CN207211264U - 全变频高效自动恒压供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全变频高效自动恒压供水设备，包括蓄水池，蓄水池的出水口通过管道连接设备进水总阀，设备进水总阀的出水端通过管道连接低水位传感器，低水位传感器另一端连接有大水泵一、大水泵二、小水泵一、小水泵二，低水位传感器通过线路分别连接变频控制器一、变频控制器二、变频控制器三、变频控制器四，四个变频控制器依次安装在大水泵一、大水泵二、小水泵一、小水泵二的接线盒上，各水泵的出水端连接用户管路，用户管路上设有压力传感器一、压力传感器二，两个压力传感器分别与变频控制器一、变频控制器二电连接；本实用新型同现有技术相比，大大降低了设备故障率，达到节能和延长使用设备的目的，且施工简单方便、周期短。

Description

全变频高效自动恒压供水设备

[技术领域]

本实用新型涉及恒压供水设备技术领域，具体地说是一种全变频高效自动恒压供水设备。

[背景技术]

由于目前国内恒压设备水泵配置均相同，即功率、流量、扬程等参数相同，但各小区设计用水总量和实际入住率不成比例，因此，很多小区入住率较低，造成单台水泵的余量过大，浪费能源，并且会影响水泵的使用寿命。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种全变频高效自动恒压供水设备，大大降低了设备故障率，达到节能和延长使用设备的目的，且施工简单方便、周期短，解决了传统供水设备所存在的浪费能源、影响水泵使用寿命等问题。

为实现上述目的设计一种全变频高效自动恒压供水设备，包括蓄水池11，所述蓄水池11的出水口通过管道连接设备进水总阀5，所述设备进水总阀5的出水端通过管道连接低水位传感器6，所述低水位传感器6另一端连接有大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b，所述大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b之间并联设置，单台小水泵一4a或小水泵二4b的流量小于单台大水泵一3a或大水泵二3b的流量，所述低水位传感器6通过线路分别连接变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d，所述变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d之间通过通讯线连接，所述变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d分别安装在大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的接线盒上，并分别与大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b电连接，所述大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的出水端连接用户管路10，所述用户管路10上设有压力传感器一8a、压力传感器二8b，所述压力传感器一8a、压力传感器二8b分别与变频控制器一2a、变频控制器二2b电连接。

所述变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d分别通过线路连接至显示柜1，所述显示柜1上设置有人机界面。

所述用户管路10上安装有总出水阀门9和排水阀12，所述排水阀12与市政排水管道连接，所述市政排水管道上设有进水过滤网。

所述用户管路10上连接有气压罐7，所述气压罐7与大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的出水口相连，所述气压罐7顶部设置有补气阀。

所述大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b内均设有异步电机，所述异步电机与PID调节器连接。

所述大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的输出端均设置有流量计，所述流量计分别与相应的变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d电连接。

所述流量计为应力式涡街流量计。

所述单台小水泵一4a或小水泵二4b的流量为单台大水泵一3a或大水泵二3b流量的一半。

本实用新型同现有技术相比，将原先由三台主泵组成的二用一备设备，现优化为两台小泵两台大泵的组合形式，并通过每台泵配置最新供水专用变频控制器NSQ组成大小泵供水设备，该新型控制器能够增加流量计算功能，通过参数设定各泵额定流量再结合大小泵混合用控制顺序，使得设备时刻工作在最佳状态，自行通过计算当前流量并调用相应控制顺序自动选择最合适的泵组，最终让每台泵都工作在高效区内，达到节能和延长使用设备的目的；此外，在水泵配置上设备直接从蓄水池取水，安装时出水管直接与设备对接即可，施工简单方便、周期短，由于变频控制器安装在水泵上，占地面积更小；且每台变频控制器通过通讯方式实现运行数据共享，各泵的启停控制均通过通讯控制，整个控制过程无接触器等元器件控制，大大降低了设备故障率，使用可靠，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、显示柜 2a、变频控制器一 2b、变频控制器二 2c、变频控制器三 2d、变频控制器四 3a、大水泵一 3b、大水泵二 4a、小水泵一 4b、小水泵二 5、设备进水总阀 6、低水位传感器 7、气压罐 8a、压力传感器一 8b、压力传感器二 9、总出水阀门 10、用户管路11、蓄水池 12、排水阀。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1所示，本实用新型提供了一种全变频高效自动恒压供水设备，包括蓄水池11，蓄水池11的出水口通过管道连接设备进水总阀5，设备进水总阀5的出水端通过管道连接低水位传感器6，低水位传感器6另一端连接有大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b，大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b之间并联设置，单台小水泵一4a或小水泵二4b的流量小于单台大水泵一3a或大水泵二3b的流量，可以设置为：单台小水泵一4a或小水泵二4b的流量是单台大水泵一3a或大水泵二3b流量的一半，低水位传感器6通过线路分别连接变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d，变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d之间通过通讯线连接，变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d分别安装在大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的接线盒上，并分别与大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b电连接，大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的出水端连接用户管路10，用户管路10上设有压力传感器一8a、压力传感器二8b，压力传感器一8a、压力传感器二8b分别与变频控制器一2a、变频控制器二2b电连接。

