CN214940696U - 应用于低位水源的恒压给水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于低位水源的恒压给水系统，在系统前端配置通过负压从低位水源汲水的引水装置，以及为给水管配置带有稳压罐的供水装置，并由补水机构实现由稳压罐向给水管补水。具体是由负压引水罐的加水管路、其顶部气路通道阀门及供水泵实现负压引水罐内的负压变化，从而实现从低位水源汲水的功能；并在供水泵从负压引水罐抽水至用户端的同时可为稳压罐充水，当系统后端压力降低时，由补水机构将稳压罐存蓄的水补充给后端管路。本实用新型的负压汲水方式无需将水泵置于低位水源中，使设备检修更为方便，且规避了安全风险并可节省电能消耗，以及本实用新型还能够有效抵抗管网压力波动，在降低水泵的水锤效应同时，有效保障管道压力恒定。

Description

应用于低位水源的恒压给水系统

技术领域

本实用新型涉及供水技术领域，尤其涉及一种应用于低位水源的恒压给水系统。

背景技术

传统的低位水源(如水井、地下水池或相对于供水系统整体而言设于较低位置的水源)其汲水给水方式存在弊端，例如需要将水泵沉浸到低位水源中，也即是汲水的最低位置取决于水泵的下沉位置，并且水泵下沉的同时水泵电源线和信号线等也要同时沉入水中，这对供水系统的电气防水密封性有较高的要求；再者，部分水泵下沉到低位水源中需要由支架支撑，而支架长期浸泡在低位水源的液体中容易出现腐蚀损坏，以及每次检修都需要将水泵从低位水源中提上来，费时费力的同时也增加了安全风险。

此外，在给水过程中，水泵的启停过程会在容器内产生水锤效应，易损坏管路和水泵，并且水泵多处于工频运行，当用户端用水量较大时，难以及时跟踪管道压力，造成给水管水压不足，导致用户供水管网波动较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种应用于低位水源的恒压给水系统，以解决上述传统低位水源给水方式的弊端。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种应用于低位水源的恒压给水系统，其中包括：通过管路相互连接的引水装置和供水装置；

所述引水装置包括设置于低位水源上方的负压引水罐、连接至所述负压引水罐的加水管路，以及一端连通至低位水源且另一端由所述负压引水罐的底部通入至所述负压引水罐内的汲水管路；其中，所述负压引水罐的顶部设有与大气连通的气路通道，所述气路通道上设有阀门；

所述供水装置包括设置于低位水源上方的供水泵以及稳压罐，所述供水泵的进水管与所述负压引水罐的底部连通，所述供水泵的出水管与用户供水管网的给水管连接；其中，所述给水管具有至少一个支路水管，所述支路水管与所述稳压罐的底部连通，且所述稳压罐设有补水机构，所述补水机构用于使所述稳压罐内的水补入所述给水管。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述汲水管路具体包括伸入至低位水源液面下的汲水口、分别连接所述汲水口与所述负压引水罐的吸水管、以及设置在所述吸水管中的第一止逆阀。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述供水装置还包括设置在所述给水管中的第二止逆阀。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述引水装置还包括安全阀，所述安全阀通过管路连接在所述负压引水罐与所述供水泵的进水管之间。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述供水装置还包括闸阀，所述给水管通过所述闸阀与用户供水管网连接。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述补水机构包括设于所述稳压罐内的气囊以及设于所述稳压罐顶部的单向进气阀，所述单向进气阀与所述气囊连通；

