CN203452119U

CN203452119U - 一种流量装置用宽流量范围供水系统

Info

Publication number: CN203452119U
Application number: CN201320483203.1U
Authority: CN
Inventors: 孙立军; 张涛; 曹宇虹; 刘大伟
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2023-08-07

Abstract

本实用新型属于流量检测领域，涉及一种流量装置用宽流量范围供水系统，包括水泵组、转速传感器、设置在检定管线上的标准流量计组、调节阀组和压力变送器及旁通阀、变频器和控制器；标准流量计组包括至少3台不同口径的标准流量计，标准流量计组的检测信号被送入控制器；控制器根据压力变送器检测的检定管线上的压力值，通过变频器调节水泵转速，使检定管线压力稳定在检定需要的压力值；根据标准流量计组的流量值，控制调节阀组的开度，从而达到检定管线需要的流量值；根据水泵转速传感器检测的转速值，通过变频器调节水泵转速。本实用新型具有成本低廉，占用空间小，能够符合流量标准装置的宽流量范围、高流量稳定性要求。

Description

一种流量装置用宽流量范围供水系统

技术领域

本实用新型涉及到流量检测领域，特别涉及到流量装置的一种宽流量范围供水系统。

背景技术

流量标准装置作为流量单位量值统一与传递的标准，确保我国各地区和各部门的量值统一在一个标准上，为经济核算或仲裁工作提供依据。随着科技发展，近几年流量计的技术水平也有了较大提升。如电磁流量计的可测下限流速已经达到0.02～0.05m/s。但目前的流量标准装置设计，通常将装置的下限流速设计为0.3～0.5m/s。因此，流量标准装置供水系统在保证流量稳定性的前提下，降低流量下限，达到较宽的流量范围，具有重要意义。

高位水塔是流量标准装置较为理想的水源，它提供压力稳定的水流，检定管线中的流量稳定性可达到优于0.06%的水平，同时也可以达到0.02～0.05m/s的装置下限流速。但水塔建设费用高，占用空间较大，且压头有限。目前，流量装置常采用变频器控制水泵结合稳压容器的供水系统。这种供水系统较水塔更加经济实用，且可以通过变频器控制水泵转速节约电能。目前，这种供水系统普遍仅能达到0.2%的流量稳定性水平和0.3～0.5m/s的下限流速，与水塔相比仍有差距。且随着检定管线口径和流量增大，所需要的稳压容器容积也增大，建设成本和占用空间随之增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种成本低廉，占用空间小，能够符合流量标准装置的宽流量范围、高流量稳定性要求的供水系统。本实用新型的技术方案如下：

一种流量装置用宽流量范围供水系统，包括水泵组、转速传感器、设置在检定管线上的压力变送器、旁通阀、变频器和控制器，所述的水泵组包括至少两台型号相同的水泵，各个水泵由控制器通过变频器控制,用于将水从储水箱运送到检定管线内;所述的旁通阀设置在与水泵所在管路并联的旁通管路上，通过控制器调节旁通阀的开度，使水泵出水的一部分经过旁通管路直接流回储水箱；

所述的供水系统还包括设置在检定管线上的标准流量计组和调节阀组；

所述的标准流量计组包括至少3台不同口径的标准流量计，由控制器通过管线选通阀选择使用其中的一台标准流量计，标准流量计组的检测信号被送入控制器；

所述的调节阀组包括两个由控制器控制的调节阀，两个调节阀的口径之比为2～2.5；

所述的控制器根据压力变送器检测的检定管线上的压力值，通过变频器调节水泵转速，使检定管线压力稳定在检定需要的压力值；根据标准流量计组的流量值，控制调节阀组的开度；根据水泵转速传感器检测的转速值，通过变频器调节水泵转速。

作为优选实施方式，所述的不同口径的标准流量计，相邻口径的两台标准流量计之间存在20%的流量重叠区；所述的旁通阀的口径和流通能力的选择，需要能够保证水泵额定流量的60%～70%能够经过旁通阀直接流回储水箱；所述的供水系统还包括设置在检定管线上的消气过滤器；所述的流量装置用供水系统，其特征在于，所述的水泵转速传感器为光电编码器。

