CN201128925Y

CN201128925Y - 全自动无负压变频蓄能应急给水设备

Info

Publication number: CN201128925Y
Application number: CNU2007200288936U
Authority: CN
Inventors: 李俊杰; 马义波
Original assignee: YANTAI SHUANGJIA ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: YANTAI SHUANGJIA ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2017-10-01

Abstract

本实用新型公开了一种全自动无负压变频蓄能应急给水设备，其特点是在自来水管路上设倒流防止器(1)、稳流调节器(2)、真空压力表(3)，稳流调节器(2)底部与旁通管(7)和水泵(8)连接，旁通管(7)和水泵(8)并联后与隔膜式蓄能罐(10)的连接，隔膜式蓄能罐(10)与用户连接，全自动控制柜(14)通过线路与控制部件连接，该设备不仅能够直接与自来水管网相接，而且使设备的供水范围尽可能的扩大并保证水泵始终运转在高效区，既排除了小流量时大泵效率过低的问题，又排除了大流量时小泵频繁启动的问题，较好地适应了供水量变化的复杂性，同时克服了传统无负压设备停电即停水的弊端，解决了短时间停电或停水对生产或生活造成的影响。

Description

全自动无负压变频蓄能应急给水设备

技术领域：

本实用新型涉及应急给水技术领域，具体地讲是一种全自动无负压变频蓄能应急给水设备。

背景技术：

众所周知，我国是一个人口众多、资源相对不足、生态脆弱的发展中国家。随着我国经济的高速发展，人们努力缓解资源不足的矛盾，不断改善生态环境，特别是在供水领域，为了减少因停水等原因影响工农业生产及日常生活，人们开发了多种应急给水设备，现有的几种二次加压给水方式的原理及特点如下：1、气压给水设备的工作原理：是利用空气的可压缩性来调节给水管网的压力。在给水管网中设置一个(或多个，根据有效调节水量来定)与水泵供水管网相连接的压力罐。管网中水量的变化直接反映在压力罐上的电接点压力表上，从而控制水泵的启停。压力罐的结构形式主要有两种：一种是自动补气式，一种是隔膜式。它不仅可以替代高位水箱，还有利于建筑美观和结构抗震，降低土建成本，还可以消除停泵水锤和噪音的危害；其缺点是供水量大时，水泵启动较频繁，易产生较大的电流冲击和水利冲击，电机使用寿命受到一定影响；若单纯的增加气压罐的调节容积势必会受到场地、安装等条件的限制。2、变频调速供水设备的原理及特点：离心泵在其额定转速n₀下的运转，可以划分为五段，即开始不稳定工作段、中部高效率工作段、末端汽蚀段、左过渡段和右过渡段。左、右过渡段也称为左、右低效率工作段。因此离心泵在运行过程中，可能产生高效率运行、低效率运行、不稳定运行和汽蚀运行四种运行工况。变频调速给水设备的交流电动机的转速与输入电流的频率成正比。理论上有以下公式：ΔN％＝[1-(1-Δn％)³]％，其中ΔN％为节能百分比；Δn％为转速下降百分比。举例：若转速降低50％，则节能％＝[1-(1-50％)³]％＝87％，也就是说：当水泵不需要运行在额定转速时，降低转速可以节能。离心泵在连续下调运行的情况下可能产生高效率运行、低效率运行、不稳定运行和汽蚀运行等四种运行工况，从而直观的得出一个结论：当水泵的调速范围过大时，水泵自身的效率将明显降低，并不一定就节能。对于相同规格多台水泵匹配的变频调速给水设备而言，若供水量较小时，电机长时间处于低转速状态，造成水泵效率过低，也是一种浪费。3、变频调速气压给水设备模式的特点，1)小流量且电控系统处于自动状态时，由控制器发出信号，驱动辅助小泵补水。罐内压力(与管网压力相同)升高至压力上限，停泵。继续用水，由罐自动调节。当罐内压力低于设定压力下限时，启动辅助小泵供水。2)当用水量大于小泵的工频流量时，远传压力表的压力信号U_p与控制器内设定的基准压力信号U₀产生的压差信号ΔU＝U₀-U_p＞0无法消除，从而控制器发出信号，停止小泵，开动主水泵变频调速供水，进入主系统的恒压供水状态。3)主系统的两台水泵P₁、P₂，规格完全相同，互为备用，它们的工频流量均为Q_k，当用水流量大于Q_k时，控制器发出信号把运转中的变频泵切换成工频恒速状态，同时启动下一台水泵进行变频调速。4)当用水量减少到辅助小泵P₀的工频流量以下时，停止主泵工作，然后依靠压力罐内的气体可压缩性来调节管网水量，不需启动主水泵，最大程度地节省了电能。也就是说该设备模式小流量时靠气压罐和小泵供应，大流量时靠变频调速大泵供应。这样既排除了小流量时大泵效率过低的问题，又排除了大流量时小泵频繁启动的问题，能够较好地适应供水量变化的范围。

