CN213331555U - 一种用于离心泵的灌泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于离心泵的灌泵系统，其包括高位水箱和低位水池；高位水箱设置在离心泵的上方，低位水池设置在离心泵的下方；高位水箱包括第一分部和第二分部，其中，高位水箱的下部为第一分部，高位水箱的上部为第二分部；第一分部和低位水池均通过管路与离心泵的进口连接，离心泵的出口通过管路分别与第二分部和低位水池连接。本实用新型利用高位水箱对离心泵进行灌泵操作，先将离心泵的吸入口从高位水箱切换至低位水池，再将离心泵的排出口从高位水箱切换至低位水池，从而使低位取水离心泵平稳地过渡到正常运行，采用本实用新型灌泵系统能够对低位取水离心泵进行可靠地灌泵操作，提高灌泵操作的非能动性。

Description

一种用于离心泵的灌泵系统

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，特别适用于低位取水的离心泵，具体涉及一种用于离心泵的灌泵系统。

背景技术

离心泵在运转前均需充水排气，当取水面低于离心泵入口时，无法通过重力进水的方式完成灌泵操作。针对此类离心泵的布置形式，目前普遍采用的灌泵方式为抽真空引水，即在离心泵出口管线处增设抽真空装置；关闭离心泵出口管线阀门后启动抽真空装置，通过降低离心泵入口管道的真空度使离心泵入口管道内的液位上升；当抽真空装置的出口连续有水流出时，证明泵腔已充满流体，灌泵工作完成。

由于抽真空装置对管线的密封性要求非常高，因此管路法兰连接处密封垫、阀门盘根等零部件在意外损伤、自然老化后会直接影响抽真空效果，继而影响灌泵进程，严重时无法完成灌泵操作。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于离心泵的灌泵系统。

根据本实用新型实施例，本实用新型提供了一种用于离心泵的灌泵系统，其包括高位水箱和低位水池；所述高位水箱设置在所述离心泵的上方，所述低位水池设置在所述离心泵的下方；

所述高位水箱包括第一分部和第二分部，其中，所述高位水箱的下部为第一分部，所述高位水箱的上部为第二分部；

所述第一分部和所述低位水池均通过管路与所述离心泵的进口连接，所述离心泵的出口通过管路分别与第二分部和低位水池连接。

上述用于离心泵的灌泵系统中，所述第一分部连接有第一支路和第二支路，所述第一支路用于对所述高位水箱进行补水；所述第二支路连接有第三支路和第四支路，所述第三支路用于接入所述低位水池中，所述第四支路用于连接所述离心泵的进口；

所述离心泵的出口连接有第五支路，所述第五支路连接有第六支路和第七支路，所述第六支路与所述高位水箱的第二分部连接，所述第七支路接入所述低位水池中。

进一步地，所述高位水箱的第二分部还连接有第八支路和第九支路；所述第八支路用于对所述高位水箱进行排气，所述第九支路用于所述高位水箱的溢流。

上述用于离心泵的灌泵系统中，所述高位水箱的第二分部上还设置有安全阀，所述安全阀用于对所述高位水箱进行超压保护；

所述高位水箱的第二分部上还设置有第一压力检测单元，所述第一压力检测单元用于检测所述高位水箱中的压力。

上述用于离心泵的灌泵系统中，所述高位水箱的第一分部上设置有液位检测单元，所述液位检测单元用于检测所述高位水箱中的液位。

进一步地，所述在第二支路上设置有过滤器，所述过滤器用于对从所述高位水箱中流入所述离心泵的水进行过滤。

进一步地，位于所述第四支路上，靠近所述离心泵的进口处设置有第一手动球阀，所述第一手动球阀用于为所述离心泵的进口连接的管路充水排气；

在所述第六支路上设置有第二手动球阀，所述第二手动球阀用于为所述离心泵的出口连接的管路充水排气。

更进一步地，位于所述第六支路上，在所述第二手动球阀与高位水箱的第二分部之间还设置有气动调节阀，所述气动调节阀用于调节所述离心泵的流量。

进一步地，在靠近所述离心泵的出口处设置有流量检测单元，所述流量检测单元用于检测所述离心泵出口的流量；

位于所述第五支路上，在所述离心泵的出口与所述流量检测单元之间还设置有第二压力检测单元，所述第二压力检测单元用于检测所述离心泵出口的压力。

进一步地，用于离心泵的灌泵系统还包括控制模块以及与所述控制模块连接的第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀和第五电动球阀；

