CN208202024U - 一种数字化叠压供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供水设备技术领域，特别涉及一种数字化叠压供水设备，包括变频控制柜、无负压稳流罐、机组底座、立式多级离心泵、止回阀、压力信号采集设备、蝶阀、吸入总管、输出总管和隔膜气压罐，变频控制柜安装在供水机组所在的泵房内，用于控制水泵的运行立式多级离心泵与吸入总管通过蝶阀相连接，立式多级离心泵与输出总管通过蝶阀和止回阀相连接，无负压稳流罐内设有低水位传感器，隔膜气压罐安装在输出总管上。本实用新型提供一种可节约成本、降低资源消耗，供水质量好、无二次污染，设计严谨、全封闭式设计、占地少、不对周围用户产生影响、安装快捷、运行可靠、维护方便的数字化叠压供水设备。

Description

一种数字化叠压供水设备

技术领域

本实用新型涉及供水设备技术领域，特别涉及一种数字化叠压供水设备。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，城镇供水系统的建设发展很快，供水能力普遍大幅提高，从市政角度出发，不少城市直接从市政管网抽取二次供水的基础条件已具备。目前，公知的变频增压供水设备广泛应用在高层建筑供水和自来水公司二次加压供水中，它是依据供水管网中瞬时变化的压力和流量参数，自动改变水泵的台数和运行转速，实现恒压变量供水的闭环调节，从而达到提高供水质量和高效节能的目的。但变频增压供水设备需要从蓄水池中抽水，土建耗资较大，管网中的水通过蓄水池再通过变频增压供水设备供给用户，水质存在着二次污染的问题，并且输送的自来水由于管网压力限制可能不能满足远端高地势用户的需求。

实用新型内容

为了克服现有的变频增压供水设备需要从蓄水池中抽水，土建耗资较大，水质存在二次污染，并且输送的自来水由于管网压力限制可能不能满足远端高地势用户的需求的问题，本实用新型提供了一种可节约成本、降低资源消耗，供水质量好、无二次污染，设计严谨、全封闭式设计、占地少、不对周围用户产生影响、安装快捷、运行可靠、维护方便的数字化叠压供水设备。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型中一种数字化叠压供水设备，包括变频控制柜、无负压稳流罐、机组底座、立式多级离心泵、止回阀、压力信号采集设备、蝶阀、吸入总管、输出总管和隔膜气压罐，所述立式多级离心泵安装在机组底座上，所述立式多级离心泵与吸入总管通过蝶阀相连接，所述立式多级离心泵与输出总管通过蝶阀和止回阀相连接，止回阀为立式多级离心泵出水支管上的阀门，防止输送的水倒流和防止立式多级离心泵及电动机反转。所述无负压稳流罐的罐体上配置有真空抑制器，所述真空抑制器安装在吸入总管上，所述无负压稳流罐内设有低水位传感器，用于检测无负压稳流罐内的水位；所述隔膜气压罐安装在输出总管上，设备启动瞬间，隔膜气压罐可缓冲系统压力波动，消除水锤现象，起到稳压卸荷的作用；系统内水压在一定范围内发生轻微变化，气压罐气囊会自动膨胀，对系统压力进行压力补充，保证系统压力恒定。由于隔膜气压罐是一种密封容器，大流量供水时，由立式多级离心泵加压，罐内储存的气体被压缩；在小流量时，被压缩气体泄压膨胀，将储存在罐内的水输送到供水管网，补充用户的小流量用水或管网渗漏，同时使主泵在小流量和零流量用水使处于停机状态。即气压罐可对管网进行一定的压力补充，有效的延长设备的保压停机时间，避免设备频繁启动。所述压力信号采集设备安装在立式多级离心泵的出口一侧，所述变频控制柜安装在供水机组所在的泵房内，用于控制水泵的运行。

所述无负压稳流罐上安装有排气阀，用于将罐内空气排出。在进水量不足时对用户管网补水，同时在小流量工况下向用户供水，稳定立式多级离心泵进口压力。稳流罐内置低水位传感器，罐体配置真空抑制器。用水高峰时，若水泵流量大于自来水给水管网的流量，稳流罐内的水作为补充水源仍能保持一定时段的正常供水，此时空气经真空抑制器进入空气腔内，破坏了罐内的真空形成，确保自来水给水管网不产生负压。

