CN208934042U - 一种具有小流量控制功能的无负压供水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有小流量控制功能的无负压供水装置，包括进水管、稳流罐，加压泵组和变频柜，所述变频柜内设置有控制单元，所述进水管与稳流罐的进水口连接，进水管与稳流罐之间按照水流方向依次设置有过滤件、防倒流止回阀和进水压力表；稳流罐的出水口通过管道连接加压泵组；本实用新型解决了现有供水系统在小流量及近零流量状态下存在运行中不安全因素的问题。

Description

一种具有小流量控制功能的无负压供水装置

技术领域

本实用新型涉及二次加压供水技术领域，尤其涉及一种具有小流量控制功能的无负压供水装置。

背景技术

现在人们收入水平不同，上世纪九十年代未无负压供水设备开始在国内研究试用，至今已二十多年，无负压供水系统以其自动化程度高、节能高效、安全卫生、占地面积小等优点，深受用户青睐，特别是近十年来随着城市化建设进程加快，高层楼宇拨地而起，无负压设备作为新一代二次供水系统已被广泛应用。无负压给水设备可利用市政水管压力进行二次叠压供水，具有明显的节能优势，同时可以降低投资成本，但水泵小流量时自身运行效率明显降低，出口端恒压供水对用水量变化适应性较差。研究表明，纯住宅小区无负压给水设备50%~60%的时间内系统运行在小流量供水范围，大约30%的时间内运行在接近零流量供水范围内，由于无负压设备自身采用变频调速，在小流量及近零流量供水范围内运行时设备运行效率很低。但是当前采用的无负压供水系统多数没有配置小流量辅泵，尽管有关产品规范明确常规设备都应具有小流量保压稳流功能，但实际工程应用中大多设备的小流量保压罐配置容量都一般太小，导致整体系统在小流量供水时段泵组效率很低，耗能很大，在近零流量供水时段，泵组频繁起停，不但能耗较大，这对泵组本身寿命也极为不利。因此，必须对无负压供水系统配置进行创新，否则将会造成设备运行较长时间内运行在低效区，造成较大能量浪费。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种具有小流量控制功能的无负压供水装置，解决了现有供水系统在小流量及近零流量状态下存在运行中不安全因素的问题。

为实现所述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有小流量控制功能的无负压供水装置，包括进水管、稳流罐，加压泵组和变频柜，所述变频柜内设置有控制单元，其所述进水管与稳流罐的进水口连接，进水管与稳流罐之间按照水流方向依次设置有过滤件、防倒流止回阀和进水压力表；稳流罐的出水口通过管道连接加压泵组；

所述加压泵组包括并联设置的主泵泵组和辅泵泵组，所述主泵泵组和辅泵泵组均包括水泵泵体和配套阀门，所述配套阀门包括第一阀门、止回阀和第二阀门，所述第一阀门设置在水泵泵体的进水端，止回阀和第二阀门依次设置在水泵泵体的出水端；所述主泵泵组的水泵泵体的出水端连接出水总管；

所述出水总管上设置有水压压力表，出水总管与若干单元供水立管连接，所述单元供水立管连接若干楼层分支管。

进一步地，所述稳流罐上设置有防负压消除器。

进一步地，所述主泵泵组设置有2~3组，所述辅泵泵组设置有1~2组，所述主泵泵组和辅泵泵组的水泵泵体上均设置有温度传感器。

进一步地，所述辅泵泵组还包括三通电磁阀，三通电磁阀包括K0、K1和K2端，所述三通电磁阀的K0端与辅泵泵组的第二阀门的出水端联通，三通电磁阀的K1端通过管道依次连接小流量保压罐和电动调节阀，电动调节阀的出水端连接出水总管；三通电磁阀的K2端与出水总管联通。

进一步地，所述小流量保压罐为囊式气压罐，其进水口处设置有远传压力表；

进一步地，所述进水压力表、水压压力表、远传压力表、水泵泵体、三通电磁阀、电动调节阀、温度传感器均与变频柜中的控制单元信号连接。

进一步地，所述过滤件为篮式过滤器或碟片过滤器。

进一步地，所述楼层分支管上设置有分支阀门。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种具有小流量控制功能的无负压供水装置，设计新颖、合理，解决了现有技术高层群楼住宅小区无负压供水系统小流量供水时运行效率低、二次加压能耗高的技术问题，通过切换参数的设置，在不同用水量的情况下，达到不同供水模式的自动切换；用水在小流量时段切换为辅泵泵组变频恒压供水，接近零流量时段供水时段由小流量保压罐供水，实现自动控制更加方便，供水装置的节能效果更显著。

