CN116591268A - 一种船舶无压力水柜的变频供水系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种船舶无压力水柜的变频供水系统，包括：通岸接头、第一淡水舱、第一供水泵、第二供水泵、软水装置、第一热水柜、第一固定加氯装置和第二固定加氯装置，所述通岸接头通过管路连接至所述第一淡水舱的进口端，所述第一供水泵和所述第二供水泵并联，所述第一供水泵和所述第二供水泵的出口端通过管路连接至所述软水装置的进口端，所述软水装置通过管路连接至所述第一热水柜的进口端，所述第一热水柜的出口端连接至热水端；所述第一固定加氯装置设置于所述第一淡水舱的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置设置于所述软水装置的进口端前的管路；本申请无需使用压力水柜，就可以保证供水系统稳定运行，且保证淡水不受污染，用水安全可靠。

Description

一种船舶无压力水柜的变频供水系统

技术领域

本申请涉及船舶供水系统技术领域，尤其涉及一种船舶无压力水柜的变频供水系统。

背景技术

目前客船生活供水系统一般设计为清洁、饮用一体，一般分为定频和变频供水两种形式，两种形式均离不开压力水柜的辅助，主要设计方法如下：

(1)定频形式的供水：一般采用一用一备两台水泵配合一台压力水柜，在压力水柜上设置有泵的起停压力传感器，指定工作的水泵在水柜压力到达低位时自动起动，高位自动停止；高低压力之间由压力水柜保持系统的压力，压力水柜连接船上的压缩空气作为压力源。

(2)变频形式的供水：一般采用两台或多台水泵配合一台囊式压力水柜，在总管路上设置压力传感器，水泵根据设定的压力传感器调整转速，维持系统压力在设计值；当用水量较小或无用水量时，靠囊式压力水柜预充的压力空气维持系统压力，此时水泵处于休眠状态。

上述的供水方案中均需要使用到压力水柜，非囊式的压力水柜内的淡水直接与船上的压缩空气接触，而船上的压缩空气受到船上环境、设备和管路的影响而造成污染，使其直接进入到淡水系统中继而污染淡水；囊式水柜虽然其预充了压缩空气使得其无需与淡水直接接触，但气囊本身是由塑料制成的，塑料与淡水长时间接触后也会造成水的污染。

发明内容

本申请实施例的目的在于：提供一种船舶无压力水柜的变频供水系统及方法，其能够解决现有技术中存在的上述问题，无需使用压力水柜，就可以保证供水系统稳定运行，减少了污染源使得淡水不受污染，保证用水安全可靠。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一方面，提供一种船舶无压力水柜的变频供水系统，包括：通岸接头、第一淡水舱、第一供水泵、第二供水泵、软水装置、第一热水柜、第一固定加氯装置和第二固定加氯装置，所述通岸接头的一端连接至岸上的淡水输入装置，另一端通过管路连接至所述第一淡水舱的进口端，所述第一供水泵和所述第二供水泵并联连接至所述第一淡水舱的出口端，所述第一供水泵和所述第二供水泵的出口端汇集后通过管路连接至所述软水装置的进口端，所述软水装置的出口端通过管路连接至所述第一热水柜的进口端，所述第一热水柜的出口端连接至热水端；所述第一固定加氯装置设置于所述第一淡水舱的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置设置于所述软水装置的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置与所述软水装置之间的管路上设置有第一分支管路连接至非软水用户端，所述软水装置与所述第一热水管之前的管路上设置第二分支管路连接至厨房软水用户端；所述供水系统被配置成：当处于低峰期或无人用水期间时，所述第一供水泵作为主泵启动运行，维持所述供水系统的水压稳定；当处于用水高峰期时，在所述第一供水泵运行的基础上，所述第二供水泵启动运行辅助所述第一供水泵给所述供水系统加压，以维持或提高所述供水系统的水压。

可选地，还包括第二淡水舱，所述第二淡水舱与所述第一淡水舱并联设置。

可选地，还包括第二热水柜，所述第二热水柜与所述第一热水柜并联设置。

可选地，还设置有第一热水循环泵和第二热水循环泵，所述第一热水循环泵分别与所述第一热水柜和所述第二热水柜的回水端连接，所述第二热水循环泵与所述第一热水循环泵并联设置。

