CN217811343U - 地埋式二次供水增压结构、及出水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了地埋式二次供水增压结构、及出水装置，包括与引流管连接的泵套管，在引流管与泵套管之间安装有一个单向阀，在泵套管内安装有一个与单向阀联动的潜水泵，当单向阀处于打开状态时，引流管与潜水泵连通形成活动水路；当潜水泵与单向阀分开后，单向阀处于封闭状态，引流管与潜水泵之间的活动水路被隔断，形成断流水路。单向阀变为封闭状态时，引流管内的压力被单向阀阻隔，泵套管内的水从原来的有压力，变为了低压力，甚至是零压力，不用将泵套管附近的泥土挖开，就可以实现机组的检修、更换，相对于现有的水泵房涡轮水泵的检修而言，不需要拆除法兰，将泵体取出然后检修，减少了零部件的拆卸、装配工作，大大缩短了设备更换的时间。

Description

地埋式二次供水增压结构、及出水装置

技术领域

本发明涉及二次供水领域，具体涉及二次供水的泵房。

背景技术

自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合相应标准的供人们生活、生产使用的水，生活用水主要通过水厂的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水，由自来水厂按照《国家生活饮用水相关卫生标准》，经过沉淀、消毒、过滤等工艺流程的处理，最后通过配水泵站输送到各个用户。城市市政自来水管网供水设计压力4-5kg，供水楼层一般最高7-8楼，新建高楼建设时都要单独二次加压，在负一楼或二楼有专门泵房，内放置供水设备，加压方式分无负压即叠压供水设备——直接与自来水管连接加压，另外一种方式是配水箱，自来水先进不锈钢水箱，在进行加压，带水箱设备的应用领域一般是管网压力低的供水区域：管网末端，地势比较高的；集中用水量大的或用水保障度高的场所：学校、宾馆、医院等公众场所。

泵房是一种供水系统，大型企业、自来水厂、矿山、电厂、居民生活区等生活、生产地点都需要建有泵房，安装相应型号的水泵，以满足生产、生活需要。泵房是安装水泵、电动机、水泵控制柜及其他辅助设备的建筑物，是水泵站工程的主体，其主要作用是为水泵机组、辅助设备及运行管理人员提供良好的工作条件。不同的泵房形式影响并决定泵站进、出水建筑物的形式及布置。合理设计泵房，对节约工程投资，延长设备使用寿命，保证安全和经济运行都有重要意义。泵房的结构形式很多，按泵房能否移动分为固定式泵房和移动式泵房两大类。固定式泵房按其基础结构又分为分基型、干室型、湿室型和块基型四种结构形式。移动式泵房根据移动方式的不同分为浮船式和缆车式两种类型。本章主要讲述固定式泵房的泵房形式、结构特点、适用条件、内部布置和尺寸确定。

目前的泵房，成了二次供水的标配设施，但是这样的标配设施，实际上有很多的问题：按二次供水卫生管理条例，每季度第三方做水质检测，不仅维护麻烦，而且需要投入检测费用； 每半年水箱清洗消毒，耗时费力，需要投入维保费，水箱清洗浪费水，不节水； 水箱内易存积形成死水水质不新鲜，特别是局部的水，可能根本得不到更新；自来水停水延续供水时间短，水箱容积不能做大，大了更易形成死水，不利水质卫生保证；自来水压力泄压，不能利用原有压力，从零开始加压，这样设备运行耗电，不节能；水箱与外部有多个开放的通孔，使得水箱处于非密闭的状态，存在投毒隐患，防恐安全性差，经常在报纸新闻上出现的二次供水箱内有死耗子的恶心新闻就是这种情况；水箱占位面积大，水箱始终要占据一定的空间，要不然就是在地面占空间，占用很多的地面空间，要么就是占用很多的地下室空间，如车位的位置；二次供水泵房的建设成本也是一项重要的支出，泵房运行时产生噪音，无论是地面还是地下，都会造成噪音污染，破坏居住环境，而且泵房地下室通讯信号受到限制，实现远传监控受限，诸如此类的直接问题和间接问题特别多，这里就不再一一列举。

泵房的问题，特别是二次供水泵房的问题，成为了美化生存环境、提升生活质量、降低运行成本的重要的问题，亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新的二次供水装置，解决现有设备中泵房存在占地空间大、检修不方便等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