所述压力信号采集设备可选用压力传感器或压力表。出口设置压力传感信号采集设备，为正常供水压力信号的采集，是确保设备一直处于恒压供水状态重要部件。系统通过出水管上的压力传感器给出的起泵信号，启动供水设备，立式多级离心泵运行。

所述蝶阀为手柄蝶阀或法兰蝶阀。蝶阀为立式多级离心泵进水支管和出水支管上的阀门，调节水的输送与否。

所述机组底座为钢制底座，用作支撑立式多级离心泵和安装各部件的基础。

所述立式多级离心泵为CB型或CBN型离心泵。立式多级离心泵是数字化叠压供水设备的主体部件，用于输送蓄水池中储存的自来水给用户端。CB型离心泵的叶轮腔体的内部泄漏和效率损失已经降低，这些都是通过在单个的腔体之间添加浮动密封环进行有效密封而实现的。CB型离心泵增强型叶轮/腔体设计，确保了更加流线型的流体流动。一个小小的间隙可能就关系到最终使用效果的好坏，因此为获得离心泵的最高效率，采用了非常专业的激光焊接术。

所述无负压稳流罐、止回阀、蝶阀、吸入总管以及输出总管的材质均为不锈钢304或不锈钢316。

所述吸入总管的管道前方设有过滤器，用于初次过滤城市自来水管网中流入的水。蓄水池中的水通过吸入总管进入立式多级离心泵，立式多级离心泵通过输出总管把水输送给用户端。

所述输出总管与出水龙头通过橡胶软接头相连，所述无负压稳流罐与吸入总管通过橡胶软接头相连。

本实用新型的优点和有益效果在于：提供一种可节约成本、降低资源消耗，供水质量好、无二次污染，设计严谨、全封闭式设计、占地少、不对周围用户产生影响、安装快捷、运行可靠、维护方便的数字化叠压供水设备。

数字化叠压供水设备无需建蓄水池，占地少，投资省，不会产生负压，对市政管网没有影响，在土建方面对投资进行了节约；数字化叠压供水设备处于全密封结构，从自来水管网开水直到用户家中的水龙头，因此污染物不会出现进入供水系统。水体不会直接对空气进行接处，采用食品级不锈钢过流部件进行制作，因此不会有水质污染；通常设备和自来水管网的链接属于直接串接，也就是在自来水厂进行一次供水管网压力的条件下在对所需的压力进行叠加，根据压力的不足，进行适当的增加，促使管网的余压得到充分利用。在用水低峰期阶段，可以不对设备进行运行，会有明显的节能效果；由于设备的公共供水管网与用户管网是直接相连的，因此在停电时，虽然加压泵停止了运行，但自来水厂一次供水压力也能满足用水需求；该设备采用水泵变频叠压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定，克服了气压波动大，水泵启动频繁等不足之处；设备设置双重压力保护装置，一套电子式，一套机械式，电子式采用丹弗斯压力传感器，机械式采用电接点压力表，当系统压力高于设定值时，传感器首先发出停机信号，设备自动停止工作，有效保护设备及管网的安全。若电子式传感器出现故障，机械式传感器启动，设备停止工作，二次保护设备及管网的安，实现双重保护；成套设备提供远程监控检测及数据导出接口，可将设备的用水情况，水泵工作状态、故障信息等内容上传到控制中心，同时具备远程设备的控制、数据记录及导出功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为供水系统整体结构示意图。

