CN219471090U - 一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，包括依次连接的来水管、过滤器、稳流罐、水泵进水总管、变频单元、水泵出水总管和供水管；稳流罐与水泵进水总管之间设有第一水锤消除器；过滤器包括具有进水口和出水口的直管，直管上倾斜向下设有与其连通的集砂管，且集砂管内设有导流体；直管内倾斜设置有过滤网，过滤网位于直管与集砂管的连通处；第一水锤消除器包括管体，管体的两端分别设有进水口和出水口，管体内设有缓冲体。本实用新型提供的一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，保证良好的过滤效果，有效减弱供水设备因突然停电而导致管路产生的压力急剧震荡，使水锤现象得到明显控制。

Description

一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备

技术领域

本实用新型属于市政供水技术领域，具体来说，涉及一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备。

背景技术

二次加压供水设备的两端分别连接市政管网和用户管网，当供水设备突然停泵时，水的流速发生显著变化，其管网压力急剧变化，供水设备的进出口反复出现压力震荡发生水锤现象，管道中的压力急剧增加，严重时会导致设备和管路的损坏。由于供水水质的差异，来水中或多或少的存在一些细小颗粒，目前二次供水中使用的过滤器通常采用Y型结构，该结构容易造成来水冲击已经集存的颗粒，影响过滤效果和稳流罐的水流稳定。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，一方面有效避免来水对已经集存砂粒的冲击，保证良好的过滤效果。同时，有效减弱供水设备因突然停电而导致管路产生的压力急剧震荡，使水锤现象得到明显控制，保证二次供水设备的稳定运行。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，包括依次连接的来水管、过滤器、稳流罐、水泵进水总管、变频单元、水泵出水总管和供水管；所述稳流罐与水泵进水总管之间设有第一水锤消除器；所述过滤器包括具有进水口和出水口的直管，所述直管的进水口与来水管连通，直管的出水口与稳流罐连通；直管上倾斜向下设有与其连通的集砂管，集砂管的自由端设有快开门，且集砂管内设有导流体；直管内倾斜设置有过滤网，过滤网位于直管与集砂管的连通处，过滤网的倾斜方向与集砂管的倾斜方向一致；所述第一水锤消除器包括管体，管体的两端分别设有进水口和出水口，管体内设有缓冲体；所述管体的进水口和稳流罐连通，管体的出水口和水泵进水总管连通。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述导流体为第一螺旋形挡片，第一螺旋形挡片沿集砂管轴向延伸；第一螺旋形挡片外沿与集砂管内壁固定连接。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第一螺旋形挡片的宽度为集砂管管径的3/8～1/2。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述缓冲体为第二螺旋形挡片，第二螺旋形挡片沿管体轴向延伸；第二螺旋形挡片外沿与管体内壁固定连接。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第二螺旋形挡片的宽度为管体管径的1/8～1/6。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述第二螺旋形挡片上均匀分布有过滤孔。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述管体的进水口直径与出水口直径一致。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述过滤网与水平面之间的夹角为α，30≤α≤60°。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述过滤网在水平面的投影面积与直管的横截面面积相等；且过滤网的较低侧位于直管与集砂管的连通处的底部。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述水泵出水总管和供水管之间设有第二水锤消除器；第二水锤消除器的结构与第一水锤消除器的结构相同。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：本实用新型提供的具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，通过在过滤器的集砂管中设置导流体，有效避免进入集砂管的水对砂粒的直接冲刷，不会使砂粒产生逆向流动，保证良好的过滤效果；通过在变频水泵机组前设置带有缓冲体的第一水锤消除器，减缓水流在管路中的流速，降低和改变机械波的传递方式，减弱供水设备因突然停电而导致管路产生的压力急剧震荡，使水锤现象得到明显控制，保证供水设备的稳定运行，提高供水质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中过滤器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中水锤消除器的结构示意图。

图中有：来水管1、第一压力传感器2、过滤器3、直管31、过滤网32、集砂管33、快开门34、导流体35、真空抑制器4、稳流罐5、第一水锤消除器6、进水口61、缓冲体62、管体63、出水口64、供水管7、第三蝶阀8、储能器9、第二压力传感器10、第二蝶阀11、第一止回阀12、变频水泵13、第一蝶阀14、第二止回阀15、第二水锤消除器16。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