所述单向进气阀用于向所述气囊预充入预设压力的压缩空气。

本实用新型的构思在于，在系统前端配置通过负压原理从低位水源汲水的引水装置，以及为给水管配置带有稳压罐的供水装置，并通过补水机构实现由稳压罐向给水管补水。具体是由负压引水罐的加水管路、其顶部气路通道阀门及供水泵实现负压引水罐内的气压变化，从而实现从低位水源汲水至负压引水罐；并在供水泵从负压引水罐抽水至用户端的同时为稳压罐充水，当系统后端压力降低时，可由补水机构将稳压罐存蓄的水补充给后端管路。本实用新型的负压汲水方式无需将水泵置于低位水源中，使得设备检修更为方便，且规避了安全风险并可以节省电能消耗，以及本实用新型还能够有效抵抗管网压力波动，在降低水泵的水锤效应同时，有效保障管道压力恒定。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型实施例提供的应用于低位水源的恒压给水系统的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型提出了一种应用于低位水源的恒压给水系统的实施例，参照图1所示，具体可以包括：通过管路相互连接的引水装置和供水装置。具体而言，所述引水装置包括设置于低位水源100上方的负压引水罐1、连接至所述负压引水罐1的加水管路2，以及一端连通至低位水源100且另一端由所述负压引水罐1的底部通入至所述负压引水罐1内的汲水管路3，在实际操作中，所述汲水管路3具体可以包括伸入至低位水源100液面下的汲水口31、分别连接所述汲水口31与所述负压引水罐1的吸水管(图中未标示)以及设置在所述吸水管中的第一止逆阀32。接续前文，所述负压引水罐1的顶部设有与大气连通的气路通道，所述气路通道上设有阀门4；所述供水装置则可以包括设置于低位水源100上方的供水泵5以及稳压罐6，所述供水泵5的进水管(图中未标示)与所述负压引水罐1的底部连通，所述供水泵5的出水管(图中未标示)与连通至用户供水管网200的给水管7连接；其中，所述给水管7具有至少一个支路水管(图中未标示)，所述支路水管与所述稳压罐6的底部连通，且所述稳压罐6设有补水机构，所述补水机构用于使所述稳压罐内的水补入所述给水管7。

在此实施例基础上，还可以进一步完善给水系统的硬件结构：

进一步地，所述供水装置还可以包括设置在所述给水管中的第二止逆阀8，用于辅助避免意外倒流。

进一步地，所述引水装置还可以包括安全阀9，所述安全阀9通过管路连接在所述负压引水罐1与所述供水泵5的进水管之间，用于当管路水压升高至预设安全标准时泄压。

进一步地，所述供水装置还包括闸阀10，所述给水管7通过所述闸阀8与用户供水管网200连接，具体可以参考常规技术，此处不作赘述。

而需要特别指出的是，前述补水机构可以有多种选择，例如电控蓄能及释能方式，但为了减少电控损耗，本实用新型提出一种同样基于内压变化原理的基于机械硬件结构实现的稳压罐补水方式。

如图1所示，所述补水机构可以包括设于所述稳压罐6内的气囊61以及设于所述稳压罐6顶部的单向进气阀62，所述单向进气阀62与所述气,61连通，用于向所述气囊61预充入预设压力的压缩空气。

为了便于理解，结合前文各实施例及优选方案，对上述给水系统的工作方式进行介绍：

开始供水前，自来水通过加水管路2向负压引水罐1内加水，同时可打开阀门4排空罐内气体，防止形成正压。当加水至一定量后可以中断加水并关闭阀门4，本实用新型不限定以上过程由手动操作还是电控操作。接着，开始供水，启动供水泵5，从负压引水罐1内抽水，负压引水罐1内液面下降的同时负压引水罐1内部形成的负压，进而由此负压便可以通过汲水口31和吸水管将低位水源水汲取至负压引水罐1中予以补充，同步地，负压引水罐1中的水又持续从供水泵5泵出至后端，形成负压汲水循环。

泵出的水由给水管7的支路水管充进所述稳压罐6，这里以前文提及的气囊式稳压蓄能机制为例，其原理以波义耳定律为基础，通过压缩气体完成能量转化，在实际操作中，预先由单向进气阀62充入预定压力的压缩气体至气囊61，这样，泵出的水由给水管7的支路水管充进所述稳压罐6时且超过气囊61内部气压时，充入的水开始挤压气囊61中的气体使其气压升高，即将水的压力能转化为气体内能，直至二者平衡。

这里补充说明的是，例如但不限于，气囊61的预充气体压力可为给水系统最低工作压力的55％～65％，最高则不超过工作压力的80％，气囊61的容积则可以根据后端管网压力波动状况进行按需选择，可以理解的，气囊容积越大，稳压效果越强。