图2为数字化叠压供水设备结构示意图一。

图3为数字化叠压供水设备结构示意图二。

图4为数字化叠压供水设备结构示意图三。

图5为数字化叠压供水设备结构示意图四。

图6为数字化叠压供水设备工作原理图。

图7为设备运行参数示意图。

附图标记说明

1.变频控制柜2.无负压稳流罐3.机组底座4.立式多级离心泵

5.止回阀6.压力信号采集设备7.蝶阀81.吸入总管82.输出总管

9.隔膜气压罐

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

一种数字化叠压供水设备，如图1所示，包括变频控制柜1、无负压稳流罐2、机组底座3、立式多级离心泵4、止回阀5、压力信号采集设备6、蝶阀7、吸入总管81、输出总管82和隔膜气压罐9，立式多级离心泵4安装在机组底座3上，如图3所示，立式多级离心泵4与吸入总管81通过蝶阀7相连接，立式多级离心泵4与输出总管82通过蝶阀7和止回阀5相连接，无负压稳流罐2的罐体上配置有真空抑制器，真空抑制器安装在吸入总管81上，无负压稳流罐2内设有低水位传感器，用于检测无负压稳流罐2内的水位；如图4所示，隔膜气压罐9安装在输出总管82上，设备启动瞬间，隔膜气压罐可缓冲系统压力波动，消除水锤现象，起到稳压卸荷的作用；系统内水压在一定范围内发生轻微变化，气压罐气囊会自动膨胀，对系统压力进行压力补充，保证系统压力恒定。由于隔膜气压罐是一种密封容器，大流量供水时，由立式多级离心泵加压，罐内储存的气体被压缩；在小流量时，被压缩气体泄压膨胀，将储存在罐内的水输送到供水管网，补充用户的小流量用水或管网渗漏，同时使主泵在小流量和零流量用水使处于停机状态。压力信号采集设备6安装在立式多级离心泵4的出口一侧，变频控制柜1安装在供水机组所在的泵房内，用于控制水泵的运行。无负压稳流罐2上安装有排气阀，用于将罐内空气排出。输出总管82与出水龙头通过橡胶软接头相连，无负压稳流罐2与吸入总管81通过橡胶软接头相连。压力信号采集设备6可选用压力传感器。出口设置压力传感信号采集设备，为正常供水压力信号的采集，是确保设备一直处于恒压供水状态重要部件。系统通过出水管上的压力传感器给出的起泵信号，启动供水设备，立式多级离心泵运行。蝶阀7为手柄蝶阀。机组底座3为钢制底座，用作支撑立式多级离心泵和安装各部件的基础。立式多级离心泵4为CB型离心泵。无负压稳流罐2、止回阀5、蝶阀7、吸入总管81以及输出总管82的材质均为不锈钢304或不锈钢316。如图5所示，吸入总管81的管道前方设有过滤器，用于初次过滤城市自来水管网中流入的水。蓄水池中的水通过吸入总管进入立式多级离心泵，立式多级离心泵通过输出总管把水输送给用户端。

实施例2

一种数字化叠压供水设备，如图2所示，包括变频控制柜1、无负压稳流罐2、机组底座3、立式多级离心泵4、止回阀5、压力信号采集设备6、蝶阀7、吸入总管81、输出总管82和隔膜气压罐9，立式多级离心泵4安装在机组底座3上，立式多级离心泵4与吸入总管81通过蝶阀7相连接，立式多级离心泵4与输出总管82通过蝶阀7和止回阀5相连接，无负压稳流罐2的罐体上配置有真空抑制器，真空抑制器安装在吸入总管81上，无负压稳流罐2内设有低水位传感器，用于检测无负压稳流罐2内的水位；隔膜气压罐9安装在输出总管82上，压力信号采集设备6安装在立式多级离心泵4的出口一侧，变频控制柜1安装在供水机组所在的泵房内，用于控制水泵的运行。无负压稳流罐2上安装有排气阀，用于将罐内空气排出。输出总管82与出水龙头通过橡胶软接头相连，无负压稳流罐2与吸入总管81通过橡胶软接头相连。压力信号采集设备6选用压力表。出口设置压力传感信号采集设备，为正常供水压力信号的采集，是确保设备一直处于恒压供水状态重要部件。系统通过出水管上的压力传感器给出的起泵信号，启动供水设备，立式多级离心泵运行。蝶阀7为法兰蝶阀。机组底座3为钢制底座，用作支撑立式多级离心泵和安装各部件的基础。立式多级离心泵4为CBN型离心泵。无负压稳流罐2、止回阀5、蝶阀7、吸入总管81以及输出总管82的材质均为不锈钢304或不锈钢316。如图5所示，吸入总管81的管道前方设有过滤器，用于初次过滤城市自来水管网中流入的水。蓄水池中的水通过吸入总管进入立式多级离心泵，立式多级离心泵通过输出总管把水输送给用户端。

实施例3

如图6所示，市政管网的自来水进入无负压稳流罐后，罐内空气从排气阀排出，直至水充满整个稳流罐。当市政管网的自来水的压力能够满足满足用水压力及水量要求时，设备通过利用市政管网压力直接向用户供水，而不启动供水设备；当市政管网的自来水的压力不能满足满足用水压力及水量要求时，系统通过出水管上的压力传感器给出的起泵信号，启动供水设备，水泵运行。

设备供水时，若市政管网的水流量大于工作水泵的流量，系统保持正常供水；若市政管网的水流量小于工作水泵的流量，罐内液位下降，此时空气进入稳流罐上的真空抑制器，抑制市政自来水管网产生负压。用水高峰期过后系统恢复正常工作状态；用水高峰期时，若稳流罐内的水位不断下降，低水位传感器会在设定液位位置给出停机信号，以保护供水设备。