其中，变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d分别通过线路连接至显示柜1，显示柜1为LCD显示柜，显示柜1上设置有人机界面；用户管路10上安装有总出水阀门9和排水阀12，排水阀12与市政排水管道连接，市政排水管道上设有进水过滤网；用户管路10上连接有气压罐7，气压罐7与大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的出水口相连，气压罐7顶部设置有补气阀，利用气压罐的可调节能力，可自动调节用户水量的变化，当用水量减少或不用水时，可较长时间不启动水泵，达到节能目的。

本实用新型中，大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b内均设有异步电机，异步电机与PID调节器连接，通过异步电机驱动旋转来供水，异步电机的转速由输出的频率来控制。大水泵一3a、大水泵二3b、小水泵一4a、小水泵二4b的输出端均设置有流量计，每个流量计分别与相应的变频控制器一2a、变频控制器二2b、变频控制器三2c、变频控制器四2d电连接，流量计采集的信号输入到对应的变频控制器，由变频控制器控制每一个水泵，从而真正实现精准出水量的控制，而不是传统的控制器只是控制水泵的开与关；该流量计为应力式涡街流量计，具有从-40℃至300℃的宽广工作温度范围，其可以与流量积算仪配套使用，从而可以测量蒸汽、空气、一般气体及液体的体积流量和质量流量，是目前非常理想的流量仪表。

本实用新型中，机组水泵为大小泵组合，小泵为两台并且单台小泵流量为大泵的一半，从而让泵组有多种流量组合能力，NSQ变频控制器直接安装在水泵接线盒上，各控制器之间再通过通讯线连接，实现数据共享，控制程序中增加大小泵混用模式。设备通过设备进水阀5与蓄水池连接，进水总管上设置有低水位传感器器，该低水位传感器直接接入变频控制器控制；用户管路上装有气压罐、总出口阀门及压力传感器，压力传感器直接接入变频控制器，利用变频控制器直接读取管网实际压力，从而控制水泵运行，达到恒压的目的。

本实用新型的工作原理为：当自来水进入蓄水池，待蓄水池水位高于低水位传感器时，即满足启动条件时，变频器控制器通过压力传感器一检测用户管路中的实际压力，并将实际压力和用户所需的设定压力比较，如在用水高峰时，实际压力小于设定压力，变频控制器发出启动命令，自动启动一台小水泵，变频控制器自动计算小水泵的实际流量，再结合压力控制小水泵的转速直到达到50Hz，如流量已达到小水泵的额定流量时且压力仍达不到设定压力，变频控制器延时自动停止小水泵，再启动一台大水泵，变频控制器再重复计算流量并结合实际压力控制大水泵直到频率达到50Hz且实际压力还小于设定压力时，变频控制器延时自动发出启动命令，再启动一台小水泵，两台水泵并联工作，直到流量满足实际使用且压力逐步达到设定压力时，各泵变频控制器自动进入效率平均分摊模式，使每台泵工作频率相同，使用各泵工作在最佳状态同时变频达到节能的目的；当用水高峰过后，流量慢慢减小运行频率慢慢降低，最后变频控制器发出减泵信号，自动减掉小水泵，让系统的供水能力逐步降低，再通过控制器计算当前的使用流量，自动调整水泵转速达到平衡状态，如用水量再减少，变频控制器自动停止大水泵，再启动小水泵进行恒压，当其中一个压力传感器故障或损坏，变频控制器自动切换备用压力传感器，若因自来水停水造成蓄水池液位降低低水位传感器给出停机信号以保护水泵机组。

