CN218713573U - 一种自清洗防死水节能气压罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自清洗防死水节能气压罐，包括外壳、隔膜、双向止回阀、进出水法兰、伸缩式进水管、自动控制单元、空气压缩机、液位传感器、物位仪、电磁排气阀、压力传感器；隔膜安装在外壳中部、将其内部分隔成气室和水室；外壳顶部设有充气孔、底部设有底部端盖，底部端盖留有中心孔、多个排水孔；伸缩式进水管包括伸缩管、顶部出水弧面，其顶部出水弧面和伸缩管侧面有若干出水孔；双向止回阀由阀体、进水单向阀和出水单向阀组成。本实用新型实现进出水分离，同时使得罐内的水始终保持动态循环，同步实现气压罐的自清洗自循环，防止气压罐产生死水、避免对供水系统的水质污染。

Description

一种自清洗防死水节能气压罐

技术领域

本实用新型涉及气压罐的技术领域，具体涉及一种自清洗防死水节能气压罐。

背景技术

气压罐一般装配在水泵与供水系统管网之间，水泵启动后水被压入胶囊式气压罐内的胶囊或隔膜式气压罐的水室,系统压力低时，气压罐内的水在气压的作用下回流到系统。现有气压罐进水和出水共用一个接口，水从这个接口进入，也从这个接口排出，由于供水系统压力波动较小，导致气压罐内顶部的水基本处于停滞状态很难被全部排出，很容易在罐内形成死水变质，同时气压罐内壁由于长期不能清洗累积污垢，最终对整个供水系统的水质造成污染。

现有二次供水的供水小流量节能功能只是通过安装气压罐来实现，即在夜间无人用水时，水泵休眠，当用水量很小的情况下，由气压罐内的存水来供应，保持系统压力，避免水泵频繁启动，以起到节能的作用；但是由于气压罐内气水的压力与供水系统压力是相同的，夜间有人用水时，供水系统压力下降，气压罐内的水会自动补充到供水系统后，气压罐内的压力也随之降低了，所以气压罐只能排出很少量的水到供水系统，往往有一户冲个厕所用水，气压罐就不能保持系统压力稳定了，水泵会立即启动，并不能真正起到节能的作用。

发明内容

本实用新型的目的为解决上述背景技术中提出的问题，提供一种自清洗防死水节能气压罐。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种自清洗防死水节能气压罐，包括外壳、隔膜、双向止回阀、进出水法兰、伸缩式进水管、自动控制单元、以及与自动控制单元连接的空气压缩机、液位传感器、物位仪、电磁排气阀、压力传感器；

所述隔膜安装在外壳中部、将其内部分隔成气室和水室；所述外壳顶部设有与气室相通、并与空气压缩机连接的充气孔；所述外壳底部有底部端盖，底部端盖留有中心孔、以及设于中心孔外侧的多个排水孔；所述伸缩式进水管与中心孔安装连接、并处于水室中，所述伸缩式进水管包括伸缩管、顶部出水弧面，其顶部出水弧面和伸缩管侧面有若干出水孔；

所述底部端盖向下依次安装有双向止回阀、进出水法兰，所述进出水法兰通过螺栓与底部端盖固定、并将双向止回阀密封固定在两者之间，进出水法兰通过其上的进出水短管与外部供水系统连接，压力传感器安装在进出水短管上、用于检测反馈进出水短管处系统供水压力；所述双向止回阀由阀体、以及与进出水短管相通的进水单向阀和出水单向阀组成，进水单向阀进水方向向上、与中心孔以及伸缩式进水管内部相通，出水单向阀出水方向与进水相反、与伸缩式进水管外部和外壳之间形成相通。

使用前、通过空气压缩机将气室充入适当压力的空气，使用时、当气压罐内压力低于供水系统压力时开始进水，高压水进入进出水腔，出水单向阀在水压的作用下向上运动、形成密封，进水单向阀在水压的作用下向上运动打开、水进入伸缩式进水管，伸缩式进水管在水压的作用下伸长，高压水通过顶部和侧面出水孔喷出冲洗气压罐内壁、起到自清洗的作用，当罐内压力达到与供水系统设定压力一致时停止进水；当供水系统压力低于气压罐内压力时开始出水，进水单向阀在罐内存水的压力作用下向下关闭，出水单向阀打开，罐内水进入进出水腔继而通过进出水短管进入供水系统。

