CN201962737U - 智能型负压抑制直连供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种供水设备，具体为一种智能型负压抑制直连供水设备。解决目前无负压供水设备不能实现智能启停的功能以及存在水质的二次污染和不能真正抑制负压的问题。所述的空气净化式负压抑制直连供水设备，稳流储水罐的进水口与供水设备进口之间的连接管道上安装有电动阀，其信号输出端与电控柜的信号输入端连接；所述的负压抑制器为空气净化式负压抑制器，内置空气净化层和电磁阀。当市政管网压力低于最低保护值时，电控柜控制供水设备进口的电磁阀关闭，而不是直接关停水泵，稳流储水罐内的水可以继续供给用户，实现了智能启停；空气净化层的设计和电磁阀的安装解决了水质的二次污染问题以及不能真正抑制负压的问题，值得推广。

Description

智能型负压抑制直连供水设备

技术领域

本实用新型涉及一种供水设备，具体为一种智能型负压抑制直连供水设备。

背景技术

在城市集中供水高度发达的今天，传统的高位水箱供水以及低位水池供水由于存在水质的二次污染、占用面积与空间大以及渗漏的不安全隐患，而且白白浪费了自来水公司的来水压力能量，一方面增加了运行费用，另一方面也增加了基建投资，这与当今国家所提倡的创建节约型社会的方针政策相背离。因此，在2000年以后市场上涌现出一大批无负压供水设备。现有的无负压供水设备，主要包括稳流储水罐1、水泵机组2以及电控柜3（或智能变频控制柜），稳流储水罐1罐体上部安装有负压抑制器4，负压抑制器4包括腔体，腔体上设有进气孔13和排气孔（进气孔可以开在腔体上部，也可以开在腔体底部），腔体底部设有与排气孔相通的短管21，短管21内置单一浮球20，稳流储水罐1上部设有进水口9、下部设有出水管10，进水口9与供水设备进口5连接，出水管10与水泵机组2连接，稳流储水罐1上设有压力传感器P，其输出信号传输至电控柜3，水泵机组2与供水设备出口6的连接管道上设有电接点压力表或远传压力表P，其输出信号传输至电控柜3，也有在稳流储水罐1下部加装液位仪L，其输出信号传输至电控柜3。

工作时，供水设备通电，市政自来水通过过滤器经进水口9进入稳流储水罐1，此时稳流储水罐1通过负压抑制器4与外界大气联通，罐内的空气通过负压抑制器4排出罐外，当罐内水满时，由于浮力作用，水将负压抑制器4短管21内的浮球20顶起，并用浮球20顶住负压抑制器4的排气孔，使罐内的水不会流出罐外，并使罐内水与外界大气隔绝；当罐内水位下降时，浮球20下浮，从而使稳流储水罐1又通过负压抑制器4与外界大气联通，由于此时罐内水位下降会吸引外界的空气进入罐内，从而消除了稳流储水罐1产生负压的可能。等到罐内水压达到设定值时，稳流储水罐1上的压力传感器P将检测到的进水口9的压力信号传输至电控柜3，使水泵机组2启动，此时，水泵机组2的运行由供水设备出口6处电接点压力表或远传压力表P检测到的压力反馈信号配合电控柜3控制，在满足用户用水要求的情况下，水泵机组2出口保持恒压。当稳流储水罐1上的压力传感器P检测到市政管网压力下降到最低保护值时，电控柜3控制水泵机组2关闭。当稳流储水罐1内的水位下降到许可的最低点时，在稳流储水罐1下部加装的液位仪L检测到该最低水位，并将检测信号传输给电控柜3，电控柜3动作关停水泵机组2，以防止水泵机组2干转。另外在水泵机组2的出水管路上并接一个稳压罐12（即膨胀罐），当供水系统压力上升时稳压罐12罐体内部充存少部分水，当供水系统压力下降时可以往系统内释放少部分水，在一定程度上起到停机保压的作用，还可以起到防水锤的作用。

然而，上述的无负压供水设备普遍存在以下不足：当市政管网压力低于最低保护值时，水泵机组立即关停导致稳流储水罐内的水闲置，如不关停又不能真正抑制负压，无法实现智能启停；由于负压抑制器与外界大气直接联通，存在水质的二次污染；负压抑制器仅有单一浮球关断，存在关断不严可能漏水的问题。