附图说明

图1是本实用新型一种具有小流量控制功能的无负压供水装置的结构示意图。

图中标号为：1为进水管，2为过滤件，3为防倒流止回阀，4为进水压力表，5为防负压消除器，6为稳流罐6，7为水泵泵体，10为第一阀门，13为止回阀，16为第二阀门，19为水压压力表，20为远传压力表，21为三通电磁阀，22为电动调节阀，23为小流量保压罐，24为变频柜，25为出水总管，26为单元供水立管，27为楼层分支管， 28为楼层分支阀门。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1：如图1所示，一种具有小流量控制功能的无负压供水装置，包括进水管1、稳流罐6，加压泵组和变频柜24，所述变频柜24内设置有控制单元，所述进水管1与稳流罐6的进水口连接，进水管1与稳流罐6之间按照水流方向依次设置有过滤件2、防倒流止回阀3和进水压力表4；稳流罐6的出水口通过管道连接加压泵组；具体的，所述进水管1与市政供水管道连接。

所述加压泵组包括并联设置的主泵泵组和辅泵泵组，所述主泵泵组和辅泵泵组均包括水泵泵体7和配套阀门，所述配套阀门包括第一阀门10、止回阀13和第二阀门16，所述第一阀门10设置在水泵泵体7的进水端，止回阀13和第二阀门16依次设置在水泵泵体7的出水端；所述主泵泵组的水泵泵体7的出水端连接出水总管25；

所述辅泵泵组还包括三通电磁阀21，三通电磁阀21包括K0、K1和K2端，所述三通电磁阀21的K0端与辅泵泵组的第二阀门16的出水端联通，三通电磁阀21的K1端通过管道依次连接小流量保压罐23和电动调节阀22，电动调节阀22的出水端连接出水总管25；三通电磁阀21的K2端与出水总管25联通；所述出水总管25上设置有出水压力表，出水总管25与若干单元供水立管26连接，所述单元供水立管26连接若干楼层分支管27，所述楼层分支管27上设置有分支阀门。

所述稳流罐6上设置有防负压消除器5；所述过滤件2为篮式过滤器或碟片过滤器。

所述主泵泵组设置有2~3组，所述辅泵泵组设置有1~2组，所述主泵泵组和辅泵泵组的水泵泵体7上均设置有温度传感器。

具体的，本实施例中主泵泵组设置有2组，辅泵泵组设置有1组。

所述辅泵泵组还包括三通电磁阀21，三通电磁阀21包括K0、K1和K2端，所述三通电磁阀21的K0端与辅泵泵组的第二阀门16的出水端联通，三通电磁阀21的K1端通过管道依次连接小流量保压罐23和电动调节阀22，电动调节阀22的出水端连接出水总管25；三通电磁阀21的K2端与出水总管25联通。

所述小流量保压罐23为囊式气压罐，其进水口处设置有远传压力表20；所述的进水压力表4、水压压力表19、远传压力表20、水泵泵体7、三通电磁阀21、电动调节阀22、温度传感器均与变频柜24中的控制单元信号连接。

作为一种可实施方式，本实施例中的小流量保压罐23采用直径600mm~800mm的免补气式囊式气压罐，以尽可能延长小流量状态时辅泵泵组的停机时间；所述温度传感器采用的是型号为Cu100的温度传感器。

基于一种具有小流量控制功能的无负压供水装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：设定由主泵泵组恒压供水模式切换为辅泵泵组恒压供水模式的参数，包括切换频率f _DL 和温升限值ΔT_se1；

值得注意的是，切换频率f _DL 应为主泵泵组在变频恒压运行至其出水量约在80%Qe-90%Qe所对应的频率，Qe为辅泵泵组的水泵泵体7的额定流量Qe；

步骤2：设定由辅泵泵组恒压供水模式切换为辅泵休眠供水模式的参数，包括切换频率f _XL 和温升限值ΔT_se2；

值得注意的是，切换频率f _XL 应为辅泵泵组变频恒压运行至其出水量约在10%Qe~20%Qe所对应的频率；一般的，切换频率f _XL 比零流量时的频率略高3~5Hz。

所述主泵泵组的温升限值ΔT_se1，由以下步骤得出：

在工频试运行模式，同时关闭主泵泵组的水泵泵体7的止回阀13，通过温度传感器检测每台水泵泵体7的温升限值ΔT_se1及其对应的零流量运行时间t_se1。

所述辅泵泵组的温升限值△T_se2，由以下步骤得出：

在工频试运行模式，同时关闭辅泵泵组的水泵泵体7的止回阀13，通过温度传感器检测每台水泵泵体7的温升限值ΔT_se2及其对应的零流量运行时间t_se2。

具体的，ΔT_se1和△T_se2可设定为10~20℃。

在步骤2之后还包括：获取参数：主泵泵组切换的延时时间为Δt_D和辅泵泵组切换的延时时间为Δt_X；

所述Δt_D的范围为0.5~5min，且Δt_D小于主泵泵组的零流量运行时间t_se1；所述Δt_X的范围为0.5~5min，且Δt_X小于辅泵泵组的零流量运行时间t_se2。