本实用新型的优点在于：

1、在没有水塔、没有稳压容器的情况下，基于旁通阀开度控制、调节阀开度控制、水泵转速控制，使流量装置在0.02～5m/s的流速范围内具有优于0.1%的流量稳定性，在装置最大、最小被检表口径之比为2的情况下，装置的流量范围度可达到1000：1。

2、既可以保证流量计检定时，装置具有优于0.1%的流量稳定性，又可以实现流量计检定时，不同流量点之间的自动、快速切换。

3、既可以保证流量计检定时，装置具有优于0.1%的流量稳定性，又可以保证装置进行不同流量点的检定时，水流压力基本相同。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型包括水泵组、变频器、转速传感器、压力变送器、标准流量计组、管线选通阀、调节阀组、旁通阀、控制器、消气过滤器。

本实用新型的工作原理如下所述：控制器与装置的流量控制计算机进行通讯，接收流量控制信息，如检定管线编号、检定管线压力、检定流量点等参数。控制器根据检定管线编号自动打开管线选通阀；根据检定流量自动选择水泵组中的水泵，并控制其启动过程；根据水泵运行状况和检定流量点自动调节旁通阀的开度，控制旁通管路的流量，保证水泵运行在特性平稳的工作区，拓展装置的流量下限；根据检定管线上压力变送器的压力值，通过变频器调节水泵转速，使管线压力稳定在检定需要的压力值；根据检定管线标准流量计的流量值，调节检定管线上调节阀的开度，从而达到检定管线需要的流量值；根据水泵转速波动情况，通过调节变频器的工作频率控制水泵转速保持恒定，从而控制检定管线的流量稳定性；流量控制计算机实时显示供水系统的运行状况，如水泵启停状态、转速，变频器工作频率，管线压力、流量的设定值、当前值，管线调节阀开度等；消气过滤器过滤水流中的杂质，消除水流中的气泡，提高水流的洁净程度，使流动更为平稳。

本实用新型的一个实施例如果图2所示，图2中的科氏质量流量计为被检流量计：

1、水泵组，根据流量装置的流量范围0.6m³/h～600m³/h，设计2台55kW水泵。

2、2台55kW变频器，控制2台水泵运行。2台光电编码器分别检测每台水泵的转速。1台压力变送器用于检测管道中水流的压力。选择口径分别为DN200、DN80、DN40、DN15的4台0.2级电磁流量计构成标准流量计组。旁通调节阀选用口径为DN150的电动蝶阀。口径分别为DN200、DN80的电动V型球阀构成调节阀组。管线选通阀选用气动蝶阀。选用PLC作为控制器，工控机作为流量控制计算机。PLC与流量装置的流量控制计算机通过485通讯传递信息。

3、将一个空心轴式光电编码器安装在水泵电机轴的加长轴上，用以检测转速信号。加长轴与水泵电机的轴通过焊接固定。

4、光电编码器输出脉冲信号，将转速信息传递给PLC。PLC根据水泵转速的当前值及设定值通过适当的控制方案，计算变频器相应的工作频率值。PLC通过485通信设定变频器频率值。通过适当的控制方案可提高水泵的转速稳定性，进而提高装置的流量稳定性。

Claims

1.一种流量装置用宽流量范围供水系统，包括水泵组、转速传感器、设置在检定管线上的压力变送器、旁通阀、变频器和控制器，所述的水泵组包括至少两台型号相同的水泵，各个水泵由控制器通过变频器控制,用于将水从储水箱运送到检定管线内;所述的旁通阀设置在与水泵所在管路并联的旁通管路上，通过控制器调节旁通阀的开度，使水泵出水的一部分经过旁通管路直接流回储水箱；

其特征在于，所述的供水系统还包括设置在检定管线上的标准流量计组和调节阀组；

2.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述的不同口径的标准流量计，相邻口径的两台标准流量计之间存在20%的流量重叠区。

3.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述的旁通阀的口径和流通能力的选择，需要能够保证水泵额定流量的60%～70%能够经过旁通阀直接流回储水箱。

4.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述的供水系统还包括设置在检定管线上的消气过滤器。

5.根据权利要求1所述的流量装置用供水系统，其特征在于，所述的水泵转速传感器为光电编码器。