接续前文，当稳压罐6进水的压力和气囊61压力一致时，稳压罐6不再进水，此时稳压罐6内压力和供水管网压力一致，同时，供水管网形成稳定的给水过程。

一旦用户供水管网200的用水量突然增大，必然导致给水管7的压力减小，这时，由于稳压罐6内压力大于管网压力，稳压罐6内存储的水会被气囊61压出补充至给水管7及用户供水管网200，以此保障用户供水管网压力。并且，在此压力调整期间，可由供水泵5的作用(例如提升泵速)重新回补稳压罐6中的水，通过上述方式便可以保障后端用水稳定性。

最后，还可以说明的是，负压引水罐1是前端引水装置的核心部件，这里给出负压引水罐1的一种选型方式，供实施本实用新型时参考：可根据供水泵的流量、吸水高度(取决于低位水源的位置)、吸水管流速以及既定的倍数，确定吸水管的管径及负压引水罐的直径及罐体高度；并由引压罐满水状态下的罐内气体体积及气体压力，以及供水泵启动后的相关损失，得到水泵启动后的负压引水罐内的气体压力；再根据等温条件下波义尔-马略特定律，并结合正常工作状态下罐内必须存有一定的安全储水量，故可以估算出负压引水罐的总容积，并由此过程中的罐内压力等级(给水前后阶段)确定罐体壁厚。以上仅为示意性介绍，而非对上述给水系统各实施例的限定。

综上所述，本实用新型的构思在于，在系统前端配置通过负压原理从低位水源汲水的引水装置，以及为给水管配置带有稳压罐的供水装置，并通过补水机构实现由稳压罐向给水管补水。具体是由负压引水罐的加水管路、其顶部气路通道阀门及供水泵实现负压引水罐内的气压变化，从而实现从低位水源汲水至负压引水罐；并在供水泵从负压引水罐抽水至用户端的同时为稳压罐充水，当系统后端压力降低时，可由补水机构将稳压罐存蓄的水补充给后端管路。本实用新型的负压汲水方式无需将水泵置于低位水源中，使得设备检修更为方便，且规避了安全风险并可以节省电能消耗，以及本实用新型还能够有效抵抗管网压力波动，在降低水泵的水锤效应同时，有效保障管道压力恒定。

本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种应用于低位水源的恒压给水系统，其特征在于，包括：通过管路相互连接的引水装置和供水装置；

所述引水装置包括设置于低位水源上方的负压引水罐、连接至所述负压引水罐的加水管路，以及一端连通至低位水源且另一端由所述负压引水罐的底部通入至所述负压引水罐内的汲水管路；其中，所述负压引水罐的顶部设有与大气连通的气路通道，所述气路通道上设有阀门；

所述供水装置包括设置于低位水源上方的供水泵以及稳压罐，所述供水泵的进水管与所述负压引水罐的底部连通，所述供水泵的出水管与用户供水管网的给水管连接；其中，所述给水管具有至少一个支路水管，所述支路水管与所述稳压罐的底部连通，且所述稳压罐设有补水机构，所述补水机构用于使所述稳压罐内的水补入所述给水管。

2.根据权利要求1所述的应用于低位水源的恒压给水系统，其特征在于，所述汲水管路具体包括伸入至低位水源液面下的汲水口、分别连接所述汲水口与所述负压引水罐的吸水管、以及设置在所述吸水管中的第一止逆阀。

3.根据权利要求1所述的应用于低位水源的恒压给水系统，其特征在于，所述供水装置还包括设置在所述给水管中的第二止逆阀。

4.根据权利要求1所述的应用于低位水源的恒压给水系统，其特征在于，所述引水装置还包括安全阀，所述安全阀通过管路连接在所述负压引水罐与所述供水泵的进水管之间。

5.根据权利要求1所述的应用于低位水源的恒压给水系统，其特征在于，所述供水装置还包括闸阀，所述给水管通过所述闸阀与用户供水管网连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的应用于低位水源的恒压给水系统，其特征在于，所述补水机构包括设于所述稳压罐内的气囊以及设于所述稳压罐顶部的单向进气阀，所述单向进气阀与所述气囊连通；

所述单向进气阀用于向所述气囊预充入预设压力的压缩空气。

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