地埋式二次供水增压结构，包括与引流管连接的泵套管，在所述引流管与泵套管之间安装有一个单向阀，在泵套管内安装有一个与单向阀联动的潜水泵，当单向阀处于打开状态时，引流管与潜水泵连通形成活动水路；当潜水泵与单向阀分开后，单向阀处于封闭状态，引流管与潜水泵之间的活动水路被隔断，形成断流水路。现有的泵房中，二次供水都是使用的涡轮水泵，也就是自吸式涡轮离心泵，这一类的泵体在泵水过程中，比较方便，但都是在水箱内完成的，属于零压力工作，如果出现故障，单独停止工作，取出维修即可，始终占据一定的空间作为维修更换的空间；本发明的目的是发明一种真正的地埋式供水系统，通过设置地埋式二次供水增压结构，将设备完全埋在地下，在没有开挖的情况下，能够实现检修和更换作业，又不占据更多的空间，通过在引流管上安装泵套管，泵套管与引流管之间一个单向阀，在单向阀上安装一个潜水泵的方式，实现潜水泵与单向阀的联动，当安装好以后，潜水泵的固定状态下，单向阀处于打开状态，这种状态下，具有一定压力的水从引流管经过单向阀注入到泵套管内，再经过潜水泵增加压力输送出去；当潜水泵需要更换操作时，将潜水泵取出，由于单向阀与潜水泵的联动关系，单向阀从原来的打开状态，变为封闭状态，将原来引流管、潜水泵依次连通形成的活动水路阻隔断块，此时，引流管内的压力被单向阀阻隔，不再进入到泵套管内，泵套管内的水从原来的有压力，变为了低压力，甚至是零压力，不用将泵套管附近的泥土挖开，就可以实现机组的检修、更换，相对于现有的水泵房涡轮水泵的检修而言，不需要拆除法兰，将泵体取出然后检修，减少了零部件的拆卸、装配工作，大大缩短了设备更换的时间。

进一步讲，在所述潜水泵底部设置有一根与单向阀配合的推动杆；或者在单向阀上装有一根与潜水泵配合的推动杆。为了实现潜水泵与单向阀之间的配合联动，经过理论研究和实验，最后设置一根推动杆的方式，作为潜水泵底部与单向阀质检的联动传导机构，来实现通过潜水泵的位置控制单向阀的通断，从而控制引流管内的水流向外流动的状态，将供水工况和断水检修工况与水流的通断进行匹配，实现了引流管或者泵套管的外部泥土在不开挖的时候来切换工作状态。

在实际的运用中，申请人发现根据现有的潜水泵不同类型，设置了不同的配套安装结构，第一种：所述的潜水泵为中吸式潜水泵时，在单向阀与潜水泵之间设置有出水机构，当单向阀打开时，引流管内的水沿单向阀的轴向进入出水机构，然后沿出水机构的径向进入泵套管。当采用中吸式潜水泵时，潜水泵的吸水区域位于潜水泵的中部，通过设置一个出水机构的方式，将引流管内沿着单向阀轴向流动的水，在出水机构的作用下，沿其轴向流动的水变换方向后，从出水装置的径向流出，进入到泵套管内，泵套管形成潜水泵的有效工作区域，出水机构的设置，有效配合了中吸式潜水泵的结构特点，将引流管的水输入到泵套管内，解决了水流方向与中吸式潜水泵吸水区域不同的问题。

所述的出水机构整体呈圆筒状，其侧壁上设置有出水通道。为了便于水流的变向流动，通过将出水机构设置成圆筒状，利用其侧壁的出水通道作为水流的出口。

进一步讲，所述的出水机构为橡胶支撑垫。出水机构可以为多种结构方式，只要其能够改变单向阀内的水流动方向即可，在众多的结构中，经过发明人上万次的实验后发现，采用橡胶支撑垫作为出水机构，可以有效的完成水流的变向，而且还有意料不到的好处：在实际的潜水泵工作过程中，潜水泵本身会有一定的振动，如果采用刚性的出水结构，其振动会通过出水结构传递至单向阀，在长期、高频振动作用下，单向阀损坏的机率限制增加，经过实验发现，采用刚性件的出水机构与橡胶支撑垫做对比时，在工作30000小时的情况下，单向阀出现损坏的比例相差7倍。

第二种：所述的潜水泵为下吸式潜水泵时，所述的单向阀与潜水泵的底部导流壳连接，当单向阀打开时，引流管内的水直接进入潜水泵的底部导流壳。由于下吸式潜水泵的吸水部位位于水泵本体的底部，当采用下吸式潜水泵时，通过采用单向阀直接与潜水泵的底部导流壳连接的方式，实现引流管、单向阀、底部导流壳、潜水泵之间的连通，水沿轴向流动进入潜水泵的方式，大大降低了潜水泵的工作液位，直接进入潜水泵进行加压，加压后的水流再进入到泵套管，实现了大容量升压输出的目的。