发明内容

本实用新型为解决目前无负压供水设备存在无法实现智能启停以及水质的二次污染和单一浮球关断不严可能漏水的问题，提供一种智能型负压抑制直连供水设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种智能型负压抑制直连供水设备，包括稳流储水罐、水泵机组以及电控柜（或智能变频控制柜），稳流储水罐罐体上部安装有负压抑制器，负压抑制器包括腔体，腔体上设有进气孔和排气孔，腔体底部设有与排气孔相通的短管，稳流储水罐上部设有进水口、下部设有出水管，进水口与供水设备进口连接，稳流储水罐上设有压力传感器，其输出信号传输至电控柜，所述的稳流储水罐的进水口与供水设备进口之间的连接管道上安装有电动阀(或电动调节阀、电磁阀)，电动阀的控制端与电控柜的信号输出端连接，压力传感器的信号输出端与电控柜的信号输入端连接，电控柜根据压力传感器传输的信号控制电动阀的开关，压力传感器检测稳流储水罐内的压力也即市政管网的压力，当市政管网压力低于最低保护值时，电控柜控制电动阀关闭，此时水泵机组正常工作，继续抽走稳流储水罐内的水，而抽不到市政管网中的水，也就不会对市政管网产生负压，从而克服了现有产品存在的稳流储水罐内的水闲置的问题，当稳流储水罐内的水到达最低点时，设在底部的液位仪将检测信号传输给电控柜，这就使水泵机组停止运行，并同时打开设在进水口的电动阀，当进水压力达到设定值时，水泵机组又会自动启动，真正实现智能启停。

所述的负压抑制器为空气净化式负压抑制器，腔体内设置有空气净化层（或空气过滤层），该项空气过滤设计将对进入空气进行过滤，保证了进入稳流储水罐的空气不含有尘埃及有毒性气体。

空气净化式负压抑制器的腔体中的空气净化层与排气孔之间设置电磁阀，同时在腔体底部设置液位仪，电磁阀的控制端与电控柜的信号输出端连接，液位仪的信号输出端与电控柜的信号输入端连接。工作时，当液位仪检测到液位信号时，电控柜控制电磁阀关断（此时浮球也关断），从而实现负压抑制器的双重关断，提高负压抑制器的工作可靠性。但上述结构只能实现电磁阀与浮球的同时开闭，电磁阀开闭频繁，会影响电磁阀的使用寿命。为此，所述的空气净化式负压抑制器的排气孔与短管之间设置一密闭空间，将液位仪置于该密闭空间内。当浮球随着水位的上升将排气孔关闭时，此时液位仪未检测到液位信号，电磁阀仍处于开启状态，当水位继续上升至最高点排气孔处时，单一浮球关断不严，水从排气孔向密闭空间溢出，当液位仪检测到密闭空间的液位信号时，使电磁阀处于关闭状态，实现浮球与电磁阀的双重关断，使关断万无一失，从而避免电磁阀的无谓开闭，即浮球可靠开闭时，电磁阀可以不动作。

显然，上述结构只适用于空气净化式负压抑制器的进气孔在腔体上部的情况。为适应进气孔在腔体底部的情形，空气净化式负压抑制器将空气净化层设置于腔体上部，腔体上的进气孔与排气孔均设置于腔体底部，空气净化层将腔体上下分隔为上部密闭空间和下部空间，穿过空气净化层的短管的下端与空气净化式负压抑制器的腔体上的排气孔密封连接。进一步地，为实现负压抑制器的双重关断，所述的空气净化式负压抑制器腔体中的穿过空气净化层的短管的管路上设置电磁阀，同时在腔体底部设置液位仪，电磁阀的控制端与电控柜的信号输出端连接，液位仪的信号输出端与电控柜的信号输入端连接。

本供水设备的信号传输以及泵阀的联动控制均为现有成熟技术，容易实现，不存在任何技术难点。所述的电控柜、压力传感器、液位仪、电接点压力表、远传压力表、电动阀、电磁阀均为现有产品。采用变频控制水泵运行的压力，其他功能都可采用可编程器PLC编程实现。在不采用PLC编程控制的情况下，只需要增加二次控制数显仪表即可。

