CN220705954U - 一种余压水能提水智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灌溉技术领域，公开了一种余压水能提水智能控制装置，所述提水装置安装在泵房中，包括水泵、水轮机与控制系统；所述水轮机通过引水管与水库连通；所述水轮机的输出轴与所述水泵输入端通过连接装置连接；所述水轮机上设置有排水管；所述控制系统包括控制器、转速传感器与压力传感器；所述转速传感器安装在所述水轮机上；所述压力传感器安装在所述引水管上；且所述引水管与排水管上均安装有电动阀门；所述转速传感器、压力传感器与电动阀门均与所述控制器电连接。本实用新型可提高提水效率，便于泵房安装，运行安全，结构简单，能够实现智能控制。

Description

一种余压水能提水智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及灌溉技术领域，尤其涉及一种余压水能提水智能控制装置。

背景技术

提灌站是指在农田水利设施中，用于从水库、河流或其他水源提取灌溉用水所专门建立的水利站点，是提灌工程的核心，在广大的农村地区广泛存在，为农田的灌溉起着重要的作用。目前多采用水力机械从低处提水到高处，一般由水泵﹑动力设备﹑输水管道﹑进水闸﹑引水渠﹑前池﹑进水池﹑出水池﹑泵房和泄水渠等组成。水泵作为提灌站的核心设备，其配套的电机是主要的耗电设备，在大型提灌工程中，每年的水泵耗电量是巨大的，占农业灌溉的一半以上，每年的电费支出不容小觑。若可通过一种无需耗电的设备，替代传统的电机带动水泵的方式，节能效果明显。

水轮泵是靠水力驱动的提水机械。主要由水轮机和水泵组成，水轮机的转轮由水流驱动旋转，再由转轮驱动水泵叶轮，进行提水作业。现有技术中水轮泵结构分为上下两部分，上部是离心泵，下部是水轮机，设置在带有水位差的水中，上水位的水通过水轮泵流向下水位带动下水口的水轮机叶轮旋转，水轮机再带动离心泵运行，从而实现抽水。现有技术存在以下缺陷，整机高度较高，难以实现泵房安装；并且难以实现自动控制；基于以上缺陷，现需要一种可提高提水效率，便于泵房安装，运行安全，结构简单，能够实现自动控制的提水装置。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种余压水能提水智能控制装置，可提高提水效率，便于泵房安装，运行安全，结构简单，能够实现智能控制。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：

一种余压水能提水智能控制装置，所述提水装置安装在泵房中，包括水泵、水轮机与控制系统；所述水轮机通过引水管与水库连通；所述水轮机的输出轴与所述水泵输入端通过连接装置连接；所述水轮机上设置有排水管；所述控制系统包括控制器、转速传感器与压力传感器；所述转速传感器安装在所述水轮机上；所述压力传感器安装在所述引水管上；且所述引水管与排水管上均安装有电动阀门；所述转速传感器、压力传感器与电动阀门均与所述控制器电连接。

作为一种较优的实施方案，所述提水装置还包括真空引水装置；所述真空引水装置进水端通过进水管道与水源连通，出水端与所述水泵进水端连通。

作为一种较优的实施方案，所述进水管道的进水端与潜水泵连接。

作为一种较优的实施方案，所述引水管上设置有旁通管，所述旁通管上设置有旁通阀，所述旁通阀与所述控制器电连接。

作为一种较优的实施方案，所述连接装置包括连接轴、轴承件与永磁传动器，所述轴承件与永磁传动器依次安装在所述连接轴上，所述连接轴的两端分别与所述水轮机的输出端、所述水泵的输入端连接；所述永磁传动器靠近所述水泵端。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种余压水能提水智能控制装置，通过引水管将水库中的水输送至水轮机处，分泄水库到自来水厂由于地势差所带来的管道压力，充分利用余能，实现绿色环保。通过引水管引水带动水轮机运转，水轮机输出端与水泵输入端连接，带动水泵运行实现抽水灌溉；实现余能利用；通过压力传感器检测引水管中的压力状态，转速传感器检测水轮机输出的转速，控制器结合压力值与转速值进行电动阀门开度大小的调节，保证装置运行效率与安全，实现智能调节。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中装置结构俯视图；