本实用新型中，水泵机组的工作流程为：先启动一台小水泵→停止小水泵，启动大水泵→启动一台小水泵→停止小水泵，再启动另一台大水泵→启动一台小水泵→启动另一台小水泵。各泵的启停控制均通过通讯控制，并自动选择最适当的水泵组合，实现大小泵混用模式。

本实用新型中，每台变频控制器通过通讯方式实现运行数据共享，各泵的启停控制均通过通讯控制，整个控制过程无接触器等元器件控制，大大降低系统故障率，在多泵同时工作时，控制器根据实际运行情况自动计算实际用水量来自动选择最适当的水泵组合，让每台泵均工作在高效区内，减少因水泵工作不在有效范围内，造成水泵发热等现象，损坏水泵，达到延长水泵使用寿命，并减少浪费，达到节能的目的；并且，在多台水泵同时运行时控制器自动效率平均分摊，使每台泵的工作频率相同，并同时变频。设备配置两个压力传感器，默认分别安装在变频控制器一、变频控制器二上，正常运行时自动读取变频控制器一采集的压力，当变频控制器一故障或损坏或传感器损坏，控制系统自动将压力反馈信号切换至变频控制器二采集，提升了设备整体使用的安全性。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：包括蓄水池(11)，所述蓄水池(11)的出水口通过管道连接设备进水总阀(5)，所述设备进水总阀(5)的出水端通过管道连接低水位传感器(6)，所述低水位传感器(6)另一端连接有大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)，所述大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)之间并联设置，单台小水泵一(4a)或小水泵二(4b)的流量小于单台大水泵一(3a)或大水泵二(3b)的流量，所述低水位传感器(6)通过线路分别连接变频控制器一(2a)、变频控制器二(2b)、变频控制器三(2c)、变频控制器四(2d)，所述变频控制器一(2a)、变频控制器二(2b)、变频控制器三(2c)、变频控制器四(2d)之间通过通讯线连接，所述变频控制器一(2a)、变频控制器二(2b)、变频控制器三(2c)、变频控制器四(2d)分别安装在大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)的接线盒上，并分别与大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)电连接，所述大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)的出水端连接用户管路(10)，所述用户管路(10)上设有压力传感器一(8a)、压力传感器二(8b)，所述压力传感器一(8a)、压力传感器二(8b)分别与变频控制器一(2a)、变频控制器二(2b)电连接。

2.如权利要求1所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述变频控制器一(2a)、变频控制器二(2b)、变频控制器三(2c)、变频控制器四(2d)分别通过线路连接至显示柜(1)，所述显示柜(1)上设置有人机界面。

3.如权利要求2所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述用户管路(10)上安装有总出水阀门(9)和排水阀(12)，所述排水阀(12)与市政排水管道连接，所述市政排水管道上设有进水过滤网。

4.如权利要求3所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述用户管路(10)上连接有气压罐(7)，所述气压罐(7)与大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)的出水口相连，所述气压罐(7)顶部设置有补气阀。

5.如权利要求4所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)内均设有异步电机，所述异步电机与PID调节器连接。

6.如权利要求5所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述大水泵一(3a)、大水泵二(3b)、小水泵一(4a)、小水泵二(4b)的输出端均设置有流量计，所述流量计分别与相应的变频控制器一(2a)、变频控制器二(2b)、变频控制器三(2c)、变频控制器四(2d)电连接。

7.如权利要求6所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述流量计为应力式涡街流量计。

8.如权利要求7所述的全变频高效自动恒压供水设备，其特征在于：所述单台小水泵一(4a)或小水泵二(4b)的流量为单台大水泵一(3a)或大水泵二(3b)流量的一半。