本实用新型实施例提供一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，如图1所示，包括依次连接的来水管1、稳流罐5、水泵进水总管、变频单元、水泵出水总管和供水管7。来水管1的进水口与市政来水管网连接，供水管7的出水口与用户管网连接。

来水管1和稳流罐5之间设有过滤器3，如图2所示，过滤器3包括具有进水口和出水口的直管31，直管31的进水口与来水管1连通，直管31的出水口与稳流罐5连通。直管31上倾斜向下设有与其连通的集砂管33，直管31竖直设置，集砂管33连接在直管31的进水口和出水口之间，集砂管33与水平面之间的角度为30～60°。直管31内倾斜设置有过滤网32，过滤网32位于直管31与集砂管33的连通处，过滤网32的倾斜方向与集砂管33的倾斜方向一致。来水管1中的水从直管31的进水口进入直管31，经过滤网32过滤后从直管31的出水口流入稳流罐5中。过滤网32上过滤下来的颗粒会沿过滤网32倾斜向下滑动，最终进入集砂管33中。集砂管33的自由端设有快开门34，定时或运行一定时间后打开快开门34对集砂管33内积存颗粒进行快速清除，保证过滤器3的高效运行。集砂管33内设有导流体35，经过滤后的砂粒和少部分水沿过滤网32倾斜向下流入集砂管中后，在导流体35作用下缓慢向下运动，对集砂管33中的砂粒冲击小，不会使砂粒逆向而向上流动。同时，当集砂管33中水增多后，导流体35还能防止集砂管33中的砂粒上浮，从而有效保证过滤效果。

稳流罐5与水泵进水总管之间设有第一水锤消除器6，如图3所示，第一水锤消除器6包括管体63，管体63的两端分别设有进水口61和出水口64，管体63内设有缓冲体62。管体63的进水口61和稳流罐5连通，管体63的出水口64和水泵进水总管连通。当运行过程中水泵突然停转时，在水泵进口处，稳流罐5中的水流入第一水锤消除器6的管体61内，经过缓冲体62缓冲后从出水口流出，减小了水流的速度，从而减缓水锤冲击作用，保护水泵和管路的长期可靠使用，提高供水质量。

上述实施例的具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，通过在过滤器的集砂管中设置导流体，有效避免进入集砂管的水对砂粒的直接冲刷，不会使砂粒产生逆向流动，保证良好的过滤效果。通过在变频水泵机组前设置带有缓冲体的第一水锤消除器，减缓水流在管路中的流速，降低和改变机械波的传递方式，减弱供水设备因突然停电而导致管路产生的压力急剧震荡，使水锤现象得到明显控制，保证供水设备的稳定运行，提高供水质量。

优选的，导流体35为第一螺旋形挡片，第一螺旋形挡片沿集砂管33轴向延伸，第一螺旋形挡片外沿与集砂管33内壁固定连接。第一螺旋挡片与集砂管33内壁之间形成螺旋形流道，进入集砂管的水流和砂粒，沿着螺旋形流道缓慢向下移动。螺旋形的导流体缓冲效果更好，进一步减小对集砂管底部砂粒的冲击，同时能更好地防止砂粒上浮，有效保证过滤器的过滤效果。

进一步优选，第一螺旋形挡片的宽度为集砂管33管径的3/8～1/2。第一螺旋形挡片的宽度较宽，螺旋中心孔隙较小，保证进入集砂管的水流和砂粒绝大部分沿着螺旋形流道向下移动，减少从螺旋中心向下流动的水流和砂粒量，进一步保证过滤效果。

优选的，过滤网32与水平面之间的夹角为α，30≤α≤60°。过滤网的安装角度设置为30°至60°之间，可保证过滤网上过滤的颗粒顺利进入到集砂管33。如果角度过大，则过滤网眼在水平面上的投影面积太小，过滤效果差；如果角度过小，则过滤掉的颗粒不容易进入到集砂管33。过滤网32在水平面的投影面积与直管31的横截面面积相等，过滤网32的一周均与直管31的内壁连接，防止带有砂粒的水不经过过滤网32直接流到直管31的出水口处。且过滤网32的较低侧位于直管31与集砂管33的连通处的底部，过滤网32的较低侧与集砂管33与直管31的相交处连接。过滤网32的较低侧位于集砂管33的入口底部，便于细颗粒顺利进入集砂管33，若过滤网32的较低侧低于集砂管33的入口底部，细颗粒无法进入集砂管33。

