專(zhuān)利名稱(chēng)：全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供水技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng) 疊壓供水設(shè)備，可直接串接在管網(wǎng)上。
背景技術(shù)：
目前由于供水管網(wǎng)覆蓋面積大，地勢(shì)高低的參差不齊且高層建筑越來(lái) 越多，采用二次加壓方式供水的方式比較多。經(jīng)過(guò)水廠嚴(yán)格凈化處理及消 毒的合格生活飲用水，在輸送、蓄儲(chǔ)和二次加壓過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二次污染， 影響供水水質(zhì)的安全。二次污染事故大量出現(xiàn)在二次加壓環(huán)節(jié)上，其中， 貯水池和高位水箱是主要的污染源。在城鎮(zhèn)公共供水管道上直接裝泵抽水 的方式一直是供水管理系統(tǒng)的禁區(qū)，其主要理由就是水泵直接抽水會(huì)在管 路中產(chǎn)生負(fù)壓或稱(chēng)真空現(xiàn)象，使管路壓力徒降，影響相鄰用戶(hù)的正常用水， 還會(huì)產(chǎn)生管道回流、積氣、震蕩、水錘等影響管網(wǎng)供水安全的副作用。目 前市場(chǎng)上被稱(chēng)之為"無(wú)負(fù)壓(無(wú)吸程)二次供水設(shè)備"大多采用真空補(bǔ)償 器等補(bǔ)氣方式，也就是在管路或儲(chǔ)水罐中產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)自動(dòng)打開(kāi)閥門(mén)，吸入 大氣，破壞真空，使原先密封的儲(chǔ)水罐等效為一個(gè)開(kāi)口容器。這是一個(gè)產(chǎn) 生負(fù)壓后再消除負(fù)壓的過(guò)程，這種方式對(duì)管網(wǎng)有不良沖擊，管網(wǎng)內(nèi)流態(tài)的 變化不穩(wěn)定，管網(wǎng)運(yùn)行不安定，且易產(chǎn)生二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種全自動(dòng)限流式 無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，主要解決現(xiàn)有的供水設(shè)備易引發(fā)二次污染、供 水過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)壓后再消除、對(duì)管網(wǎng)有不良沖擊、管網(wǎng)內(nèi)流態(tài)的變化不穩(wěn) 定等問(wèn)題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng) 疊壓供水設(shè)備，它包括自來(lái)水進(jìn)管l，其特殊之處在于在自來(lái)水進(jìn)管1通 過(guò)管路與穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7連接，在管路上依次設(shè)進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表2、
倒流防止器3、進(jìn)水側(cè)氣體隔斷器4、過(guò)濾器5，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7內(nèi)是流 量調(diào)節(jié)器水腔13，在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的底部設(shè)穩(wěn)流調(diào)節(jié)器支座17，在穩(wěn)
流調(diào)節(jié)器罐體7底部的出水口處設(shè)清洗排污閥29;水泵機(jī)組與旁通管24
并聯(lián)后與穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的底部出水管連接，每套水泵機(jī)組的水泵22進(jìn) 水口前設(shè)蝶閥20、可撓性橡膠軟接頭21，水泵22出水口設(shè)可撓性橡膠軟 接頭、蝶閥、止回閥23;旁通管24與水泵機(jī)組的出水管并聯(lián)后與出水總 管26連接，在出水總管26上設(shè)出水總管遠(yuǎn)傳壓力表25;在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐 體7內(nèi)設(shè)液位傳感器14、液位傳感器來(lái)水啟泵水位15、液位傳感器低水位 16;在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7上方設(shè)負(fù)壓消除器罐體28， 二者之間設(shè)進(jìn)氣排氣 阻水閥12，負(fù)壓消除器罐體28內(nèi)是負(fù)壓消除器氣腔ll，在負(fù)壓消除器罐 體28上設(shè)負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表8、充氣閥9、常閉式電磁閥10;進(jìn)水管 遠(yuǎn)傳壓力表2、負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表8、常閉式電磁閥10、液位傳感器 14、水泵加壓機(jī)組的水泵22、出水總管遠(yuǎn)傳壓力表25通過(guò)線(xiàn)路與全自動(dòng) 微機(jī)控制柜27連接，全自動(dòng)微機(jī)控制柜27與觸摸屏30連接。