进一步讲，单向阀与潜水泵连通形成供水区域，潜水泵与泵套管之间形成操作区域；在供水区域与操作区域之间设置有密封圈。通过设置密封圈，将供水区域和加压后的增压区域密闭分离，有效降低了潜水泵的工作水位，可以进一步减小泵套管的高度。

本发明的另一个目的，是要解决现有的泵房存在的供水系统占地大、检修不方便、而且检修带来的停供的问题，本发明的地埋式二次供水出水装置，包括至少一个与引流管连接的法兰，在每个法兰上均安装有地埋式二次供水增压结构；潜水泵的输出端口连通至汇流管。引流管与存水器连通，将存水器的水流引过来，在引流管上设置的法兰作为取水的接口，在这个接口上安装地埋式二次供水增压结构，地埋式二次供水增压结构的泵套管作为潜水泵的取水区域，潜水泵的出水口连接至汇流管，采用这样的结构，可以实现多个取水点之间的互不干扰，也解决了压差的影响，单个的出水装置的检修、更换不影响其它出水装置的正常使用，真正实现了不间断供水的目的。

进一步讲，所述的泵套管为2或3个，每个泵套管上的地埋式二次供水增压结构之间互为备份。作为优选的结构，才用2至3个地埋式二次供水增压结构作为一个供水单元，具有良好的性能：才用2或3个增压结构，相互之间可以互相作为备用设备，采用3个单元时，其中一个作为备用，另外两个作为供水设备，可以控制和调整其输出量，通过输出量来达到优化输出的目的，真正地实现不同用水环境的需求。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明地埋式二次供水增压结构，将设备完全埋在地下，在没有开挖的情况下，能够实现检修和更换作业，又不占据更多的空间，通过在引流管上安装泵套管，泵套管与引流管之间一个单向阀，在单向阀上安装一个潜水泵的方式，实现潜水泵与单向阀的联动，当安装好以后，潜水泵的固定状态下，单向阀处于打开状态，这种状态下，具有一定压力的水从引流管经过单向阀注入到泵套管内，再经过潜水泵增加压力输送出去；当潜水泵需要更换操作时，将潜水泵取出，由于单向阀与潜水泵的联动关系，单向阀从原来的打开状态，变为封闭状态，将原来引流管、潜水泵依次连通形成的活动水路阻隔断块，此时，引流管内的压力被单向阀阻隔，不再进入到泵套管内，泵套管内的水从原来的有压力，变为了低压力，甚至是零压力，不用将泵套管附近的泥土挖开，就可以实现机组的检修、更换，相对于现有的水泵房涡轮水泵的检修而言，不需要拆除法兰，将泵体取出然后检修，减少了零部件的拆卸、装配工作，大大缩短了设备更换的时间；

2、本发明地埋式二次供水增压结构，设置一根推动杆的方式，作为潜水泵底部与单向阀质检的联动传导机构，来实现通过潜水泵的位置控制单向阀的通断，从而控制引流管内的水流向外流动的状态，将供水工况和断水检修工况与水流的通断进行匹配，实现了引流管或者泵套管的外部泥土在不开挖的时候来切换工作状态；

3、本发明地埋式二次供水增压结构，采用橡胶支撑垫作为出水机构，可以有效的完成水流的变向，而且还有意料不到的好处：在实际的潜水泵工作过程中，潜水泵本身会有一定的振动，如果采用刚性的出水结构，其振动会通过出水结构传递至单向阀，在长期、高频地振动作用下，单向阀损坏的机率限制增加，经过实验发现，采用刚性件的出水机构与橡胶支撑垫做对比时，在工作30000小时的情况下，单向阀出现损坏的比例相差7倍；

4、本发明地埋式二次供水出水装置，在引流管上设置的泵套管作为取水的接口，在这个接口上安装地埋式二次供水增压结构，地埋式二次供水增压结构的泵套管作为潜水泵的取水区域，潜水泵的出水口连接至汇流管，采用这样的结构，可以实现多个取水点之间的互不干扰，也解决了压差的影响，单个的出水装置的检修、更换不影响其它出水装置的正常使用，真正实现了不间断供水的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

1-引流管，2-泵套管，3-潜水泵，4-单向阀，5-推动杆，6-出水机构，7-密封圈，8-汇流管，11-管束调节器，12-引流管法兰；30- 液位传感器，31-防水穿线接头，32-出水管，33-泵盖，35-旁通阀。