优选的，缓冲体62为第二螺旋形挡片，第二螺旋形挡片沿管体63轴向延伸，第二螺旋形挡片外沿与管体63内壁固定连接。第二螺旋挡片与管体63内壁之间形成螺旋形流道，进入管体的水流，一部分沿着螺旋形流道缓慢向下流动，另一部分从螺旋中心孔隙向下流动。当水泵突然停转时，螺旋形的缓冲体缓冲效果更好，从而减缓水锤冲击作用，保护水泵和管路的长期可靠使用，提高供水质量。

进一步优选，第二螺旋形挡片的宽度为管体63管径的1/8～1/6。第二螺旋形挡片的宽度较窄，螺旋中心孔隙较大，保证大部分水流从螺旋中心向下流动，小部分水流沿着螺旋形流道向下移动，适当减小水流流速的同时不影响水流的正常流动。

优选的，第二螺旋形挡片上均匀分布有过滤孔。进入螺旋形流道的水流也可通过过滤孔向下流动，保证一定缓冲作用的同时提高流体的流动性。

为了保证流量稳定，优选的，管体63的进水口直径与出水口直径一致。

优选的，水泵出水总管和供水管7之间设有第二水锤消除器16，第二水锤消除器16的结构与第一水锤消除器6的结构相同。当运行过程中水泵突然停转时，在水泵进口处，市政来水流入第一水锤消除器6内，可有效控制供水设备进口的水锤现象。在水泵出口处，水流流入第二水锤消除器16内，可有效控制供水设备出口的水锤现象，保护供水管7和水泵。进一步提高减弱供水设备因突然停电而导致管路产生的压力急剧震荡效果，有效控制水锤现象，保证供水设备的稳定运行。

优选的，水泵进水总管和水泵出水总管之间连接有直通管路，直通管路和变频水泵机组并联。直通管路上设有第二止回阀15和第三蝶阀8，第二止回阀15和第三蝶阀8之间设有储能器9，储能器9的进水口连接直通管路。储能器9内设有充有气体的气囊。当市政来水的压力升高时，气囊内的气体被水压缩，直到管路压力不再上升。当市政来水压力下降时，气囊中的压缩空气膨胀，将水压入直通管路中，从而减缓管路的压力下降，起到稳定系统供水压力的作用。

优选的，稳流罐5上设有真空抑制器4。真空抑制器4用于抑制稳流罐5内产生的负压，保持市政来水管网压力平衡。

优选的，变频单元包括2～3组变频水泵机组，变频水泵机组并联设置在水泵进水总管与水泵出水总管之间。水泵进水总管与水泵出水总管之间并联设置多组变频水泵机组，多组变频水泵机组各自独立，可根据实际需求选择运行一组变频水泵机组或多组。优选的，变频水泵机组包括水管以及依次设置在水管上的第一蝶阀14、变频水泵13、第一止回阀12和第二蝶阀11。第一蝶阀14位于变频水泵13的上游，用于控制水管的进水流量。变频水泵13运行，第二蝶阀11用于控制出水流量和压力，第一止回阀12用于防止变频水泵13停止工作时水管的高压水倒流。在市政来水管网压力的基础上按用户的需求叠加压力供水，按差多少补多少的原则进行加压供水，有效节省能源。

优选的，来水管1上设有第一压力传感器2，水泵出水总管上设有第二压力传感器10。设置第一压力传感器2用于观察来水管1的压力，设置第二压力传感器10用于观察水泵出水总管的压力。