本發(fā)明的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，其所述的水泵機(jī)組 的水泵臺(tái)數(shù)根據(jù)用戶(hù)需要為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上。
本發(fā)明的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，采用限流式無(wú)負(fù)壓 控制方式。
本發(fā)明所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備的各技術(shù)特征的 作用及說(shuō)明
自來(lái)水進(jìn)水管1:與自來(lái)水進(jìn)水管相接。其管徑的大小與用戶(hù)的用水
量有關(guān)。
進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表2: —是可直接觀察自來(lái)水管網(wǎng)的來(lái)水壓力；二是 采集壓力數(shù)據(jù)輸送到全自動(dòng)控制柜的微機(jī)進(jìn)行處理，將壓力轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電 信號(hào)參與控制過(guò)程演算。并以演算結(jié)果限定水泵出水量。以智能控制的手 段使水泵在限定流量下運(yùn)轉(zhuǎn)，使水泵出水量不會(huì)大于自由流出流量則根本 不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，而不是產(chǎn)生負(fù)壓后再去消除。
倒流防止器3:防止用戶(hù)的水倒流入管網(wǎng)，污染市政管網(wǎng)的水質(zhì)。
進(jìn)水側(cè)氣體隔斷器4:有效去除和隔斷管網(wǎng)中的氣體進(jìn)入設(shè)備。
過(guò)濾器5:去除管網(wǎng)中的較大顆粒雜質(zhì)。
穩(wěn)流調(diào)節(jié)器進(jìn)水口法蘭6:與進(jìn)水管路連接，法蘭連接。 穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7: —般為SUS304不銹鋼或碳鋼結(jié)構(gòu)。罐體容積一般 按水泵l分鐘流量計(jì)算。其厚度與自來(lái)水進(jìn)水壓力有關(guān)。穩(wěn)定進(jìn)水壓力， 減緩管網(wǎng)壓力波動(dòng)影響，補(bǔ)償因瞬變流態(tài)和水泵震蕩式的流量差。采用立 式罐體優(yōu)于臥式罐體①容易保持高于進(jìn)出水口 lm以上的重力水頭，緩解 水錘沖擊；②占地面積?、蹖?duì)負(fù)壓消除器的集氣功能有幫助，易于集氣，
水腔內(nèi)不窩氣，利于負(fù)壓消除。
負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表8: —是可直接觀察負(fù)壓消除器氣腔內(nèi)的氣體 壓力；二是采集負(fù)壓消除器氣腔內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)輸送到全自動(dòng)控制柜的微機(jī) 進(jìn)行處理。決定是否打開(kāi)常閉式電磁閥排氣或通過(guò)充氣閥充氣。以保證負(fù) 壓消除器氣腔內(nèi)的壓力適中。具體的壓力值與自來(lái)水的進(jìn)水壓力和流量調(diào) 節(jié)器的體積有關(guān)。
充氣閥9:當(dāng)負(fù)壓消除器內(nèi)的氣壓不足時(shí)，通過(guò)它進(jìn)行充氣。
常閉式電磁閥10:當(dāng)負(fù)壓消除器內(nèi)的氣壓不足時(shí)，通過(guò)集氣腔遠(yuǎn)傳壓 力表發(fā)出的信號(hào)給微機(jī)控制柜，接到微機(jī)控制柜發(fā)出指令后打開(kāi)，排氣至 設(shè)定壓力范圍后關(guān)閉。
負(fù)壓消除器氣腔ll:集氣的作用。用于接收穩(wěn)流調(diào)節(jié)器中排出的氣體 和向穩(wěn)流調(diào)節(jié)器中壓入氣體以消除負(fù)壓。
進(jìn)氣排氣阻水閥12:當(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)壓力充足時(shí)，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器滿(mǎn)水位， 進(jìn)氣排氣阻水閥關(guān)閉，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器中的水被阻隔，此時(shí)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)為全 封閉狀態(tài)，整個(gè)罐系統(tǒng)被分為兩個(gè)腔，頂部為氣腔，下面為水腔；當(dāng)自來(lái) 水管網(wǎng)來(lái)水不足時(shí)，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器中水位下降，氣腔內(nèi)壓力高于水腔內(nèi)壓力， 進(jìn)氣排氣阻水閥打開(kāi)，氣腔內(nèi)的氣體進(jìn)入水腔，破壞即將產(chǎn)生的虹吸現(xiàn)象， 有效地防止了負(fù)壓的產(chǎn)生，此時(shí)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)仍與大氣隔絕，亦為全封閉 狀態(tài)，杜絕了因大氣進(jìn)入引起的二次污染。
穩(wěn)流調(diào)節(jié)器水腔13:起到流量調(diào)節(jié)、穩(wěn)定水壓、消除來(lái)水水錘的作用。