在上述的一种自清洗防死水节能气压罐中，所述伸缩式进水管的顶部出水弧面上设有多个与隔膜对应的支撑柱。

在上述的一种自清洗防死水节能气压罐中，所述进出水法兰与双向止回阀的阀体两者对应的端面上分别设有凹槽，两者上的凹槽相对安装形成进出水腔。

在上述的一种自清洗防死水节能气压罐中，所述底部端盖、进出水法兰上分别设有止回阀体卡槽。

在上述的一种自清洗防死水节能气压罐中，所述伸缩式进水管与中心孔连接的端部具有安装短管，安装短管上设有安装卡环。

在上述的一种自清洗防死水节能气压罐中，所述外壳的顶部还设有与自动控制单元连接的漏水报警器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过双向止回阀与伸缩式进水管设计的结构配合，实现气压罐进出水分离，同时使得罐内的水始终保持动态循环，伸缩式进水管中形成的高压水通过顶部和侧面出水孔喷出冲洗气压罐内壁、起到自清洗的作用，同步实现气压罐的自清洗自循环，防止气压罐产生死水，避免气压罐对供水系统的水质污染。

附图说明

图1是本实用新型中的结构图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本实用新型中双向止回阀的立体图；

图4、图5是采用本实用新型控制工作方法的模块示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述；在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图、实施例，对本实用新型在作进一步的阐述。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种自清洗防死水节能气压罐，包括外壳1、隔膜2、双向止回阀3、进出水法兰4、伸缩式进水管5、自动控制单元6、以及与自动控制单元6连接的空气压缩机7、液位传感器8、物位仪9、电磁排气阀10、压力传感器30；物位仪9、电磁排气阀10设于外壳1顶部，液位传感器8设于外壳1的底部。

所述隔膜2安装在外壳1中部、将其内部分隔成气室11和水室12；所述外壳1顶部设有上与气室11相通、并与空气压缩机7连接的充气孔13；所述外壳1底部有底部端盖1-1，底部端盖1-1留有中心孔14、以及设于中心孔14外侧的多个排水孔15。

所述伸缩式进水管5与中心孔14安装连接、并处于水室12中，在伸缩式进水管5与中心孔14连接的端部具有安装短管26，安装短管26上设有安装卡环27，伸缩式进水管5通过其上的安装短管26以及安装卡环27与中心孔14安装连接，所述伸缩式进水管5包括伸缩管5-1、顶部出水弧面5-2，其顶部出水弧面5-2和伸缩管5-1侧面有若干出水孔16。

所述底部端盖1-1向下依次安装有双向止回阀3、进出水法兰4，双向止回阀3由阀体19、以及与进出水短管18相通的进水单向阀20和出水单向阀21组成；在底部端盖1-1、进出水法兰4上分别设有止回阀体卡槽25，进出水法兰4通过螺栓17与底部端盖1-1固定、并通过两者上的止回阀体卡槽25将双向止回阀3密封固定在两者之间，固定后、双向止回阀3的阀体19对安装卡环27进行压靠；

所述进水单向阀20进水方向向上、与中心孔14以及伸缩式进水管5内部相通，出水单向阀21出水方向与进水相反、与伸缩式进水管5外部和外壳1之间形成相通，进出水法兰4与双向止回阀3的阀体19两者对应的端面上分别设有凹槽，两者上的凹槽相对安装形成进出水腔24，进水单向阀20、出水单向阀21中的进水、出水经过进出水腔24，进出水法兰4通过其上的进出水短管18与外部供水系统连接，压力传感器30安装在进出水短管18上、用于检测反馈进出水短管18处系统供水压力。

使用前、通过空气压缩机7将气室11充入适当压力的空气，使用时、当气压罐内压力低于供水系统压力时开始进水，高压水进入进出水腔24，出水单向阀21在水压的作用下向上运动、形成密封，进水单向阀20在水压的作用下向上运动打开、水进入伸缩式进水管5，伸缩式进水管5在水压的作用下伸长，高压水通过顶部和侧面出水孔16喷出冲洗气压罐内壁、起到自清洗的作用，当罐内压力达到与供水系统设定压力一致时停止进水；当供水系统压力低于气压罐内压力时开始出水，进水单向阀20在罐内存水的压力作用下向下关闭、出水单向阀21打开，罐内水进入进出水腔24继而通过进出水短管进入供水系统。