图1为本发明实施例一原理示意图；

图2为本发明图1中A部放大示意图；

图3为本发明图1中A部等效替换方式一结构示意图；

图4为本发明图1中A部等效替换方式二结构示意图；

图5为本发明实施例二原理示意图；

图6为本发明图5中B部放大示意图；

图7为本发明图5中B部等效替换方式一结构示意图；

图8为本发明图5中B部等效替换方式二结构示意图；

图9为本发明图5中B部等效替换方式三结构示意图；

图10为本发明图5中B部等效替换方式四结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一

如图1、图2所示，本发明的地埋式二次供水出水装置，包括与存水器连通的引流管1，在引流管1上安装有三个法兰，在每个法兰上均安装有相互独立的二次供水增压结构，本实施例中3个二次供水增压结构相互独立，根据实际的使用工况，可以适当增减数量和型号，使用状态下一个作为备份，另外两个结构作为供水结构，相互之间互为备份的替换结构，其中每个法兰上都安装有一个泵套管2，在法兰上还安装有单向阀4，单向阀4作为泵套管2与引流管1之间的通断控制部件，泵套管2与单向阀4通过法兰连接，本实施例的单向阀4的详细连接结构如图2所示，单向阀4整体大致呈圆筒状，其内部设置有一个可以沿单向阀轴线移动的阀瓣，阀瓣并通过弹簧固定在单向阀底部的固定件上，固定件上呈圆形，其圆面上设置有多个扇形区域，作为流水通道，其中心部用于固定连接弹簧，弹簧与阀瓣连接，单向阀4固定安装在法兰上，单向阀4作为引流管1的水流区域、泵套管2水流区域的分隔部件，本实施例中潜水泵3为中吸式潜水泵，在潜水泵3的底部设置有一根推动杆5，推动杆5固定在潜水泵3底部，独立的部件橡胶支撑垫整体呈圆筒状，其侧壁上设置有若干流水通道，橡胶支撑垫的一端封闭，封闭端面中部开孔，推动杆5穿过橡胶支撑垫的封闭端，橡胶支撑垫通过螺母固定在推动杆5上，橡胶支撑垫作为出水结构6，本实施中的出水机构6为独立结构，作为替换形式，也可以与单向阀4连接为一体结构，或者与潜水泵3为一体结构； 当拆换潜水泵3时，推动杆5被取出，在泵套管2内，潜水泵3通过出水管32流向汇流管8；泵套管2的端部安装有泵盖33，泵套管2的内部形成增压供水区域，出水管32穿过泵盖33向汇流管8输送自来水；在泵套管2外部的出水管8上安装有旁通阀35，在泵盖33上还安装有防水穿线接头31、液位传感器30；使用时，将泵盖33上的部件安装好以后，出水管32、潜水泵3等部件全部安装后，插入泵套管2，此时的单向阀处于关闭状态，泵套管2内没有水流流动，潜水泵3的底部安装到位以后，潜水泵3下部的推动杆5穿过出水机构6后，推动阀瓣移动，将单向阀4变成开启状态，推动杆5与将阀瓣形成联动结构，将引流管1的水与泵套管2内部连通，引流管1、单向阀4、出水机构6、泵套管2形成流动水路；切换状态时，取出泵盖33带动推动杆5移动，在弹簧的作用下，阀瓣移动并将单向阀4切换成关闭状态，此时检修、更换都可以操作，不需要将泵套管外部的泥土挖开就可以实现更换操作。

如图3所示的增压供水结构等效方式一示意图，该等效方式是将实施例一中的单向阀4进行替换，采用嵌入式的单向阀4，使用时，将其卡放在法兰中部的通孔中，减少了螺母等紧固结构，便于安装，特别适用于中吸式潜水泵3的结构，中吸式潜水泵在工作时，引流管1内部与泵套管2内的压力差不多，几乎没有压差，在取出潜水泵3后，泵套管2内部的压力损失减小，此时引流管1内的压力比泵套管2内的压力大，这个压差将单向阀压紧在法兰的中部通孔内，同时也让单向阀4的阀瓣处于紧密地贴合关闭状态，有利于检修操作。

如图4所示的增压供水结构等效方式二示意图，该等效方式与图3的等效方式相比，区别在于泵套管2与引流管1的连接方式，该方式的引流管1为一根较大的管道或密闭容器，引流管1的端面有个一引流管法兰12，在引流管法兰12上安装有泵套管2，泵套管2伸入引流管1内部空腔，泵套管2为管状结构，泵套管2的底部安装有法兰，在法兰上安装有嵌入式的单向阀4。