上述实施例的无负压供水设备工作过程如下：

市政来水管网的来水经来水管1进入过滤器3的进水口，水流流到过滤网32上，过滤网32过滤掉一些砂粒，这些砂粒沿倾斜安装的过滤网32滑入集砂管33内。进入集砂管33中的砂粒和少部分水沿着第一螺旋形挡片和集砂管33内壁形成的螺旋形通道向下运动，对集砂管中的砂粒冲击小，同时还能防止集砂管33中的砂粒上浮，有效保证过滤效果。过滤后的来水从过滤器3的出水口进入稳流罐5。

当需要向用户管网供水时，启动变频水泵13，在市政管网压力的基础上按用户的需求叠加压力供水，按差多少补多少的原则进行加压供水，有效节省能源。当市政来水管网的供水压力可以直接满足用户管网的需求时，关闭变频水泵13，开启直通管路上的第三蝶阀，此时来水通过直通管路流至用户管网。

当运行过程中变频水泵13突然停转，市政来水流入第一水锤消除器6内，少部分水流沿着第二螺旋挡片与管体63内壁之间形成的螺旋形流道向下缓慢流动，大部分水流从螺旋中心孔隙向下流动，两股水流的共同作用有效降低流向变频单元的流体流速，从而减缓水锤冲击作用，保护水泵和管路。用户管网的水回流至供水管7，流体从供水管7流入第二水锤消除器16内，少部分水流沿着第二螺旋挡片与管体63内壁之间形成的螺旋形流道向后缓慢流动，大部分水流从螺旋中心孔隙流动，两股水流的共同作用有效降低流向变频单元的流体流速，从而减缓水锤冲击作用，保护供水管7。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种具有过滤和水锤防护功能的无负压供水设备，其特征在于，包括依次连接的来水管(1)、过滤器(3)、稳流罐(5)、水泵进水总管、变频单元、水泵出水总管和供水管(7)；所述稳流罐(5)与水泵进水总管之间设有第一水锤消除器(6)；所述过滤器(3)包括具有进水口和出水口的直管(31)，所述直管(31)的进水口与来水管(1)连通，直管(31)的出水口与稳流罐(5)连通；直管(31)上倾斜向下设有与其连通的集砂管(33)，集砂管(33)的自由端设有快开门(34)，且集砂管(33)内设有导流体(35)；直管(31)内倾斜设置有过滤网(32)，过滤网(32)位于直管(31)与集砂管(33)的连通处，过滤网(32)的倾斜方向与集砂管(33)的倾斜方向一致；所述第一水锤消除器(6)包括管体(63)，管体(63)的两端分别设有进水口(61)和出水口(64)，管体(63)内设有缓冲体(62)；所述管体(63)的进水口(61)和稳流罐(5)连通，管体(63)的出水口(64)和水泵进水总管连通。

2.根据权利要求1所述的无负压供水设备，其特征在于，所述导流体(35)为第一螺旋形挡片，第一螺旋形挡片沿集砂管(33)轴向延伸；第一螺旋形挡片外沿与集砂管(33)内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的无负压供水设备，其特征在于，所述第一螺旋形挡片的宽度为集砂管(33)管径的3/8～1/2。

4.根据权利要求1所述的无负压供水设备，其特征在于，所述缓冲体(62)为第二螺旋形挡片，第二螺旋形挡片沿管体(63)轴向延伸；第二螺旋形挡片外沿与管体(63)内壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的无负压供水设备，其特征在于，所述第二螺旋形挡片的宽度为管体(63)管径的1/8～1/6。

6.根据权利要求4所述的无负压供水设备，其特征在于，所述第二螺旋形挡片上均匀分布有过滤孔。

7.根据权利要求1所述的无负压供水设备，其特征在于，所述管体(63)的进水口直径与出水口直径一致。

8.根据权利要求1所述的无负压供水设备，其特征在于，所述过滤网(32)与水平面之间的夹角为α，30°≤α≤60°。

9.根据权利要求1所述的无负压供水设备，其特征在于，所述过滤网(32)在水平面的投影面积与直管(31)的横截面面积相等；且过滤网(32)的较低侧位于直管(31)与集砂管(33)的连通处的底部。

10.根据权利要求1所述的无负压供水设备，其特征在于，所述水泵出水总管和供水管(7)之间设有第二水锤消除器(16)；第二水锤消除器(16)的结构与第一水锤消除器(6)的结构相同。