以上几种传统的二次加压供水方式，都存在以下弊端：①投资大。建水池或设置高位水箱，工程总投资增大。水池或水箱需要配备的臭氧发生器、二氧化氯发生器等消毒设备，不仅增加了设备的总投资，而且增加了设备的日常运行和管理开支。②水源污染严重。水是生命之源。原本达标的自来水放入水池后，经常被杂物、灰尘、脏物甚至动物的尸体等污染，严重影响着人们的身体健康。由此引发的自来水公司被无端投诉的情况不胜枚举。③能源严重浪费。传统的二次加压供水方式是将自来水放入水池或水箱中，使原有的压力全部变为零，再从零开始重新加压供水。这样一来，自来水原有的水头能量就白白地浪费掉了。在高层建筑林立的城市，这种能源的浪费实在是让人触目惊心、心痛不已，可是又有谁关心过这个问题呢？④水资源浪费。由于水池大多采用地下土建结构，渗水、跑水、漏水、蒸发等问题不可避免，造成水资源浪费。另外，水池需要定期用大量的水来冲刷清洁，从而也会造成水资源的浪费。

发明内容：

本实用新型的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种全自动无负压变频蓄能应急给水设备，主要解决现有的二次加压给水方式投资大、水源污染严重、能源浪费严重及水资源浪费等问题。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：全自动无负压变频蓄能应急给水设备，它包括自来水管路，其特殊之处在于在自来水管路上设倒流防止器1，倒流防止器1通过管路与稳流调节器2的顶部连接，二者之间的管路上设真空压力表3，稳流调节器2顶部分别设液位控制器4、真空破坏阀5和第一自动排气阀6，稳流调节器2的底部通过管路分别与旁通管7和水泵8连接，水泵8的进口处设闸阀11，其出口处设闸阀和止回阀9，旁通管7上设闸阀和止回阀，旁通管7和水泵8并联后与隔膜式蓄能罐10的底部进、出水口27连接，在隔膜式蓄能罐10与用户连接的总管路上设闸阀和远传压力表12，隔膜式蓄能罐10的顶端设电接点压力表13和第二自动排气阀26，真空压力表3、液位控制器4、水泵8、电接点压力表13、远传压力表12分别通过线路与全自动控制柜14连接，全自动控制柜14内设PLC控制板。

本实用新型的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，所述的水泵8为两个或两上以上的水泵并联。

本实用新型的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，其所述的稳流调节器2包括稳流调节器罐体，在稳流调节器罐体的顶部设液位控制器4、真空破坏阀5和第一自动排气阀6，在稳流调节器罐体的底部设支座22。

本实用新型的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，其所述的隔膜式蓄能罐10包括罐体23，罐体23内设胶囊24，在其顶部设充气阀25、电接点压力表13和第二自动排气阀26，在底部设进、出水口27和支座28。本实用新型的全自动无负压变频蓄能应急给水设备与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、可以与市政自来水管网直接联接，不用建水池、不用设水箱，安装方便，节省了总投资；2、充分利用了自来水管网的余压，没有造成能源浪费，而且加压泵组选型变小(功率变小)，双重节能；3、全封闭结构，不仅水质没有任何污染，而且杜绝了跑、冒、滴、漏等水资源浪费现象；4、因与市政管网直联，即使设备停电，部分自来水压能达到的楼层也不会停水；5、采用变频软启动恒压控制，压力平稳无水力和电力冲击，设备使用寿命增长；6、蓄能罐的应用使设备的供水范围尽可能的扩大并保证水泵始终运转在高效区，既排除了小流量时大泵效率过低的问题，又排除了大流量时小泵频繁启动的问题，较好地适应了供水量变化的复杂性，进一步挖掘了设备的节能潜力；7、蓄能罐的应用避免了管网水锤的发生，减少了管网的水力冲击；8、蓄能罐的应用大大降低了设备的运转噪音，是隔振降噪的优良装置；9、蓄能罐的应用可以实现一定时间内的停电不停水，即使短时间的停电仍能保证管网的正常供水，同时也起到了稳流调节器的作用，蓄能罐的大小和个数应当根据具体的用水情况来定。