液位傳感器14:通過(guò)液位傳感器的作用，來(lái)水不足時(shí)，實(shí)現(xiàn)停機(jī)保護(hù)； 來(lái)水充足時(shí)，恢復(fù)正常供水。
液位傳感器來(lái)水啟泵水位15:液位傳感器到達(dá)該設(shè)定水位時(shí)，恢復(fù)正 常供水。
液位傳感器低水位16:液位傳感器到達(dá)該設(shè)定水位時(shí)，強(qiáng)制停機(jī)保護(hù)。 穩(wěn)流調(diào)節(jié)器支座17:用于支撐穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體。
穩(wěn)流調(diào)節(jié)器出水口法蘭19:與加壓機(jī)組進(jìn)水管路和旁通管連接，法蘭 連接。
蝶閥20:方便運(yùn)行調(diào)試；方便維修。
可撓性橡膠軟接頭21:減少機(jī)組震動(dòng)，緩解水力沖擊，便于維修拆裝。
水泵機(jī)組的水泵22:水泵機(jī)組一般為兩套設(shè)置， 一用一備。實(shí)現(xiàn)微機(jī) 控制全自動(dòng)增壓的目的。
緩閉消音止回闊23 (其余均同)防止用戶(hù)管路的水回流，是防止市 政管網(wǎng)污染的第一道防線(xiàn)；消除水錘，降低噪音。
旁通管24:停電時(shí)或檢修時(shí)，通過(guò)旁通管，自來(lái)水管網(wǎng)的水仍可到達(dá)
部分供水區(qū)域，不至于全區(qū)停水。
出水總管遠(yuǎn)傳壓力表25: —是可直接觀察出水總管的壓力；二是采集 出水總管的壓力數(shù)據(jù)輸送到全自動(dòng)控制柜的微機(jī)進(jìn)行處理。決定變頻調(diào)速 器的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，以保證用戶(hù)用水壓力。具體的壓力值與用戶(hù)的最不利配水 點(diǎn)的絕對(duì)高差有關(guān)。
出水總管26:匯集出水，與用戶(hù)連接。
全自動(dòng)微機(jī)控制柜27:水泵軟啟動(dòng)、軟停止，防止流態(tài)突變。留有信 息化處理模塊。
負(fù)壓消除器罐體28:裝盛收集預(yù)壓氣體，起到負(fù)壓消除作用。 清洗排污閥29:定期對(duì)穩(wěn)流調(diào)節(jié)器中的污物進(jìn)行排放，也可作為設(shè)備 的放空口。
觸摸屏30:實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)。
本發(fā)明的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，在管網(wǎng)上直接串接 水泵加壓供水，從而取消水池、水箱等水體暴露貯留等產(chǎn)生二次污染的中 間過(guò)程；在全密閉的環(huán)境下，消除負(fù)壓生成條件使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生負(fù)壓，
并且可在約束條件下運(yùn)行，避免對(duì)管網(wǎng)的不良沖擊，保證管網(wǎng)內(nèi)流態(tài)的穩(wěn) 定平滑的變化，使管網(wǎng)安定運(yùn)行，將合格的自來(lái)水直供到用戶(hù)的每一個(gè)用 水點(diǎn)。
本發(fā)明所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，與管網(wǎng)直連， 由于全自動(dòng)微機(jī)控制柜內(nèi)置程序，可實(shí)現(xiàn)疊壓供水、防止倒流、全封閉管 路(與外界大氣完全隔絕)、氣體隔斷、限流或限壓式無(wú)負(fù)壓供水、流量補(bǔ) 償調(diào)節(jié)、無(wú)水停機(jī)保護(hù)、來(lái)水自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行、負(fù)壓檢測(cè)、負(fù)壓消除、水錘 消除、變頻調(diào)速運(yùn)行、軟啟動(dòng)、軟停止、相對(duì)減少系統(tǒng)瞬變流、故障自動(dòng) 投入、定時(shí)切換、人機(jī)對(duì)話(huà)、信息化數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等全自動(dòng)控制功 能。
本發(fā)明所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備與已有技術(shù)相比 具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步
1、 供水設(shè)備根本不產(chǎn)生負(fù)壓而不是產(chǎn)生了負(fù)壓再消除；壓力管路中串 泵抽水時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓的條件是在水力過(guò)渡過(guò)程中進(jìn)口流量小于出口流量時(shí)出 現(xiàn)水柱分離及再?gòu)浐犀F(xiàn)象從而破壞了非恒定流動(dòng)的連續(xù)性，即負(fù)壓生成。