所述第一电动球阀设置在所述第一支路上，其用于通断所述第一支路；

所述第二电动球阀设置在所述第二支路上，其用于通断所述第二支路；

所述第三电动球阀设置在所述第三支路上，其用于通断所述第三支路；所述第三电动球阀的电动执行机构设置在所述低位水池中的液面以上，所述第三电动球阀的球阀设置在所述低位水池中的液面以下；所述电动执行机构通过远传装置与所述球阀连接；

所述第四电动球阀设置在所述第六支路上，其用于通断所述第六支路；

所述第五电动球阀设置在所述第七支路上，其用于通断所述第七支路。

根据本实用新型的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本实用新型用于离心泵的灌泵系统通过在离心泵的上方设置高位水箱，在离心泵的下方设置低位水池，高位水箱的下部和低位水池均通过管路与离心泵的进口连接，离心泵的出口通过管路分别与高位水箱的上部和低位水池连接；利用高位水箱对离心泵进行灌泵操作，先将离心泵的吸入口从高位水箱切换至低位水池，再将离心泵的排出口从高位水箱切换至低位水池，从而使低位取水离心泵平稳地过渡到正常运行，采用本实用新型灌泵系统能够对低位取水离心泵进行可靠地灌泵操作，提高灌泵操作的非能动性。

本实用新型用于离心泵的灌泵系统的结构简单，运行成本较低，故障原因排查方案较明确，维护方便。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本实用新型的说明书的一部分，其示出了本实用新型的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵系统的结构示意图之一。

图2为本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵系统的结构示意图之二。

图3为本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵方法的流程图。

附图标记说明：

10、高位水箱；101、安全阀；102、第一压力检测单元；103、第一压力控制阀；104、液位检测单元；105、液位控制阀；

20、低位水池；

30、离心泵；

1、第一支路；11、第一电动球阀；

2、第二支路；21、过滤器；22、第二电动球阀；

3、第三支路；31、第三电动球阀；

4、第四支路；41、第一手动球阀；

5、第五支路；51、流量检测单元；52、第二压力检测单元；53、第二压力控制阀；

6、第六支路；61、第二手动球阀；62、气动调节阀；63、第四电动球阀；

7、第七支路；71、第五电动球阀；

8、第八支路；

9、第九支路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本实用新型所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本实用新型内容的实施例后，当可由本实用新型内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型内容的精神与范围。

本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本实用新型，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以细微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本实用新型的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本实用新型的描述上额外的引导。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵系统的结构示意图之一。图2为本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵系统的结构示意图之二。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种用于离心泵的灌泵系统，其包括高位水箱10和低位水池20。其中，高位水箱10设置在离心泵30的上方，低位水池20设置在离心泵30的下方。

具体地，高位水箱10包括第一分部和第二分部，其中，高位水箱10的下部为第一分部，高位水箱10的上部为第二分部。第一分部连接有第一支路1和第二支路2，其中，第一支路1用于对高位水箱10进行补水，其为高位水箱10的补水管路；第二支路2连接有第三支路3和第四支路4，第三支路3用于接入低位水池20中，第四支路4用于连接离心泵30的进口；离心泵30的出口连接有第五支路5，第五支路5连接有第六支路6和第七支路7，第六支路6与高位水箱10的第二分部连接，第七支路7接入低位水池20中。第六支路6为高位水箱10的回水管路。

高位水箱10的第二分部还连接有第八支路8和第九支路9。其中，第八支路8用于高位水箱10的吸气和排气，第九支路9用于高位水箱10的溢流。当高位水箱10中的液位高于第九支路9与高位水箱10的接口时，高位水箱10中的水溢流至低位水池20中。

需要说明的是，根据实际工程需要，可以用增压水箱代替高位水箱10，以满足充气排水的需要。

上述实施例中，第一支路1、第二支路2、第三支路3、第四支路4、第五支路5、第六支路6、第七支路7、第八支路8和第九支路9均采用不锈钢管，以增强系统中各部件的耐用性。第一支路1通过柔性软管与外接补水管线连接，以便于取水。