可选地，还设置有移动加氯装置，所述移动加氯装置可连接至所述第一淡水舱或所述第二淡水舱上。

可选地，所述移动加氯装置的容量为50mg/L。

可选地，所述供水系统被配置成：当处于低峰期或无人用水期间时，所述第一供水泵运行时，维持所述供水系统的水压稳定在0.56Mpa以上；当所述供水系统的水压低于0.45Mpa时，在所述第一供水泵运行的基础上，所述第二供水泵启动运行给所述供水系统加压，当所述供水系统的水压达到0.6Mpa后，所述第二供水泵停止。

可选地，所述第一供水泵和所述第二供水泵的出口端汇集管路上设置有压力传感器，所述压力传感器分别与所述第一供水泵和所述第二供水泵电连接。

可选地，所述第一固定加氯装置的容量在0.2mg/L-5mg/L之间，所述第二固定加氯装置的容量在2mg/L-5mg/L之间。

可选地，所述供水系统被配置成：当所述第一供水泵作为主泵运行预设时间后，切换至所述第二供水泵作为主泵运行以维持所述供水系统的水压。

本申请的有益效果为：通过设置两个供水泵来维持以及调节供水系统的水压，第一供水泵作为主泵在用水低峰期或无人用水期间用来维持系统的水压稳定，使得供水满足需求，当面对用水高峰期时，在仅仅使用第一供水泵无法满足供水压力的情况下，再去启动第二供水泵来给系统加压，使得系统的水压满足高峰期的用水需求，通过第一供水泵和第二供水泵的配合工作，使得船舶上的供水系统不再需要配置压力水柜，从根源上解决了淡水被污染的问题，尽可能地保证船上人员的用水安全，节约了硬件成本，同时也提高了船舶空间的利用率，降低了设计的难度；此外，通过设置第一固定加氯装置和第二固定加氯装置可以保证输入的淡水达到含氯标准，也保证了淡水消毒达到标准，进一步提高用水安全可靠。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请实施例所述船舶无压力水柜的变频供水系统的示意图。

图中：1、通岸接头；2、第一淡水舱；3、第二淡水舱；4、第一供水泵；5、第二供水泵；6、软水装置；7、第一热水柜；8、第一固定加氯装置；9、第二固定加氯装置；10、移动加氯装置；11、第二热水柜；12、第二热水循环泵；13、第一热水循环泵；14、非软水用户端；15、厨房软水用户端；16、热水端；17、热回水端；18、旁通管。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：一种船舶无压力水柜的变频供水系统。

如图1所示，本实施例提供一种船舶无压力水柜的变频供水系统，包括：通岸接头1、第一淡水舱2、第一供水泵4、第二供水泵5、软水装置6、第一热水柜7、第一固定加氯装置8和第二固定加氯装置9，所述通岸接头1的一端连接至岸上的淡水输入装置，另一端通过管路连接至所述第一淡水舱2的进口端，所述第一供水泵4和所述第二供水泵5并联连接至所述第一淡水舱2的出口端，所述第一供水泵4和所述第二供水泵5的出口端汇集后通过管路连接至非软水用户端14和所述软水装置6的进口端，所述软水装置6的出口端通过管路连接至所述第一热水柜7的进口端，所述第一热水柜7的出口端连接至热水端16；所述第一固定加氯装置8设置于所述第一淡水舱2的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置9设置于所述软水装置6的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置9与所述软水装置6之间的管路上设置有第一分支管路连接至非软水用户端14，所述软水装置6与所述第一热水管之前的管路上设置第二分支管路连接至厨房软水用户端15；所述供水系统被配置成：当处于低峰期或无人用水期间时，所述第一供水泵4作为主泵启动运行，维持所述供水系统的水压稳定；当处于用水高峰期时，在所述第一供水泵4运行的基础上，所述第二供水泵5启动运行辅助所述第一供水泵4给所述供水系统加压，以维持或提高所述供水系统的水压。