与现有技术相比，本实用新型在供水设备进口与稳流储水罐的进水口之间的连接管道上安装电动阀，当市政管网压力下降到供水公司的最低保护值时，电控柜控制供水设备进口的电动阀关闭，而不是直接关停水泵机组，此时水泵机组只能抽走稳流储水罐内的水，而抽不到市政管网中的水，也就不会对市政管网产生负压。另外，本实用新型采用空气净化式负压抑制器，一方面空气净化层的设计避免了水质的二次污染，另一方面采用电磁阀与浮球的两道防漏保护使供水设备更加安全，真正解决了对市政管网产生负压的问题，并且可以充分利用市政管网来水压力，实现最大化节能，值得推广应用。

附图说明

图1 本实用新型所述的空气净化式负压抑制直连供水设备的结构示意图；

图2 本实用新型中空气净化式负压抑制器的第一种结构示意图；

图3 本实用新型中空气净化式负压抑制器的第二种结构示意图。

图中1-稳流储水罐，2-水泵机组，3-电控柜，4-负压抑制器，5-供水设备进口，6-供水设备出口，7-电动阀，8-排污口，9-进水口，10-出水管，11-水泵机组出水口，12-稳压罐，13-进气孔，14-液位仪，15-空气净化层，16-密闭空间Ⅰ，17-空间，18-穿过空气净化层的短管，19-电磁阀，20-浮球，21-下端封闭短管，22-密闭空间Ⅱ。

具体实施方式

如附图所示，一种空气净化式负压抑制直连供水设备，包括稳流储水罐1、水泵机组2以及电控柜3（或智能变频控制柜），稳流储水罐1罐体上部安装有负压抑制器4，包括腔体，腔体上设有进气孔13和排气孔，腔体底部设有与排气孔相通的短管21，稳流储水罐1上部设有进水口9、下部设有出水管10，进水口9与供水设备进口5连接，稳流储水罐1上设有压力传感器，其输出信号传输至电控柜3，所述的稳流储水罐1的进水口9与供水设备进口5之间的连接管道上安装有电动阀7，电控柜3根据压力传感器传输的信号控制电动阀7的开关，压力传感器检测稳流储水罐1内的压力也即市政管网的压力，当市政管网压力低于最低保护值时，电控柜3控制电动阀7关闭，此时水泵机组2正常工作，继续抽走稳流储水罐1内的水，而抽不到市政管网中的水，也就不会对市政管网产生负压。

所述的负压抑制器4为空气净化式负压抑制器，该空气净化式负压抑制器4的腔体内设置有空气净化层15（或空气过滤层），该项空气过滤设计将对进入空气进行过滤，保证了进入稳流储水罐1的空气不含有尘埃及有毒性气体。空气净化式负压抑制器腔体中的空气净化层15与排气孔之间设置电磁阀19，同时在腔体底部设置液位仪14，电磁阀19的控制端与电控柜3的信号输出端连接，液位仪14的信号输出端与电控柜3的信号输入端连接。工作时，当液位仪14检测到液位信号时，电控柜3控制电磁阀19关断（此时浮球20也关断），从而实现负压抑制器4的双重关断，提高负压抑制器4的工作可靠性。但上述结构只能实现电磁阀19与浮球20的同时开闭，电磁阀19开闭频繁，会影响电磁阀19的使用寿命。为此，所述的空气净化式负压抑制器4的排气孔与短管21之间设置一密闭空间22，将液位仪置14于该密闭空间22内。当浮球20随着水位的上升将排气孔关闭时，此时液位仪14未检测到液位信号，电磁阀19仍处于开启状态，当水位继续上升至最高点排气孔处时，单一浮球20关断不严，水从排气孔向密闭空间22溢出，当液位仪14检测到密闭空间22的液位信号，使电磁阀19处于关闭状态，实现浮球20与电磁阀19的双重关断，使关断万无一失，从而避免电磁阀19的无谓开闭，即浮球20可靠开闭时，电磁阀19可以不动作。