应当说明的是，在步骤3进行之前，供水装置的供水在大流量时，采用的是主泵泵组恒压供水模式；当供水流量逐渐减小时，再进行步骤3及其之后的操作。

步骤3：控制单元通过温度传感器实时检测主泵泵组的每台水泵泵体7的运行频率f ₁ 及水泵泵体7的温升ΔT1，当f ₁ ≤f _DL 或者ΔT1≥ΔT_se1时，控制供水装置主泵泵组和辅泵泵组的配套阀门相应动作，由主泵泵组恒压供水模式切换为辅泵泵组恒压供水模式；

所述水泵泵体7的温升由通过温度传感器检测的水泵泵体7的实时温度减去水泵泵体7运行的初始温度得出。

具体的：在无负压供水系统正式运行前，通过现场调试运行确定有关泵组运行模式切换的主要参数：

在每台水泵泵体7上安装Cu100温度传感器，线路正常后，通过变频柜24采集每台水泵泵体7的温度信号，水泵泵体7的温升ΔT等于水泵泵体7实时检测温度减去水泵通水的初始温度，该参量可通过变频柜24内控制单元LOGO显示屏观察其变化情况，10分钟内的有关参数在控制单元存储器内保存，便于随时查询。

步骤4：在辅泵泵组恒压供水模式下，当用水量继续减小，控制单元通过温度传感器实时检测辅泵泵组的每台水泵泵体7的运行频率f ₂ 及水泵泵体7的温升ΔT2，当f ₂ ≤f _XL 或者ΔT2≥ΔT_se2时，控制供水装置辅泵泵组的配套阀门相应动作，停止辅泵泵组变频运行，进入辅泵泵组休眠运行模式，控制三通电磁阀21动作，由小流量保压罐23来补充供水量。

在步骤4之后还包括：

在辅泵泵组休眠运行模式下，当由水压压力表19检测到的压力P低于设定压力阈值ΔP时，由辅泵泵组休眠运行模式返回至辅泵泵组恒压供水模式；

在辅泵泵组恒压供水模式下，控制单元实时检测辅泵泵组的水泵泵体7的温升ΔT2，当ΔT2≥ΔT_se2+10℃时，强制辅泵泵组停机，并通过控制单元输出辅泵泵组温升报警信号。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种具有小流量控制功能的无负压供水装置，包括进水管（1）、稳流罐（6），加压泵组和变频柜（24），所述变频柜（24）内设置有控制单元，其特征在于，所述进水管（1）与稳流罐（6）的进水口连接，进水管（1）与稳流罐（6）之间按照水流方向依次设置有过滤件（2）、防倒流止回阀（3）和进水压力表（4）；稳流罐（6）的出水口通过管道连接加压泵组；

所述加压泵组包括并联设置的主泵泵组和辅泵泵组，所述主泵泵组和辅泵泵组均包括水泵泵体（7）和配套阀门，所述配套阀门包括第一阀门（10）、止回阀（13）和第二阀门（16），所述第一阀门（10）设置在水泵泵体（7）的进水端，止回阀（13）和第二阀门（16）依次设置在水泵泵体（7）的出水端；所述主泵泵组的水泵泵体（7）的出水端连接出水总管（25）；

所述出水总管（25）上设置有水压压力表（19），出水总管（25）与若干单元供水立管（26）连接，所述单元供水立管（26）连接若干楼层分支管（27）。

2.根据权利要求1所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述稳流罐（6）上设置有防负压消除器（5）。

3.根据权利要求1所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述主泵泵组设置有2~3组，所述辅泵泵组设置有1~2组，所述主泵泵组和辅泵泵组的水泵泵体（7）上均设置有温度传感器。

4.根据权利要求3所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述辅泵泵组还包括三通电磁阀（21），三通电磁阀（21）包括K0、K1和K2端，所述三通电磁阀（21）的K0端与辅泵泵组的第二阀门（16）的出水端联通，三通电磁阀（21）的K1端通过管道依次连接小流量保压罐（23）和电动调节阀（22），电动调节阀（22）的出水端连接出水总管（25）；三通电磁阀（21）的K2端与出水总管（25）联通。

5.根据权利要求4所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述小流量保压罐（23）为囊式气压罐，其进水口处设置有远传压力表（20）。

6.根据权利要求5所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述进水压力表（4）、水压压力表（19）、远传压力表（20）、水泵泵体（7）、三通电磁阀（21）、电动调节阀（22）、温度传感器均与变频柜（24）中的控制单元信号连接。

7.根据权利要求1所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述过滤件（2）为篮式过滤器或碟片过滤器。

8.根据权利要求1所述的具有小流量控制功能的无负压供水装置，其特征在于，所述楼层分支管（27）上设置有分支阀门。