图2为本实用新型的实施例中装置结构正视图；

图3为本实用新型的一种较优实施例中电路图。

图中：1、泵房；2、真空引水装置；3、水泵；4、水轮机；5、进水管道；6、引水管；7、连接装置；701、连接轴；702、轴承件；703、永磁传动器；8、排水管；9、潜水泵；10、电动行车；11、控制器；12、转速传感器；13、压力传感器；14、电动阀门；15、旁通管；16、旁通阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“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装置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。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供了一种余压水能提水智能控制装置，所述提水装置安装在泵房1中，包括水泵3、水轮机4与控制系统；所述水轮机4通过引水管6与水库连通；所述水轮机4的输出轴与所述水泵3输入端通过连接装置7连接；所述水轮机4上设置有排水管8；所述控制系统包括控制器11、转速传感器12与压力传感器13；所述转速传感器12安装在所述水轮机4上；所述压力传感器13安装在所述引水管6上；且所述引水管6与排水管8上均安装有电动阀门14；所述转速传感器12、压力传感器13与电动阀门14均与所述控制器11电连接。

一种余压水能提水智能控制装置，本装置安装在泵房1中，通过引水管6将水库中的水输送至水轮机4处，分泄水库到自来水厂由于地势差所带来的管道压力，充分利用余能，实现绿色环保。通过引水管6引水带动水轮机4运转，水轮机4输出端与水泵3输入端连接，带动水泵3运行实现抽水灌溉；实现余能利用。优选的是，水轮机4包括水轮机机壳、直筒进水管、主轴、叶片和直筒出水管，叶片的根部与主轴外侧固定连接，主轴的两端分别通过轴承活动安装在水轮机4机壳内，进水管与水轮机机壳顶部的进水口连通并与水轮机机壳水平相切，进水管与引水管6连通；出水管竖直连接在水轮机机壳底部的出水口上，出水管与排水管8连通；若干叶片环绕主轴均匀分布，主轴端部还连接有永磁传动器；永磁传动器起到助力的作用，大大提高了水轮机4的运行稳定性，出水管和具有渐开线轮廓的叶片，使得水能迅速被排除，提高水轮机4的工作效率。本装置整体安装在泵房1中，各结构之间的安装位置在保证能够正常运转的前提下降低装置的高度，节省安装空间；优选的，泵房1中设置有电动行车10，用于吊装个结构；泵房1的地面应高于水源的最高水位。泵房1中安装有控制系统，通过压力传感器13检测引水管6中的压力状态，通过转速传感器12检测水轮机4输出的转速，控制器11结合压力值与转速值进行电动阀门14开度大小的调节，保证装置运行效率与安全，实现智能调节。控制器11优选为PLC控制器11，本实用新型结构简单，运行可靠，充分利用余能实现灌溉工程，绿色环保，效率高。

优选的，水泵3的水管端连接的管道上设置有压力表，用于检测出水管路的压力，检测后的压力值传递给控制器11，压力值过低时，通过调大电动阀门14的开度，调大水轮机4的转速，进而对水泵3的转速实现调节，提高水泵3做功。压力值过高时，通过调小电动阀门14的开度，调小水轮机4的转速，进而对水泵3的转速实现调节，降低水泵3做功；保护灌溉工作的正常进行。

一种较优的实施方案，由于季节变换，会分为汛期与旱期，在汛期时，由于水量过大，过量的水通过引水管6带动水轮机4运转，会使装置转速过高，增加装置的负荷，造成装置损坏，因此可通过减小电动阀门14的开度控制水量，并同时通过压力传感器13检测引水管6中的压力，若压力过高，需采取进一步的泄压措施，保证装置的正常运行。在旱期时，水量较小，引水管6中水流量较小，可通过压力传感器13检测引水管6中的压力，通过调大电动阀门14的开度，保证水轮机4的转速在设定范围内，若出现严重缺水的状态，工作人员应根据现状做出补救措施，借助其他现有装置实现灌溉作业，本实用新型不做赘述。

