；所述柱塞泵用于对所述液体管道内处于预设压力值的液体进行加压处理；

所述蓄能器，用于在所述液体管道内的液体的目标压力大于等于第一压力阈值的情况下，对所述液体管道内液体的压力进行吸收处理；所述目标压力指所述液体压力控制系统运行过程中所述液体管道内液体的实时压力大小；

所述调压阀，用于在所述目标压力大于等于第二压力阈值的情况下排出所述液体管道内的液体；

所述压力变送器，位于所述液体加压装置下游，用于测量所述目标压力并将所述目标压力发送至所述控制器；

所述控制器，用于在检测到所述目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，控制所述液体加压装置断电，以使所述液体加压装置停止对所述液体管道内的液体进行加压处理；以及，在判断所述目标压力小于下游用户正常工作所需要的稳定水压值时，控制所述液体加压装置中的所述柱塞泵对所述液体进行加压处理；

所述液体加压装置，还用于在所述目标压力大于等于第三压力阈值的情况下，停止对所述液体管道内的液体进行加压处理；

所述安全阀，用于在所述目标压力大于等于第四压力阈值的情况下爆破，以通过爆破后的安全阀排出所述液体管道内的液体；所述第四压力阈值小于所述液体压力控制系统内各设备可承受的最大压力值；

其中，所述第一压力阈值、所述第二压力阈值、所述第三压力阈值以及所述第四压力阈值的大小依次递增。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调压阀和所述安全阀通过所连接的液体管道将泄流的液体输送至所述供液装置进行回收利用。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前置泵为普通电机驱动的离心泵，所述柱塞泵为变频电机驱动的三缸柱塞泵。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述控制器，还用于检测所述目标压力与第五压力阈值之间的差值，并根据所述差值生成调节指令，并将所述调节指令发送至所述柱塞泵；

所述柱塞泵，具体用于根据所述调节指令将所述液体的压力调整至与所述第五压力阈值相等的压力值。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述柱塞泵包括变频电机，所述变频电机与所述控制器通信连接；

所述变频电机，用于根据所述调节指令调节所述变频电机的转速，以将所述液体的压力调整至与所述第五压力阈值相等的压力值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述变频电机，具体用于在接收到所述调节指令后，根据所述差值调节所述变频电机的转速，以使所述转速与第一转速阈值相同，其中，所述第一转速阈值与所述第五压力阈值对应。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个供水阀；

所述供水阀，用于在开启的情况下输出所述液体管道内的液体，并用于在关闭的情况下停止输出所述液体管道内的液体。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄能器、所述调压阀以及所述安全阀均位于所述液体加压装置下游。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供液装置包括存储箱，所述存储箱用于存储液体，所述存储箱用于将所存储的液体输送至所述液体管道。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述供液装置还包括液位计，所述系统还包括控制器和补水阀；

所述液位计，用于测量所述存储箱中存储的液体的液位值；

所述控制器，用于在所述液位值低于目标液位阈值的情况下，控制所述补水阀开启，以通过所述补水阀向所述存储箱补充液体。