"負(fù)壓"是管路氣囊、氣阻、水錘、壓力震蕩等危及管網(wǎng)安全的主要隱患。 本發(fā)明的供水設(shè)備使水泵在約束條件下軟啟動(dòng)、軟停止、平滑調(diào)速、穩(wěn)態(tài) 切換，甚至在水泵失控、故障、出水管路斷裂等極端條件下均不會(huì)破壞管 網(wǎng)的穩(wěn)定流態(tài)，因而不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓；并且本發(fā)明的供水設(shè)備并沒(méi)有局限于 簡(jiǎn)單的負(fù)壓消除，而是從整個(gè)城市供水系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)直接供水模式的系統(tǒng) 性、完整性來(lái)定位無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備的功能、性能和技術(shù)指標(biāo)，以使得產(chǎn)品 具有先進(jìn)性、實(shí)用性和廣泛的適用性。
2、 本發(fā)明的供水設(shè)備具有管網(wǎng)安全保障和滿(mǎn)足管網(wǎng)約束條件的功能； 現(xiàn)有的供水管網(wǎng)服務(wù)界限是以水表前后清楚的劃分開(kāi)來(lái)，水表后的水池、 加壓設(shè)備屬于用戶(hù)自行建設(shè)使用和管理，管網(wǎng)將合格的水送入水池后則可 無(wú)慮；而使用了管網(wǎng)疊壓設(shè)備直接加壓到戶(hù)方式后，沒(méi)有了水池的隔離帶， 相當(dāng)于供水管網(wǎng)的擴(kuò)展和延伸，設(shè)備及其出水管路的故障則會(huì)立即沖擊管 網(wǎng)，影響管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行形態(tài)，可能產(chǎn)生顯性或隱性的系統(tǒng)不安定工況或
出現(xiàn)局部影響大片地區(qū)用水；另外，取消了水池以后，用戶(hù)方的高峰用水
量都直接向管網(wǎng)索取， 一旦水泵失控，也會(huì)以水泵的最大流量取水；而本 發(fā)明的供水設(shè)備的管網(wǎng)是使設(shè)備保證不超過(guò)管網(wǎng)規(guī)定給用戶(hù)的取水流量或 管網(wǎng)允許的供水壓力的約束條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，并在穩(wěn)定流態(tài)控制，防水錘措施 及防止倒流閥門(mén)的綜合對(duì)策下，使管網(wǎng)在設(shè)備運(yùn)行、水泵及電氣故障、突 然停電、管網(wǎng)停水等可以預(yù)見(jiàn)的各種狀況下都不受沖擊，不會(huì)使局部故障 上逆到殃及全局。
3、 控制功能更為完善；本發(fā)明的供水設(shè)備具有齊全完善的自動(dòng)控制功 能，具有1)"一掀式"開(kāi)泵操作；2) 24小時(shí)定時(shí)切換備用泵，以防止 死水滯留影響水質(zhì)，切換在用水低谷時(shí)進(jìn)行；3)自來(lái)水管網(wǎng)斷水時(shí)自動(dòng)停 泵，來(lái)水后自動(dòng)啟泵；4)工作泵出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換到備用泵并報(bào)警；5) 變頻器故障后自動(dòng)復(fù)位后再啟動(dòng)備用泵；6)電力系統(tǒng)停電后再來(lái)電時(shí)自動(dòng) 轉(zhuǎn)為正常自動(dòng)供水狀態(tài)。
4、 可視為"自來(lái)水管網(wǎng)上的一個(gè)終端設(shè)備"；可以實(shí)現(xiàn)自來(lái)水公司供 水一體化管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)(供水安定、平穩(wěn)、水壓充足、水質(zhì)良好、節(jié)水 節(jié)電為目標(biāo))的供水體制，供水設(shè)備具有數(shù)據(jù)采集、積累、模型演算及向 自來(lái)水公司傳送數(shù)據(jù)的功能模塊，使全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè) 備能向自來(lái)水公司報(bào)告終端信息，從而彌補(bǔ)管網(wǎng)上壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量的不足， 這些數(shù)據(jù)可供"供水優(yōu)化調(diào)度"、"管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)"、"管網(wǎng)漏水檢知"、"水 量分析"等信息化管理工作活用。
5、 具有一定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；本發(fā)明的供水設(shè)備能使居民放心地 用上沒(méi)有水質(zhì)污染的潔凈的自來(lái)水，提高居民對(duì)政府提供的社會(huì)公共產(chǎn)品 的滿(mǎn)意度，從而產(chǎn)生良好的社會(huì)效益；另外該產(chǎn)品可以減少占地和修建水 池，節(jié)省投資，多重節(jié)能，并可免去物業(yè)管理中清刷水池、消毒等麻煩的 運(yùn)行管理工作和費(fèi)用，居民不但獲得水質(zhì)好、水壓足、不斷水的優(yōu)質(zhì)供水 服務(wù)而且由于充分利用了管網(wǎng)水頭，節(jié)電效益顯著，從而具有一定的經(jīng)濟(jì) 效益。
6、 具有環(huán)保、節(jié)能、可靠性高、適用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
1自來(lái)水進(jìn)水管，2進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表，3倒流防止器，4進(jìn)水側(cè)氣