实施例2

如图1-2所示，本实施例是在上述实施例的基础上进行展开的，具体的，本实施例提供了一种余压水能提水智能控制装置，所述提水装置还包括真空引水装置2；所述真空引水装置2进水端通过进水管道5与水源连通，出水端与所述水泵3进水端连通。真空引水装置2使水泵3由负压吸水别为正压吸水，提高装置的灌溉效率；真空引水装置2优选为型号为Ф2000×1500的真空引水罐，用于水泵3安装在泵房1中，在水源水位较低时，水泵3抽水较为困难，通过设置真空引水罐使水泵3由负压吸水变成了正压吸水，使用效果好，运行可靠，并避免了由底阀漏水而影响水泵3正常运转的缺点。

作为一种较优的实施方案，所述进水管道5的进水端与潜水泵9连接。优选的，潜水泵9为型号为GFBC72-6.5-3的不锈钢潜水泵9；不锈钢潜水泵9可将深处的水抽取出来，用于深井提水，主要用与水源水位较低时通过设置潜水泵9抽取深处的水用于灌溉，提高灌溉效率。

作为一种较优的实施方案，所述引水管6上设置有旁通管15，所述旁通管15上设置有旁通阀16，所述旁通阀16与所述控制器11电连接。当压力传感器13检测到引水管6中压力超过阈值，控制器11控制旁通阀16开启，通过旁通管15进行泄压，保证装置的运行安全。

作为一种较优的实施方案，所述连接装置7包括连接轴701、轴承件702与永磁传动器703，所述轴承件702与永磁传动器703依次安装在所述连接轴701上，所述连接轴701的两端分别与所述水轮机4的输出端、所述水泵3的输入端连接；所述永磁传动器703靠近所述水泵3端。轴承件702用于支撑连接轴701，较优的是，轴承件702安装在轴承支架上，轴承支架安装在轴承座上，轴承座通过固定螺栓固定安装在泵房1地面。永磁传动器703用于增加转动惯量和刹车制动，较优的是，将永磁传动器703装配在连接轴701上靠近水泵3一端，并将永磁传动器703直接设计成半联轴器形状，从而减少一个半联轴器，缩小了整个机组的轴向长度。

一种较优的实施方案，如图3所示，控制器11为PLC控制器，还包括电源模块为各电器元件供电，PLC控制器与人机交互屏电连接，人机交互屏与手机信号连通，可通过手机进行状态的监测与查询；控制器11通过电缆分别与旁通阀16、电动阀门14、转速传感器13与压力传感器13电连接，用于实现信号监测与控制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是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范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种余压水能提水智能控制装置，其特征在于：所述余压水能提水智能控制装置安装在泵房(1)中，包括水泵(3)、水轮机(4)与控制系统；所述水轮机(4)通过引水管(6)与水库连通；所述水轮机(4)的输出轴与所述水泵(3)输入端通过连接装置(7)连接；所述水轮机(4)上设置有排水管(8)；所述控制系统包括控制器(11)、转速传感器(12)与压力传感器(13)；所述转速传感器(12)安装在所述水轮机(4)上；所述压力传感器(13)安装在所述引水管(6)上；且所述引水管(6)与排水管(8)上均安装有电动阀门(14)；所述转速传感器(12)、压力传感器(13)与电动阀门(14)均与所述控制器(11)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种余压水能提水智能控制装置，其特征在于：所述余压水能提水智能控制装置还包括真空引水装置(2)；所述真空引水装置(2)进水端通过进水管道(5)与水源连通，出水端与所述水泵(3)进水端连通。

3.根据权利要求2所述的一种余压水能提水智能控制装置，其特征在于：所述进水管道(5)的进水端与潜水泵(9)连接。

4.根据权利要求1所述的一种余压水能提水智能控制装置，其特征在于：所述引水管(6)上设置有旁通管(15)，所述旁通管(15)上设置有旁通阀(16)，所述旁通阀(16)与所述控制器(11)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种余压水能提水智能控制装置，其特征在于：所述连接装置(7)包括连接轴(701)、轴承件(702)与永磁传动器(703)，所述轴承件(702)与永磁传动器(703)依次安装在所述连接轴(701)上，所述连接轴(701)的两端分别与所述水轮机(4)的输出端、所述水泵(3)的输入端连接；所述永磁传动器(703)靠近所述水泵(3)端。