基于上述方案，所述的供水系统的整体工作原理是：淡水通过注入的通岸接头注入至船上的第一淡水舱2，在注入淡水的过程中设置第一加氯装置，根据需要确定是否需要启动加氯动作，若注入的淡水已含氯的话则不需要在这一步骤中重复加氯，若无法判断注入的淡水是否含氯，可以通过检测注入的淡水中的氯含量来判断，若淡水中的氯含量在规定的范围内，则不需要重复加氯，若不在规定范围内，则需要通过第一加氯装置对注入的淡水进行加氯，以确保进入到第一淡水舱2内的淡水氯含量达标，加氯简单来说就是对淡水进行消毒处理；淡水进入到第一淡水舱2后进行存储，存储在第一淡水舱2内的淡水在第一供水泵4的驱动下可通过管路流出，流出的淡水至少具有两个流向，一个是不经过软水装置6通过第一分支管路直接流向非软水用户端14，这里所述的非软水用户端14是指刷牙、淋浴、洗衣服或食物清洗方面；另一个是经软水装置6转化成软水后，供水至厨房软水用户端15，所述的厨房软水用户端15包括洗碗机、制冰机、蒸烤箱等设备，使用软水可以有效防止水垢出现；经软水装置6转化的软水还可以经管路流向第一热水柜7，软水在第一热水柜7内经过加热后输送至需要使用热水的热水端16。在整个供水过程中，系统的工作模式至少需要匹配两种不同时期的供水需求，一种是用水高峰期，另一种则是用水低峰期或者无人用水期，用水低峰期和无人用水期是等同的概念，当处于用水低峰期时，因为用水量不大，因此仅需要开启第一供水泵4进行工作，以维持系统的水压，满足供水需求，还能起到节约能源的作用；当处于用水高峰期，这时候用水量会大很多，这时候仅启动第一供水泵4工作已经无法满足正常的供水需求了，在没有设置压力水柜的情况下，就启动第二供水泵5来辅助加压，两个供水泵同时工作可以保证系统的水压提高到正常供水的程度，保证用户用水不受影响，而且不使用压力水柜就可以减少一个淡水污染源，降低淡水被污染的风险，确保用水安全可靠。

值得一提的是，在软水和普通淡水之间设置一根旁通管18，通过该旁通管18可以实现同时输出普通淡水和软水，在应急情况下所有用户均可以使用淡水或软水，但软水长时间被饮用的话，不利于健康，为了保证用户的饮水健康，需要保证只有在应急情况下才可以通过旁通管18输出软水供用户饮用，作为临时应急措施。

此外，为了保证第一供水泵4和第二供水泵5提供的驱动力精准无误，第一供水泵4和第二供水泵5优选都是变频泵，这样在调节时会更加方便，而且调节精准更高，使得供水系统相对定频泵来说更加节能和智能化。

优选地，还包括第二淡水舱3，所述第二淡水舱3与所述第一淡水舱2并联设置。通过通岸接头注入的淡水会分别进入到第一淡水舱2和第二淡水舱3内存储起来，通过设置两个淡水舱以及两个供水泵，可以将淡水根据不同的需求输送至不同的用户，也就是说这里可以是分开同时输出不同类型的淡水，提高淡水的输送效率。

在一些实施例中，还包括第二热水柜11，所述第二热水柜11与所述第一热水柜7并联设置。第一热水柜7和第二热水柜11均为300L容量，热源主要为蒸汽和电加热，通过将淡水加热后成为热水存储于第一热水柜7和第二热水柜11中，再通过管路输送至热水端16，设置两个热水柜不仅提高了热水的存储量，还可以针对不同热水的温度需求进行输出，可以理解为，第一热水柜7和第二热水柜11设置的加热温度是不同的，如第一热水柜7的加热温度为65℃，第二热水柜11的加热温度为55℃，这样面对不同温度的热水需求时，就可以使用温度更为接近的热水柜进行热水的输出，这样热水的输出效率以及速度都可以得到明显的提升。

此外，还设置有第一热水循环泵13和第二热水循环泵12，所述第一热水循环泵13分别与所述第一热水柜7和所述第二热水柜11的回水端连接，所述第二热水循环泵12与所述第一热水循环泵13并联设置。该方案中，两台热水循环泵是一用一备的，第一热水循环泵13和第二热水循环泵12的一端连接至热回水端17，第一热水循环泵13和第二热水循环泵12的另一端是连通后再接到两个热水柜上，两台热水柜是同时工作或其中一台坏了，另一台单独工作，而第一热水循环泵13是作为日常使用的，第二热水循环泵12是属于备用泵，在第一热水循环泵13出现问题时，启动第二热水循环泵12接替工作，避免热回水动作的中断。另外，淡水和热回水可以混合后再经热源进行加热，形成一个闭式循环，可以更加充分地利用热源加热，保证加热效果。