上述实施例中，高位水箱10的第二分部上还设置有安全阀101，安全阀101用于对高位水箱10进行超压保护。高位水箱10的第二分部上还设置有第一压力检测单元102，第一压力检测单元102用于检测高位水箱10中的压力。

另外，在第一压力检测单元102与高位水箱10的第二分部连接的线路上设置有第一压力控制阀103。可以根据需要打开第一压力控制阀103，并利用第一压力检测单元102对高位水箱10中的压力进行检测。

高位水箱10的第一分部上设置有液位检测单元104，液位检测单元104用于检测高位水箱10中的液位。

另外，在液位检测单元104与高位水箱10的第一分部连接的线路上设置有液位控制阀105。可以根据需要打开液位控制阀105，并利用液位检测单元104对高位水箱10中的液位进行检测。

上述实施例中，在第二支路2上设置有过滤器21，过滤器21用于对从高位水箱10中流入离心泵30的水进行过滤。

位于第四支路4上，靠近离心泵30的进口处设置有第一手动球阀41。在第六支路6上设置有第二手动球阀61。其中，第一手动球阀41用于为离心泵30的进口连接的管路充水排气，第二手动球阀61用于为离心泵30的出口连接的管路充水排气。

位于第五支路5上，在靠近离心泵30的出口处设置有流量检测单元51，流量检测单元51用于检测离心泵30出口的流量。

位于第五支路5上，在离心泵30的出口与流量检测单元51之间还设置有第二压力检测单元52，第二压力检测单元52用于检测离心泵30出口的压力。

上述各实施例中，第一压力检测单元102和第二压力检测单元52均可以采用压力变送器，压力变送器能够实时显示设备或管道的内部压力。

上述实施例中，位于第六支路6上，在第二手动球阀61与高位水箱10的第二分部之间还设置有气动调节阀62，气动调节阀62用于调节流量，以防止离心泵30超流量运行。

为了增加系统的可控性，本实用新型实施例提供的用于离心泵的灌泵系统中还设置有控制模块(图中未示出)以及与控制模块连接的第一电动球阀11、第二电动球阀22、第三电动球阀31、第四电动球阀63和第五电动球阀71。

其中，第一电动球阀11设置在第一支路1上，其用于通断第一支路1。

第二电动球阀22设置在第二支路2上，其用于通断第二支路2。具体地，第二电动球阀22设置在第二支路2上且位于过滤器21与第二支路2和第三支路3的连接处之间。

第三电动球阀31设置在第三支路3上，其用于通断第三支路3；第三电动球阀31的电动执行机构设置在低位水池20中的液面以上，第三电动球阀31的球阀设置在低位水池20中的液面以下。电动执行机构通过远传装置与球阀连接。其中，远传装置可以为加长螺杆。

第四电动球阀63设置在第六支路6上，其用于通断第六支路6。具体地，第四电动球阀63设置在第六支路6上且位于第二手动球阀61与气动调节阀62之间。

第五电动球阀71设置在第七支路7上，其用于通断第七支路7。

需要说明的是，可以采用气动阀门代替以上各电动球阀，同时在气动阀门上增加手动或自动切换杆。

第一压力检测单元102、液位检测单元104、流量检测单元51和第二压力检测单元52均与控制模块连接，用于将检测到的压力、液位和流量发送给控制模块。

高位水箱10的首次充水和维修后补水的过程为：

液位检测单元104检测高位水箱10中的液位，并将检测到的液位发送给控制模块。控制模块将接收到的高位水箱10中的液位与高位水箱10的预设液位进行比较，如果高位水箱10中的液位低于高位水箱10的预设液位，则控制模块控制开启第一电动球阀11，由外接补水管线通过第一支路1为高位水箱10进行补水操作，直至高位水箱10中的液位等于高位水箱10的预设液位，控制模块控制关闭第一电动球阀11，完成对高位水箱10的补水。

另外，在控制模块中还设置低液位阈值和高液位阈值，控制模块将接收到的高位水箱10中的液位与低液位阈值和高液位阈值进行比较，如果高位水箱10中的液位小于或等于低液位阈值，或者高位水箱10中的液位大于或等于高液位阈值，则控制模块控制报警器发出报警信号。