具体的，设备正常投入使用时，市政管网的水进入无负压稳流罐，罐内的空气从负压抑制器排气阀大量排出。当空气排完时，排气阀内浮球被水浮起，带动塞头到关闭位置，慢慢关闭排气口停止排气，防止出水。当无负压稳流罐内水流正常输送时，如有少量空气聚集在罐内到相当程度，罐内水位下降，浮球随之下降，此时空气则由排气孔排出。

设备正常运行过程中，当市政管网供水量不足、市政进水管内水流空、或无负压稳流罐内水压低于大气压时，无负压稳流罐内水位下降，浮球随之下降，带动塞头开启，吸入空气，使无负压罐内保持大气压力，不至对市政管网产生负压。

在用水高峰阶段，当自来水管网供水压力及供水量Q0＜用户用水量Q1(含自来水停水情况)而不能满足用户用水要求时，变频控制柜根据预先设定的自来水管网参数，自动启动并运行水泵对用户供水，同时平衡器调节设备的进水量，最大限度的满足用户水压，并使自来水管道不产生负压。当自来水管网停水时，控制柜发出报警并控制水泵停机。当自来水恢复供水并满足预设的自来水参数时，水泵自动恢复到休眠状态，系统又重新由自来水直接供水。

(1)当Q0>Q1时，负压抑制器关闭，P1>P0，稳流罐内为正压；当市政管网中压力低于用户所需的设定压力时，水泵变频调速运行，保证用户管网压力符合用户用水的要求。市政管网水压越高，水泵的转速越低，市政管网水压越低，水泵的转速越高。当市政管网供水压力达到用户要求时，设备自动停止工作。

(2)当Q0<Q1时，负压抑制器开启，P1＝P0，稳流罐内为大气压力；当市政管网停水时，无负压稳流罐内的水位逐渐下降，当降至最低水位时，无负压罐上的液位检测装置发出停机信号，设备自动停止运行并显示缺水保护信号。

当管网处于正常供水时，设备通过无负压稳流平衡罐直接在自来水管网压力上进行叠加对用户进行供水，同时将稳流罐自动储水备用，整套设备封闭串联加压，供水压力＝自来水压力+水泵加压压力。由于水泵加压只是对用户所需压力与自来水原有压力的差进行补压，所以节能效果显著。当自来水管网压力、流量完全满足用户所需用水要求时，数字化叠压供水设备自动进入休眠状态。这样既利用了自来水原有压力，又实现了节能降耗的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数字化叠压供水设备，其特征在于，包括变频控制柜、无负压稳流罐、机组底座、立式多级离心泵、止回阀、压力信号采集设备、蝶阀、吸入总管、输出总管和隔膜气压罐，所述立式多级离心泵安装在机组底座上，所述立式多级离心泵与吸入总管通过蝶阀相连接，所述立式多级离心泵与输出总管通过蝶阀和止回阀相连接，所述无负压稳流罐的罐体上配置有真空抑制器，所述真空抑制器安装在吸入总管上，所述无负压稳流罐内设有低水位传感器，用于检测无负压稳流罐内的水位；所述隔膜气压罐安装在输出总管上，所述压力信号采集设备安装在立式多级离心泵的出口一侧，所述变频控制柜安装在供水机组所在的泵房内，用于控制水泵的运行。

2.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述无负压稳流罐上安装有排气阀，用于将罐内空气排出。

3.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述压力信号采集设备可选用压力传感器或压力表。

4.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述蝶阀为手柄蝶阀或法兰蝶阀。

5.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述机组底座为钢制底座。

6.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述立式多级离心泵为CB型离心泵或CBN型离心泵，所述CB型离心泵的叶轮腔体的内部泄漏和效率损失已经降低，这些都是通过在单个的腔体之间添加浮动密封环进行有效密封而实现的。

7.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述无负压稳流罐、止回阀、蝶阀、吸入总管以及输出总管的材质均为不锈钢304或不锈钢316，材质安全卫生，对水源具有极高的保证性。

8.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述吸入总管的管道前方设有过滤器，用于初次过滤城市自来水管网中流入的水。

9.根据权利要求1所述的一种数字化叠压供水设备，其特征在于，所述输出总管与出水龙头通过橡胶软接头相连，所述无负压稳流罐与吸入总管通过橡胶软接头相连。