在设置了两个固定加氯装置的基础上，还设置有移动加氯装置10，所述移动加氯装置10可连接至所述供水系统中的所述第一淡水舱2或第二淡水舱3上。由于第一固定加氯装置8和的第二固定加氯装置9都是位置固定无法移动的，因此在面对未设置固定加氯装置的管路出现淡水污染的情况下，就可以通过移动加氯装置10连接至对应的淡水舱对淡水进行加氯消毒，该加氯方式会更加便捷有效，尽可能地保证淡水的使用安全。

需要注意的是，通过移动加氯装置10进行加氯主要是针对淡水舱内存储的淡水出现污染需要进行加氯消毒的情况，通过移动加氯装置10加氯到对应的淡水舱内，用来消毒洗舱，由于加氯消毒后的淡水浓度较大，气味较大，所以需要迅速排出，这时候需要关闭淡水输出到用户使用的所有端口，同时设置排出端口用于快速排放加氯后的淡水，避免出现加氯后的淡水被用户直接使用。

具体地，所述第一固定加氯装置8的容量在0.2mg/L-5mg/L之间，所述第二固定加氯装置9的容量在2mg/L-5mg/L之间，所述移动加氯装置10的容量为50mg/L。第一固定加氯装置8是对注入到第一淡水舱2和第二淡水舱3前的淡水进行加氯处理的，只需要保证注入到第一淡水舱2和第二淡水舱3内的淡水氯含量在0.2-5mg/L就可以了，而淡水在淡水舱存储的过程中氯会分解，为确保在使用时达到0.2-5mg/L的标准，因此注入的氯浓度下限需要选择更高的2mg/L，这样才能最大程度保证经供水泵输出的淡水氯含量合格。移动加氯装置10的加氯动作是在面对水舱被污染后或水舱需要清洗时进行的，因此需提供浓度更高且更方便的注入方式。

可选地，所述供水系统被配置成：当处于低峰期或无人用水期间时，所述第一供水泵4运行时，维持所述供水系统的水压稳定在0.56Mpa以上；当所述供水系统的水压低于0.45Mpa时，在所述第一供水泵4运行的基础上，所述第二供水泵5启动运行给所述供水系统加压，当所述供水系统的水压达到0.6Mpa后，所述第二供水泵5停止。

为了实现智能化自动化的控制，所述第一供水泵4和所述第二供水泵5的出口端汇集管路上设置有压力传感器，所述压力传感器分别与所述第一供水泵4和所述第二供水泵5电连接。通过压力传感器实时检测供水泵出口端的水压值，进而根据检测到的水压值来判断控制第一供水泵4和第二供水泵5的运行，也就是说，当压力传感器检测到的水压值低于0.45Mpa，控制第一供水泵4和第二供水泵5同时启动工作，当检测到的水压值高于0.6Mpa时，保留第一供水泵4的动作，停止第二供水泵5，只要检测到的水压值始终保持在0.56Mpa及以上时，就仅启动第一供水泵4工作，而且第一供水泵4的运行频率可以适当降低，实现低功率运行，降低运行成本。

此外，所述第一供水泵4和所述第二供水泵5可以任选一个作为主泵，当所述第一供水泵4作为主泵运行预设时间后，切换至所述第二供水泵5作为主泵运行以维持所述供水系统的水压。每隔一段时间就应该进行主泵的转换，以确保第一供水泵4和第二供水泵5的工作时间相当，这样两个供水泵运行状态会相对接近，而且可以避免一个供水泵过度损害，合理有效延长设备的使用寿命。

在一些实施例中，在所述第一淡水舱2和所述第二淡水舱3内均设置水位传感器，用来实时监测两个淡水舱内存储的淡水情况，然后根据不同的淡水路来控制注入淡水路以及输出的淡水量。

需要注意的是，各个连接管路上均应该设置不同控制目的的阀门，例如在第一淡水舱2和第二淡水舱3的进口端就可以设置于水位传感器电连接的电子阀，通过电子阀是自动控制注入的淡水量。在第一热水柜7和第二热水柜11的出口端设置止回阀，可以有效防止输出的热水回流。还有可以在各个管路上以及第一淡水舱2、第二淡水舱3上设置检查阀，通过检查阀来使对应的淡水流出用于检测，进而来确定该处的淡水是否满足要求。