灌泵前，在控制模块中设置各电动球阀的闭锁逻辑，其中包括：

设置第三电动球阀31和第二电动球阀22的开关逻辑，即当第三电动球阀31未完全开启时，控制第二电动球阀22处于打开状态；当第三电动球阀31全开时，控制第二电动球阀22处于关闭状态；当第二压力检测单元52检测到的第二压力值低于第二压力预设值时，控制第三电动球阀31处于关闭状态。

设置第四电动球阀63和第五电动球阀71的开关逻辑，即当第五电动球阀71未完全开启时，控制第四电动球阀63处于打开状态；当第五电动球阀71全开时，控制关闭第四电动球阀63。

对离心泵30进行灌泵操作，其具体过程为：

控制模块控制关闭第三电动球阀31、第五电动球阀71，控制开启第二电动球阀22、第四电动球阀63和气动调节阀62，开启第一手动球阀41，对离心泵30的入口管线进行灌泵，开启第二手动球阀61，对离心泵30的出口管线进行灌泵。

对离心泵30的吸入口进行切换，其具体过程为：

灌泵作业完成后，将气动调节阀62置于中间位置，启动离心泵30，确定离心泵30的运行参数以及第二压力检测单元52的显示压力均正常；控制模块控制开启第三电动球阀31，当第三电动球阀31完全开启后，控制模块控制关闭第二电动球阀22，此时离心泵30从低位水池20取水，并向高位水箱10排水。高位水箱10的第八支路8实现排气功能，第九支路9实现溢流排水功能，以保证该模式下离心泵30能够长期可靠运行，并完成高位水箱10的补水操作，以供下一次灌泵使用。

接着，对离心泵30的排出口进行切换，其具体过程为：

控制模块根据流量检测单元51检测的流量控制气动调节阀62的开度模式；控制模块控制开启第五电动球阀71，此时气动调节阀62能够自动调节开度并缓慢关闭；当第五电动球阀71全开后，控制模块控制关闭第四电动球阀63。至此，离心泵30的排出口切换工作已完成。

通过本实用新型实施例提供的用于离心泵的灌泵系统，能够实现高位水箱10初始充水、灌泵过程、离心泵30吸入口切换、离心泵30排出口切换的自动化控制，从而提高低水位取水离心泵30灌泵过程的可靠性。

本实用新型实施例提供的用于离心泵的灌泵系统兼具液位检测、压力检测、流量检测和电动球阀、气动调节阀62的自动化控制功能，通过可靠的重力进水完成低水位离心泵30的灌泵操作，能够避免密封垫老化导致抽真空引水灌泵失效的风险。同时，电动球阀的逻辑闭锁能够为离心泵30切换吸入口和排出口增加安全保障。本实用新型运行成本较低，故障原因排查方案较明确，维护方便。

图3为本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵方法的流程图。

如图3所示，本实用新型实施例提供的一种用于离心泵的灌泵方法包括以下步骤：

S1、设置高位水箱10和低位水池20。其中，高位水箱10设置在离心泵30的上方，低位水池20设置在离心泵30的下方。

S2、将离心泵30的吸入口与高位水箱10和低位水池20连接，将离心泵30的排出口与高位水箱10和低位水池20连接。

具体地，如图1所示，高位水箱10包括第一分部和第二分部，其中，高位水箱10的下部为第一分部，高位水箱10的上部为第二分部。第一分部连接有第一支路1和第二支路2，其中，第一支路1用于对高位水箱10进行补水；第二支路2连接有第三支路3和第四支路4，第三支路3用于接入低位水池20中，第四支路4用于连接离心泵30的进口，离心泵30的出口连接有第五支路5，第五支路5连接有第六支路6和第七支路7，第六支路6与高位水箱10的第二分部连接，第七支路7接入低位水池20中。

高位水箱10的第二分部还连接有第八支路8和第九支路9。其中，第八支路8用于对高位水箱10进行排气，第九支路9用于高位水箱10的溢流。

S3、为高位水箱10补水，直至高位水箱10中的液位达到预设液位；

具体地，通过第一支路1为高位水箱10补水，直至高位水箱10中的液位达到预设液位。

S4、打开离心泵30的吸入口与高位水箱10连接的管路，打开离心泵30的排出口与高位水箱10连接的管路，利用高位水箱10对离心泵30进行灌泵操作；

具体地，关闭第三支路3和第七支路7，通过第二支路2、第四支路4、第五支路5和第六支路6对离心泵30进行灌泵操作。

S5、将离心泵30从高位水箱10取水切换至从低位水池20取水，离心泵30向高位水箱10中排水，将高位水箱10中的水溢流至低位水池20中；

具体地，打开第三支路3并关闭第二支路2，对离心泵30的吸入口进行切换，使得离心泵30通过第三支路3和第四支路4从低位水池20中取水，并通过第五支路5和第六支路6向高位水箱10中排水；高位水箱10通过第八支路8进行排气，通过第九支路9进行溢流排水。