附图说明：

图1是本实用新型的设备运行原理图；

图2是隔膜式蓄能罐结构示意图。

具体实施方式：

为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本实用新型全自动无负压变频蓄能应急给水设备。

实施例1，参见图1、2，首先在自来水管路上安装倒流防止器1，将倒流防止器1通过管路与稳流调节器2的顶部连接，在二者之间的管路上安装真空压力表3，稳流调节器2采用卧式结构，稳流调节器2包括稳流调节器罐体，在稳流调节器罐体的顶部安装液位控制器4、真空破坏阀5和第一自动排气阀6，在稳流调节器罐体的底部安装支座22；将稳流调节器2的底部通过管路分别与旁通管7和水泵8连接，水泵8为两个或两上以上，水泵8的进口处安装闸阀11，其出口处安装闸阀和止回阀9，旁通管7上安装闸阀和止回阀，旁通管7和水泵8并联后与隔膜式蓄能罐10的底部的进、出水口27连接；隔膜式蓄能罐10包括罐体23，罐体23内安装胶囊24，在其顶部安装充气阀25、电接压力表13和第二自动排气阀26，在底部开设进、出水口27，并安装支座28；在隔膜式蓄能罐10与用户连接的管路上安装闸阀和远传压力表12，将真空压力表3、液位控制器4、水泵8、电接点压力表13、远传压力表12分别通过线路与全自动控制柜14连接，全自动控制柜14内设PLC控制板，在PLC控制板上预置需要的控制程序。

本实用新型所述的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，在全自动控制柜的PLC控制板上预置了一定的控制程序，工作时，当自来水的压力低于所设定的用户压力P2时，设备自动控制水泵变频启动运行，直到管道的压力达到设定值P2。用水量大，水泵转速快，用水量小，水泵转速慢，不用水，水泵不转。设备时刻对稳流补偿器中压力进行监控，一旦稳流补偿器中压力即将出现负压，自动开启真空破坏阀，破坏虹吸；同时稳流补偿器中采用低液位强制停机功能，确保无负压现象的发生，对市政自来水管网绝不产生负压。从而确保市政管网的正常供水。自来水停水时，水泵自动停机；来水自动开机；自来水停水或停电后蓄能罐发挥应急供水作用，仍能保证一定时间的正常供水。同时，设备发出来水不足或停电的警报。做出提前的准备。以免对生产造成损失。当大流量供水时，调速大泵供水，同时蓄能罐进水蓄能；较小流量供水时，发挥隔膜式蓄能罐的压力调节作用，对管网补水。蓄能罐上的电接点压力表可控制小泵启停，给蓄能罐补压。

Claims

1、全自动无负压变频蓄能应急给水设备，它包括自来水管路，其特征在于在自来水管路上设倒流防止器(1)，倒流防止器(1)通过管路与稳流调节器(2)的顶部连接，二者之间的管路上设真空压力表(3)，稳流调节器(2)顶部分别设液位控制器(4)、真空破坏阀(5)和第一自动排气阀(6)，稳流调节器(2)的底部通过管路分别与旁通管(7)和水泵(8)连接，水泵(8)的进口处设闸阀(11)，其出口处设闸阀和止回阀(9)，旁通管(7)上设闸阀和止回阀，旁通管(7)和水泵(8)并联后与隔膜式蓄能罐(10)的底部进、出水口(27)连接，在隔膜式蓄能罐(10)与用户连接的总管路上设闸阀和远传压力表(12)，隔膜式蓄能罐(10)的顶端设电接点压力表(13)和第二自动排气阀(26)，真空压力表(3)、液位控制器(4)、水泵(8)、电接点压力表(13)、远传压力表(12)分别通过线路与全自动控制柜(14)连接，全自动控制柜(14)内设PLC控制板。

2、根据权利要求1所述的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，其特征在于所述的水泵(8)为两个或两上以上的水泵并联。

3、根据权利要求1所述的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，其特征在于所述的稳流调节器(2)包括稳流调节器罐体，在稳流调节器罐体的顶部设液位控制器(4)、真空破坏阀(5)和第一自动排气阀(6)，在稳流调节器罐体的底部设支座(22)。

4、根据权利要求1所述的全自动无负压变频蓄能应急给水设备，其特征在于所述的隔膜式蓄能罐(10)包括罐体(23)，罐体(23)内设胶囊(24)，在其顶部设充气阀(25)、电接点压力表(13)和第二自动排气阀(26)，在底部设进、出水口(27)和支座(28)。