此外，在第一热水柜7和第二热水柜11的出口端均应该设置温度计，通过温度计来判断输出的热水的温度，该温度计需要与热水柜内的加热器电连接，加热器根据温度计的温度信息来判断是否需要加热，这样可以保证输出的热水温度满足用户需求。

值得一提的是，该供水系统中，主要可以分为两个相对独立的供水模块，一个是热水模块，一个是冷水模块，热水模块可以通过第一热水柜7和第二热水柜11进行存储供应，冷水模块则需要第一淡水舱2和第二淡水舱3实时供应，也就是说在第一热水柜7和第二热水柜11都存储有热水的情况下，热水供应和冷水供应是互不影响，可以同步进行的，这样在使用上会显得更加方便。在冷水模块中，通过软水装置6可以将淡水进一步区分成普通淡水和软水，针对不同的使用端进行对应输出，用水上来说更加合理准确。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，包括：通岸接头(1)、第一淡水舱(2)、第一供水泵(4)、第二供水泵(5)、软水装置(6)、第一热水柜(7)、第一固定加氯装置(8)和第二固定加氯装置(9)，所述通岸接头(1)的一端连接至岸上的淡水输入装置，另一端通过管路连接至所述第一淡水舱(2)的进口端，所述第一供水泵(4)和所述第二供水泵(5)并联连接至所述第一淡水舱(2)的出口端，所述第一供水泵(4)和所述第二供水泵(5)的出口端汇集后通过管路连接至所述软水装置(6)的进口端，所述软水装置(6)的出口端通过管路连接至所述第一热水柜(7)的进口端，所述第一热水柜(7)的出口端连接至热水端(16)；所述第一固定加氯装置(8)设置于所述第一淡水舱(2)的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置(9)设置于所述软水装置(6)的进口端前的管路，所述第二固定加氯装置(9)与所述软水装置(6)之间的管路上设置有第一分支管路连接至非软水用户端(14)，所述软水装置(6)与所述第一热水管之前的管路上设置第二分支管路连接至厨房软水用户端(15)；所述供水系统被配置成：当处于低峰期或无人用水期间时，所述第一供水泵(4)作为主泵启动运行，维持所述供水系统的水压稳定；当处于用水高峰期时，在所述第一供水泵(4)运行的基础上，所述第二供水泵(5)启动运行辅助所述第一供水泵(4)给所述供水系统加压，以维持或提高所述供水系统的水压。

2.根据权利要求1所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，还包括第二淡水舱(3)，所述第二淡水舱(3)与所述第一淡水舱(2)并联设置。

3.根据权利要求1或2所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，还包括第二热水柜(11)，所述第二热水柜(11)与所述第一热水柜(7)并联设置。

4.根据权利要求3所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，还设置有第一热水循环泵(13)和第二热水循环泵(12)，所述第一热水循环泵(13)分别与所述第一热水柜(7)和所述第二热水柜(11)的回水端连接，所述第二热水循环泵(12)与所述第一热水循环泵(13)并联设置。

5.根据权利要求3所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，还设置有移动加氯装置(10)，所述移动加氯装置(10)可连接至所述第一淡水舱(2)或所述第二淡水舱(3)上。

6.根据权利要求5所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，所述移动加氯装置(10)的容量为50mg/L。

7.根据权利要求6所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，所述供水系统被配置成：当处于低峰期或无人用水期间时，所述第一供水泵(4)运行时，维持所述供水系统的水压稳定在0.56Mpa以上；当所述供水系统的水压低于0.45Mpa时，在所述第一供水泵(4)运行的基础上，所述第二供水泵(5)启动运行给所述供水系统加压，当所述供水系统的水压达到0.6Mpa后，所述第二供水泵(5)停止。

8.根据权利要求7所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，所述第一供水泵(4)和所述第二供水泵(5)的出口端汇集管路上设置有压力传感器，所述压力传感器分别与所述第一供水泵(4)和所述第二供水泵(5)电连接。

9.根据权利要求1或2所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，所述第一固定加氯装置(8)的容量在0.2mg/L-5mg/L之间，所述第二固定加氯装置(9)的容量在2mg/L-5mg/L之间。

10.根据权利要求1或2所述的船舶无压力水柜的变频供水系统，其特征在于，所述供水系统被配置成：当所述第一供水泵(4)作为主泵运行预设时间后，切换至所述第二供水泵(5)作为主泵运行以维持所述供水系统的水压。