CN201883476U - 气压补偿式无负压供水设备 - Google Patents
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Abstract
一种气压补偿式无负压供水设备，属于供水加压设备领域。包括进水管连接稳压平衡器的入口，稳压平衡器的出口通过进泵管网连通增压装置，增压装置的出口通过出口管网连通进户管网，流量调节器和压力传感器的输出端连接智能叠压控制柜，其特征在于：设置气压补偿罐和三向通路阀，气压补偿罐的出口设置联通三向通路阀的一端，三向通路阀的另外两端分别连通出口管网和进泵管网，三向通路阀的控制端电连接智能叠压控制柜。本实用新型可以实现小流量用水时的停机保压、来水不足时补充来水，稳压平衡器内部不需要分隔设计，生产工艺大大简化；储存水量要大，补充来水量更大，停机保压时能维持供水的时间更长。
Description
技术领域
本实用新型属于自来水或其他用途水的供水加压设备领域，具体说是一种气压补偿式无负压供水设备。
背景技术
目前随着城市化进程的加快和城市建设土地的紧缺，城区面积已经越来越大，建筑越来越高，受此影响，城市自来水公司市政管网的铺设面积越来越大，用水点与水厂的距离越来越远，在水厂出水压力无法提高的情况下，势必导致供水管网的整体供水压力越来越低，城市中供水压力不足的地方也就越来越多，这种情况下，城区供水二次加压、高层建筑二次供水、居民小区的二次加压供水等需要供水加压的地方也越来越多；同时，能源的过度消耗导致生态恶化也已经成为人类一个不可回避的事实。
在此背景下，能充分利用市政自来水压力有显著节能效果的无负压(叠压)供水设备，已经逐渐成为市场上的主流供水设备。
现有技术：
1、普通的供水设备如果直接连接到市政管网，在自来水供水不足时，水泵如果继续从市政管网中抽水，会产生负压导致抢水现象，使市政管网其他用户的供水压力降低。无负压(叠压)供水设备其主要技术特点就是在负压产生时能够破坏负压，不使负压形成，同时水泵不再直接抽取市政管网的来水，而是从泵组前置的储水罐抽水，直到储水罐中的存水抽完。因此，无负压(叠压)供水设备可以和自来水市政管网直接串接，充分利用自来水的来水压力，实现叠压供水，有效地节能运行，其缺点是采用进气方式破坏瞬间负压，由于瞬间负压的产生在无负压叠压设备中属常见现象，频繁进气导致供水污染。
2、在大家正常的用水过程中，存在明显的用水高峰期和用水低峰期，用水量有极大的变化，特别是夜间的用水极少，这时如果依靠依据高峰期用水量设计的水泵运行来供应极少的用水，无疑是一种能源的巨大浪费，因此，在供水设备中设置一台气压罐(能保持高于用户需要压力或一致且能储存一部分水的罐体)，在用水低峰期水泵停止运行，少数供水由气压罐来补充，即停机保压，用水量大时再启动水泵，使供水设备的运行耗能大大节省。这也是现有供水设备较多应用的技术。气压罐功能有限，仅仅起夜间保压作用。
3、现有无负压(叠压)供水设备的自动化控制技术都是采用根据用户的用水压力设置恒定的设备出水压力，通过变频器调整水泵的运行频率，使设备出水压力始终恒定在设置压力值，以满足用户的用水需要。控制方式单一，不能根据市政来水量调整设备出水量。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的问题是提供一种控制运行稳定、使用寿命长的气压补偿式无负压供水设备。
本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案为：气压补偿式无负压供水设备，包括进水管、稳压平衡器、增压装置和控制柜，进水管连接稳压平衡器的入口，稳压平衡器的出口通过进泵管网连通增压装置，增压装置的出口通过出口管网连通进户管网，进水管设置流量调节器，出口管网设置压力传感器，流量调节器和压力传感器的输出端连接智能叠压控制柜，其特征在于：设置气压补偿罐和三向通路阀，气压补偿罐的出口设置联通三向通路阀的一端，三向通路阀的另外两端分别连通出口管网和进泵管网，三向通路阀的控制端电连接智能叠压控制柜。
气压罐既可以实现小流量用水时的停机保压功能，还可以在进水管自来水不足产生瞬间负压时，补充来水，破坏瞬间负压，保证增压装置等设备的正常运行，即在来水不足时，增压装置从前置储水罐(稳压平衡器)和气压罐中同时吸水。
其中优选方案是：
所述的三向通路阀采用电磁三通阀，电磁三通阀的公共端连通气压罐的出口，两个支路分别连通出口管网和进泵管网。提供一种可以实现的例子。通过智能叠压控制柜的信号控制电磁三通阀的双向通道的通断。
所述的稳压平衡器设置液位控制器，液位控制器的输出端电连接智能叠压控制柜。便于监控稳压平衡器中的水量变化，以便于控制三向通路阀的启动。
本实用新型气压补偿式无负压供水设备所具有的有益效果是：
1、气压补偿罐既可以实现小流量用水时的停机保压功能，还可以在进水管自来水不足产生瞬间负压时，补充来水，破坏瞬间负压，保证设备的正常运行。即在来水不足时，增压装置从前置储水罐(稳压平衡器)和气压补偿罐中同时吸水，因此，较现有技术储存水量要大，能维持供水的时间更长。
2、相较于已有的补偿式无负压叠压供水设备，无需在储水罐(稳压平衡器)中分腔设计，设备制造工艺简单，使用维护方便。
3、负压消除器除具备消除长时间负压的作用，还具备及时将市政管网来水中由于管路起伏产生的气体及时排放，避免气体进入增压装置的水泵形成气蚀导致水泵叶轮的损坏，有效延长水泵的使用寿命。