S6、将离心泵30向高位水箱10中排水切换至向低位水池20中排水；

具体地，打开第七支路7并关闭第六支路6，对离心泵30的排出口进行切换，使得离心泵30通过第三支路3和第四支路4从低位水池20中取水，并通过第五支路5和第七支路7向低位水池20中排水。

采用本实用新型实施例提供的用于离心泵30的灌泵方法对低位取水的离心泵30进行灌泵操作时，由于灌泵水源为高位水箱10，因此无需使用抽真空装置就能够对离心泵30及其连接管道进行充水排气，通过切换离心泵30的吸入口和排出口，离心泵30能够平稳过渡到正常运行工况，从而提高灌泵操作的非能动性。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，包括高位水箱和低位水池；所述高位水箱设置在所述离心泵的上方，所述低位水池设置在所述离心泵的下方；

所述高位水箱包括第一分部和第二分部，其中，所述高位水箱的下部为第一分部，所述高位水箱的上部为第二分部；

所述第一分部和所述低位水池均通过管路与所述离心泵的进口连接，所述离心泵的出口通过管路分别与第二分部和低位水池连接。

2.根据权利要求1所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，所述第一分部连接有第一支路和第二支路，所述第一支路用于对所述高位水箱进行补水；所述第二支路连接有第三支路和第四支路，所述第三支路用于接入所述低位水池中，所述第四支路用于连接所述离心泵的进口；

所述离心泵的出口连接有第五支路，所述第五支路连接有第六支路和第七支路，所述第六支路与所述高位水箱的第二分部连接，所述第七支路接入所述低位水池中。

3.根据权利要求2所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，所述高位水箱的第二分部还连接有第八支路；所述第八支路用于对所述高位水箱进行排气。

4.根据权利要求1所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，所述高位水箱的第二分部上还设置有第一压力检测单元，所述第一压力检测单元用于检测所述高位水箱中的压力。

5.根据权利要求1所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，所述高位水箱的第一分部上设置有液位检测单元，所述液位检测单元用于检测所述高位水箱中的液位。

6.根据权利要求2所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，所述在第二支路上设置有过滤器，所述过滤器用于对从所述高位水箱中流入所述离心泵的水进行过滤。

7.根据权利要求2所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，位于所述第四支路上，靠近所述离心泵的进口处设置有第一手动球阀，所述第一手动球阀用于为所述离心泵的进口连接的管路充水排气；

在所述第六支路上设置有第二手动球阀，所述第二手动球阀用于为所述离心泵的出口连接的管路充水排气。

8.根据权利要求7所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，位于所述第六支路上，在所述第二手动球阀与高位水箱的第二分部之间还设置有气动调节阀，所述气动调节阀用于调节所述离心泵的流量。

9.根据权利要求2所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，在靠近所述离心泵的出口处设置有流量检测单元，所述流量检测单元用于检测所述离心泵出口的流量；

位于所述第五支路上，在所述离心泵的出口与所述流量检测单元之间还设置有第二压力检测单元，所述第二压力检测单元用于检测所述离心泵出口的压力。

10.根据权利要求2所述的用于离心泵的灌泵系统，其特征在于，还包括控制模块以及与所述控制模块连接的第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀和第五电动球阀；

所述第一电动球阀设置在所述第一支路上，其用于通断所述第一支路；

所述第二电动球阀设置在所述第二支路上，其用于通断所述第二支路；

所述第三电动球阀设置在所述第三支路上，其用于通断所述第三支路；所述第三电动球阀的电动执行机构设置在所述低位水池中的液面以上，所述第三电动球阀的球阀设置在所述低位水池中的液面以下；所述电动执行机构通过远传装置与所述球阀连接；

所述第四电动球阀设置在所述第六支路上，其用于通断所述第六支路；

所述第五电动球阀设置在所述第七支路上，其用于通断所述第七支路。

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