作为本实用新型的进一步改进，所述伸缩式进水管5的顶部出水弧面5-2上设有多个与隔膜2对应的支撑柱22，在隔膜2随罐内水位下降时，起到支撑隔膜2的作用，避免隔膜2下降堵塞顶部出水孔16。

为了进一步提高使用的安全性，所述外壳1的顶部还设有与自动控制单元6连接的漏水报警器28，若隔膜发生破损导致漏水，当漏到气室的水上升到漏水报警器位置时，漏水报警器会发出报警信号给自动控制单元，自动控制单元进行故障报警。

采用上述的自清洗防死水气压罐、具有两种实时控制方法；

如图4所示，控制方法一、包括以下步骤：

步骤1、通过自动控制单元6设定供水系统压力P0、充气开始压力P1、水泵休眠后启动压力P2、隔膜2可上升的最高高度H1和液位传感器8高度H2；其中P2=P0-0.01MPa，P0>P1>P2；

步骤2、当供水系统中没有用户用水时、水泵处于休眠状态，当有用户用水时，系统管路内的水量减少、导致气压罐出口压力降低至设定的充气开始压力P1时，此时压力传感器30向自动控制单元6发送压力信号，自动控制单元6控制空气压缩机7启动，通过充气孔13开始为气室11充气；随着气室11压力的增加，隔膜2下降，伸缩式进水管5收缩，水室12的水在气室11压力作用下排出，补充到系统管路中，增加管路压力，延长水泵休眠时间，避免水泵的频繁启动；

步骤3、采用人工智能决策树算法对气压罐进行充气、排气控制：随着水室12内的水排出，自动控制单元6根据对压力传感器30、液位传感器8配合反馈的检测信号进行分析，自动控制单元6通过检测信号分析控制空气压缩机7是否停止充气，或电磁排气阀10是否进行排气、并启动水泵进行进水；具体为：

步骤3-1-1：随着气室11压力的增加水室12内的水排出，系统压力上升到P0时，压力传感器将压力信号传输给自动控制单元6；

步骤3-1-2：自动控制单元6向液位传感器8请求罐内液位；

步骤3-1-3：液位传感器8将罐内液位信号反馈给自动控制单元6；

步骤3-1-4：此时面临两个决策：

步骤3-1-4-1：若液位信号反馈气压罐内的液位并未达到液位传感器8的高度H2，则自动控制单元6控制空气压缩机7停止充气；

步骤3-1-4-2：若液位信号反馈气压罐内的液位已达到液位传感器8的高度H2，则自动控制单元6控制空气压缩机7停止充气，同时控制电磁排气阀10打开开始排气、并启动水泵，气室11压力随之下降，气压罐开始进水；

步骤4、随着水室12水量的增加，当隔膜2上升到设定好的最高高度H1时，物位仪9发送信号给自动控制单元6，自动控制单元6控制电磁排气阀10关闭，排气结束，气压罐进水结束。

如图5所示，控制方法二、包括以下步骤：

步骤1、通过自动控制单元6设定供水系统压力P0、充气开始压力P1、水泵休眠后启动压力P2、隔膜2可上升的最高高度H1和液位传感器8高度H2；其中P2=P0-0.01MPa，P0>P1>P2；

步骤2、当供水系统中没有用户用水时、水泵处于休眠状态，当有用户用水时，系统管路内的水量减少、导致气压罐出口压力降低至设定的充气开始压力P1时，此时压力传感器30向自动控制单元6发送压力信号，自动控制单元6控制空气压缩机7启动，通过充气孔13开始为气室11充气；随着气室11压力的增加，隔膜2下降，伸缩式进水管5收缩，水室12的水在气室11压力作用下排出，补充到系统管路中，增加管路压力，延长水泵休眠时间，避免水泵的频繁启动；