4、控制技术更先进。在自来水来水不足时，控制系统可以控制流量调节器减小来水量，以保证市政管网的保护压力，同时自动降低设备的出口设置压力，从而减少出水量，这样虽然不能保证所有用户的用水，但较已有技术水泵机组抽完储存水只能停止供水致所有用户停水来说，无疑是一种显著的进步。
5、配备消毒装置，可以确保水质的无污染。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
其中：1、进水管 2、流量调节器 3、稳压平衡器 4、气压补偿罐 5、三向通路阀 6、用户管路 7、智能叠压控制柜 8、压力传感器 9、出口管网 10、增压装置 11、进泵管网 12、液位控制器 13、消毒装置 14、负压消除器。
具体实施方案
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明：
实施例1：
如图1所示，进水管1连接稳压平衡器3的入口，稳压平衡器3设置负压消除器14，稳压平衡器3的出口设置消毒装置13，通过进泵管网11连通增压装置10，增压装置10的出口通过出口管网9连通进户管网6。进水管1设置流量调节器2，出口管网9设置压力传感器8，流量调节器2和压力传感器8的输出端连接智能叠压控制柜7。气压补偿罐4的出口设置联通三向通路阀5的一端，三向通路阀5的另外两端分别连通出口管网9和进泵管网11，三向通路阀5的控制端电连接智能叠压控制柜7。稳压平衡器3设置液位控制器12，液位控制器12的输出端电连接智能叠压控制柜7。便于监控稳压平衡器3中的水量变化，以便于控制三向通路阀5的启动。
三向通路阀5采用电磁三通阀，电磁三通阀的公共端连通气压罐4的出口，两个支路分别连通出口管网9和进泵管网11。通过控制柜7的信号控制电磁三通阀的双向通道的通断。
增压装置10包括阀门、软接头、偏心异径管、增压泵组和止回阀等，其设置和使用为普通现有技术。
气压补偿罐既可以实现小流量用水时的停机保压功能，还可以在进水管的自来水不足时，补充来水，保证增压装置等设备的正常运行，即在来水不足时，增压装置从前置储水罐(稳压平衡器)和气压罐中同时吸水。
本实用新型提及的智能叠压控制柜7及流量调节器2、压力传感器8、增压装置的设置和使用为普通现有技术，为本行业技术人员所掌握。
工作原理及使用过程：
根据水务工程需要设定一恒定压力值，或某一时间段的压力设定值。如果进水管1来水压力高于出口管网9设定压力，稳流平衡器3上的压力传感器将管网压力传送给智能叠压控制柜7，经微机数字处理后，控制系统自动调整，增压装置10处于停机状态，市政来水可通过增压装置10及用户管网对用户进行直接供水；水泵机组不运行，不耗能，节约能源。
如果进水管1来水压力低于出口管网9设定压力，控制系统则通过变频器低频依次启动增压装置10的一台或多台加压泵向出口管网9加压。同时一部分加压后的高压水从出口管网通过三向通路阀5进入气压补偿罐4储存，这时压力传感器8将出口管网9压力变化值实时传送到智能叠压控制柜7中的变频器，通过PID功能调整输出频率，从而调节水泵转速，保持压力恒定在设定值附近；当用户用水量增大到单台泵不能满足设定压力时，系统自动转换已运行水泵为工频运转，同时低频启动下一台水泵，直至出口压力满足设定压力值；相反，当用户用水用水量下降时，系统自动停工频泵，保持变频泵；当用户无用水时，频率降至设定休眠频率并超过设定时间时，增压装置10停机，由气压补偿罐4维持出口管网9出口压力，进入小流量停机保压状态，实现夜间节能运行功能；当压力传感器8的压力值降至设定下限时，增压装置10重新投入运行；
当进水管1来水压力降低至设定保护值，低于设备设计来水压力时，三向通路阀5反向打开，气压补偿罐4释放高压水通过进泵管网11和增压装置10补充市政管网来水，使设备不产生瞬间负压，同时流量调节器2启动，减小进水管1流量，以保持市政管网保护压力，同时智能叠压控制系统自动降低出口压力设定值，仅供低层部分用户用水，长时间来水不足压力补偿罐高压水释放完毕时，设置在稳压平衡器3顶部的负压消除器打开，保证负压不会继续形成，直到稳压平衡器3中的水位下降至液位控制器12所设定的下限后停机；当市政管网来水压力恢复正常后，负压消除器14则将多余气体排放后关闭，机组重新启动供水。
停电时，增压装置10停止工作，自来水可通过机组进入用户管网，保证低层用户供水；来电后，机组经过自检恢复原来程序正常供水。
Claims (3)
1.一种气压补偿式无负压供水设备，包括进水管、稳压平衡器、增压装置和控制柜，进水管连接稳压平衡器的入口，稳压平衡器的出口通过进泵管网连通增压装置，增压装置的出口通过出口管网连通进户管网，进水管设置流量调节器，出口管网设置压力传感器，流量调节器和压力传感器的输出端连接智能叠压控制柜，其特征在于：设置气压补偿罐和三向通路阀，气压补偿罐的出口设置联通三向通路阀的一端，三向通路阀的另外两端分别连通出口管网和进泵管网，三向通路阀的控制端电连接智能叠压控制柜。
2.根据权利要求1所述的气压补偿式无负压供水设备，其特征在于：所述的三向通路阀采用电磁三通阀，电磁三通阀的公共端连通气压罐的出口，两个支路分别连通出口管网和进泵管网。
3.根据权利要求1所述的气压补偿式无负压供水设备，其特征在于：所述的稳压平衡器设置液位控制器，液位控制器的输出端电连接智能叠压控制柜。
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