显然，上述结构只适用于空气净化式负压抑制器的进气孔13在腔体上部的情况。为适应进气孔13在腔体底部的情形，空气净化式负压抑制器将空气净化层15设置于腔体上部，腔体上的进气孔13与排气孔均设置于腔体底部，空气净化层15将腔体上下分隔为上部密闭空间16和下部空间17，空气净化层15上设有穿过空气净化层的短管18，穿过空气净化层的短管18的下端与空气净化式负压抑制器4的腔体上的排气孔密封连接。进一步地，为实现负压抑制器4的双重关断，所述的空气净化式负压抑制器腔体中的穿过空气净化层的短管18的管路上设置电磁阀19，同时在腔体底部设置液位仪14，电磁阀19的控制端与电控柜3的信号输出端连接，液位仪14的信号输出端与电控柜3的信号输入端连接。

具体实施时，所述的负压抑制器4的短管21，其底部是密闭的，且短管21从底部向上至少保证10mm的距离后开孔，这样做的目的在于使短管21下部始终存有一定量的水，在浮球20下降时给浮球20一个反作用力，从而缓解浮球20迅速下降时撞击短管21底部可能造成的损伤。

所述的稳流储水罐1的出水管10伸入罐内至少10mm，有效减少颗粒状杂质进入水泵机组2，从而起到保护水泵机组2的作用。进入稳流储水罐1的杂质可通过设置于底部的排污口8排出罐外。

Claims (10)

1.一种智能型负压抑制直连供水设备，包括稳流储水罐(1)、水泵机组(2)以及电控柜(3)，稳流储水罐(1)罐体上部安装有负压抑制器（4），负压抑制器（4）包括腔体，腔体上设有进气孔（13）和排气孔，腔体底部设有与排气孔相通的短管（21），稳流储水罐(1)上部设有进水口(9)、下部设有出水管(10)，进水口(9)与供水设备进口(5)连接，稳流储水罐(1)上设有压力传感器，其输出信号传输至电控柜(3)，其特征在于：所述的稳流储水罐(1)的进水口(9)与供水设备进口(5)之间的连接管道上安装有电动阀(7)，电动阀（7）的控制端与电控柜(3)的信号输出端连接，压力传感器的信号输出端与电控柜（3）的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的负压抑制器（4）为空气净化式负压抑制器，该空气净化式负压抑制器(4)的腔体内设置有空气净化层(15)。

3.根据权利要求2所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的空气净化式负压抑制器将空气净化层(15)设置于腔体上部，腔体上的进气孔(13)与排气孔均设置于腔体底部，空气净化层(15)将腔体上下分隔为上部密闭空间(16)和下部空间(17)，空气净化层(15)上设有穿过空气净化层的短管(18)，穿过空气净化层的短管(18)的下端与空气净化式负压抑制器(4)的腔体上的排气孔密封连接。

4.根据权利要求2所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的空气净化式负压抑制器的腔体中的空气净化层（15）与排气孔之间设置电磁阀（19），同时在腔体底部设置液位仪(14)，电磁阀(19)的控制端与电控柜（3）的信号输出端连接，液位仪(14)的信号输出端与电控柜（3）的信号输入端连接。

5.根据权利要求3所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的空气净化式负压抑制器腔体中的穿过空气净化层的短管(18)的管路上设置电磁阀(19)，同时在腔体底部设置液位仪(14)，电磁阀(19)的控制端与电控柜（3）的信号输出端连接，液位仪(14)的信号输出端与电控柜（3）的信号输入端连接。

6.根据权利要求4或5所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的空气净化式负压抑制器的排气孔与短管(21)之间设置一密闭空间(22)，将液位仪(14)置于该密闭空间(22)内。

7.根据权利要求1-5任一项所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的负压抑制器（4）的短管(21)，其底部是密闭的，且短管(21)从底部向上至少保证10mm的距离后开孔。

8.根据权利要求6所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的空气净化式负压抑制器的短管(21)，其底部是密闭的，且短管(21)从底部向上至少保证10mm的距离后开孔。

9.根据权利要求1-5任一项所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的稳流储水罐(1)的出水管(10)伸入罐内至少10mm。

10.根据权利要求8所述的智能型负压抑制直连供水设备，其特征在于：所述的稳流储水罐(1)的出水管(10)伸入罐内至少10mm。

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