实施例二

如图5、图6所示，本发明的地埋式二次供水出水装置，包括与存水器连通的引流管1，本实施例中的引流管1为一根较大的管道或密闭容器，其一端与管束调节器11连接，其端面有个一引流管法兰12，在引流管法兰12上安装有两根泵套管2，作为替换的方式，泵套管2的数量可以适当增减，泵套管2伸入引流管1内部空腔，泵套管2为管状结构，泵套管2的底部安装有法兰，在法兰上安装有单向阀4，下吸式潜水泵3的底部导流壳直接罩在单向阀4上，本实施例中的单向阀4采用嵌入式阀门结构，其底部端面上设置有若干流水口，其中部连接有弹簧，弹簧上连接有阀瓣，一根推动杆5固定在下吸式潜水泵3的底部导流壳上，下吸式潜水泵3的底部导流壳与法兰接触的位置上，安装有密封圈7，当安装好泵盖33组件时，将下吸式潜水泵3插入泵套管2内，推动杆5的推动作用下，将单向阀4的阀瓣推动并切换成打开状态，引流管1内的水沿单向阀4的轴向进入潜水泵3的底部导流壳，在下吸式潜水泵3的底部与法兰之间安装密封圈7，可以保持潜水泵3的底部导流壳与泵套管2之间形成增压工作区域，自来水管网的水压没有经过降压后直接进入到下吸式潜水泵3的底部导流壳内，马上经过增压后从潜水泵3的出水口13进入到增压工作区域，然后从泵套管2外部的出水管13进入到汇流管，如此方式可以减少水压的损失，降低供水的能耗；需要拆卸检修时，先停止潜水泵工作，等待泵套管2内水压自然下降，然后打开泵盖组件，单向阀4关闭。

如图7所示的本实施例中增压供水结构等效方式一示意图，该等效方式与实施例二的区别仅在于泵套管2与引流管1的连接方式不同，该方式中，泵套管2与引流管1通过法兰连接，法兰上有通孔，法兰的通孔内安装有嵌入式单向阀4，下吸式潜水泵3的导流壳直接罩在单向阀4的出水区域。

如图8也是等效的连接方式，其区别仅在于采用的是翻板式单向阀4，其直接与泵套管2底部的法兰连接，图9是采用弹簧翻板式的单向阀4；图10是采用浮球式的单向阀；其连接方式不再复述。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.地埋式二次供水增压结构，包括与引流管（1）连接的泵套管（2），其特征在于：在所述引流管（1）与泵套管（2）之间安装有一个单向阀（4），在泵套管（2）内安装有一个与单向阀（4）联动的潜水泵（3），当单向阀（4）处于打开状态时，引流管（1）与潜水泵（3）连通形成活动水路；当潜水泵（3）与单向阀（4）分开后，单向阀（4）处于封闭状态，引流管（1）与潜水泵（3）之间的活动水路被隔断，形成断流水路。

2.根据权利要求1所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：在所述潜水泵（3）底部设置有一根与单向阀（4）配合的推动杆（5）；或者在单向阀（4）上装有一根与潜水泵（3）配合的推动杆（5）。

3.根据权利要求1或2所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：所述的潜水泵（3）为中吸式潜水泵时，在单向阀（4）与潜水泵（3）之间设置有出水机构（6），当单向阀（4）打开时，引流管（1）内的水沿单向阀（4）的轴向进入出水机构（6），然后沿出水机构（6）的径向进入泵套管（2）。

4.根据权利要求3所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：所述的出水机构（6）整体呈圆筒状，其侧壁上设置有出水通道。

5.根据权利要求4所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：所述的出水机构（6）为橡胶支撑垫。

6.根据权利要求1或2所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：所述的潜水泵（3）为下吸式潜水泵时，所述的单向阀（4）与潜水泵（3）的底部导流壳连接，当单向阀（4）打开时，引流管（1）内的水直接进入潜水泵（3）的底部导流壳。

7.根据权利要求6所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：单向阀（4）与潜水泵（3）连通形成供水区域，潜水泵（3）与泵套管（2）之间形成操作区域；在供水区域与地埋式二次供水出水装置，包括至少一个与引流管（1）连接的泵套管（2），还安装有权利要求1至5中任意一项所述的地埋式二次供水增压结构，潜水泵（3）的输出端口连通至汇流管（8）。

8.根据权利要求7所述的地埋式二次供水增压结构，其特征在于：所述的泵套管（2）为2或3个，每个泵套管（2）上的地埋式二次供水增压结构之间互为备份。

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