步骤3、采用人工智能决策树算法对气压罐进行充气、排气控制：随着水室12内的水排出，自动控制单元6根据对压力传感器30、液位传感器8配合反馈的检测信号进行分析，自动控制单元6通过检测信号分析控制空气压缩机7是否停止充气，或电磁排气阀10是否进行排气、并启动水泵进行进水；具体为：

步骤3-2-1：随着气室11压力的增加水室12内的水排出，气压罐内液位达到液位传感器8的高度H2时，液位传感器8将液位信号传输给自动控制单元6；

步骤3-2-2：自动控制单元6向压力传感器30请求气压罐出口压力；

步骤3-2-3：压力传感器30将气压罐出口压力信号反馈给自动控制单元6；

步骤3-2-4：此时面临两个决策：

步骤3-2-4-1：若压力气压罐出口压力已达到P0，则自动控制单元6控制空气压缩机7停止充气；

步骤3-2-4-2：若压力气压罐出口压力未达到P0，则自动控制单元6控制空气压缩机7停止充气，同时控制电磁排气阀10打开开始排气、并启动水泵，气室11压力随之下降，气压罐开始进水；

步骤4、随着水室12水量的增加，当隔膜2上升到设定好的最高高度H1时，物位仪9发送信号给自动控制单元6，自动控制单元6控制电磁排气阀10关闭，排气结束，气压罐进水结束。

以上对本实用新型实施例所提供的一种自清洗防死水节能气压罐进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术用户，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种自清洗防死水节能气压罐，其特征在于：包括外壳（1）、隔膜（2）、双向止回阀（3）、进出水法兰（4）、伸缩式进水管（5）、自动控制单元（6）、以及与自动控制单元（6）连接的空气压缩机（7）、液位传感器（8）、物位仪（9）、电磁排气阀（10）、压力传感器（30）；

所述隔膜（2）安装在外壳（1）中部、将其内部分隔成气室（11）和水室（12）；所述外壳（1）顶部设有上与气室（11）相通、并与空气压缩机（7）连接的充气孔（13）；所述外壳（1）底部有底部端盖（1-1），底部端盖（1-1）留有中心孔（14）、以及设于中心孔（14）外侧的多个排水孔（15）；所述伸缩式进水管（5）与中心孔（14）安装连接、并处于水室（12）中，所述伸缩式进水管（5）包括伸缩管（5-1）、顶部出水弧面（5-2），其顶部出水弧面（5-2）和伸缩管（5-1）侧面有若干出水孔（16）；

所述底部端盖（1-1）向下依次安装有双向止回阀（3）、进出水法兰（4），所述进出水法兰（4）通过螺栓（17）与底部端盖（1-1）固定、并将双向止回阀（3）密封固定在两者之间，进出水法兰（4）通过其上的进出水短管（18）与外部供水系统连接，压力传感器（30）安装在进出水短管（18）上、用于检测反馈进出水短管（18）处系统供水压力；所述双向止回阀（3）由阀体（19）、以及与进出水短管（18）相通的进水单向阀（20）和出水单向阀（21）组成，进水单向阀（20）进水方向向上、与中心孔（14）以及伸缩式进水管（5）内部相通，出水单向阀（21）出水方向与进水相反、与伸缩式进水管（5）外部和外壳（1）之间形成相通。

2.根据权利要求1所述的一种自清洗防死水节能气压罐，其特征在于：所述伸缩式进水管（5）的顶部出水弧面（5-2）上设有多个与隔膜（2）对应的支撑柱（22）。

3.根据权利要求1所述的一种自清洗防死水节能气压罐，其特征在于：所述进出水法兰（4）与双向止回阀（3）的阀体（19）两者对应的端面上分别设有凹槽，两者上的凹槽相对安装形成进出水腔（24）。

4.根据权利要求1所述的一种自清洗防死水节能气压罐，其特征在于：所述底部端盖（1-1）、进出水法兰（4）上分别设有止回阀体卡槽（25）。

5.根据权利要求1所述的一种自清洗防死水节能气压罐，其特征在于：所述伸缩式进水管（5）与中心孔（14）连接的端部具有安装短管（26），安装短管（26）上设有安装卡环（27）。

6.根据权利要求1所述的一种自清洗防死水节能气压罐，其特征在于：所述外壳（1）的顶部还设有与自动控制单元（6）连接的漏水报警器（28）。

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