體隔斷器，5過(guò)濾器，6穩(wěn)流調(diào)節(jié)器進(jìn)水口法蘭，7穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體，8負(fù) 壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表，9充氣閥，IO常閉式電磁闊，ll負(fù)壓消除器氣腔， 12迸氣排氣阻水閥，13流量調(diào)節(jié)器水腔，14液位傳感器，15液位傳感器 來(lái)水啟泵水位，16液位傳感器低水位，17穩(wěn)流調(diào)節(jié)器支座，19穩(wěn)流調(diào)節(jié) 器出水口法蘭，20蝶閥，21可撓性橡膠軟接頭，22水泵加壓機(jī)組的水泵， 23止回閥，24旁通管，25出水總管遠(yuǎn)傳壓力表，26出水總管，27全自動(dòng) 微機(jī)控制柜，28負(fù)壓消除器罐體，29清洗排污闊，30觸摸屏。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解與實(shí)施，下面結(jié)合附圖給出具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例l，參見(jiàn)圖l，在自來(lái)水進(jìn)管1上安裝進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表2，然 后再在進(jìn)水管路上依次接入倒流防止器3、進(jìn)水側(cè)氣體隔斷器4、過(guò)濾器5， 過(guò)濾器5通過(guò)管路與穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7連接，在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的連接 端安裝穩(wěn)流調(diào)節(jié)器進(jìn)水口法蘭6，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的內(nèi)腔是流量調(diào)節(jié)器 水腔13，在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的底部固定穩(wěn)流調(diào)節(jié)器支座17，在穩(wěn)流調(diào)節(jié) 器罐體7底部的出水口處安裝清洗排污閥29，在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的底部 的連接處安裝穩(wěn)流調(diào)節(jié)器出水口法蘭19;將水泵機(jī)組與旁通管24并聯(lián)后 與穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7的底部出水管連接，水泵機(jī)組的水泵22臺(tái)數(shù)根據(jù)用戶(hù) 需要為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上，每套水泵機(jī)組的水泵22進(jìn)水口前安裝蝶閥20、 可撓性橡膠軟接頭21，水泵22出水口安裝可撓性橡膠軟接頭、蝶閥、止 回閥23，旁通管24與水泵機(jī)組的出水管并聯(lián)后與出水總管26連接，在出 水總管26上安裝出水總管遠(yuǎn)傳壓力表25,出水總管26與用戶(hù)連接；在穩(wěn) 流調(diào)節(jié)器罐體7內(nèi)安裝液位傳感器14、液位傳感器來(lái)水啟泵水位15、液位 傳感器低水位16;在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體7上方安裝負(fù)壓消除器罐體28，在二 者之間安裝進(jìn)氣排氣阻水閥12，負(fù)壓消除器罐體28內(nèi)腔是負(fù)壓消除器氣
腔ll，在負(fù)壓消除器罐體28上安裝負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表8、充氣閥9、 常閉式電磁閥10;最后將進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表2、負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表8、 常閉式電磁閥10、液位傳感器14、水泵加壓機(jī)組的水泵22、出水總管遠(yuǎn) 傳壓力表25通過(guò)線(xiàn)路與全自動(dòng)微機(jī)控制柜27連接，全自動(dòng)微機(jī)控制柜27 內(nèi)置控制程序，再將全自動(dòng)微機(jī)控制柜27與觸摸屏30連接；設(shè)備采用限 流式無(wú)負(fù)壓控制方式。
本發(fā)明所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，其工作原理為 通過(guò)進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表設(shè)定限定流量對(duì)應(yīng)的來(lái)水壓力信號(hào)向全自動(dòng)控制柜 中的微機(jī)提供壓力信息并進(jìn)行演算，當(dāng)來(lái)水壓力大于等于設(shè)定壓力時(shí)，設(shè) 備正常運(yùn)行，當(dāng)來(lái)水壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，設(shè)備停機(jī)保護(hù)。每個(gè)用戶(hù)的具 體情況都不同，管網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有環(huán)狀和枝狀類(lèi)別之分，采用普通的管網(wǎng) 水力進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于管網(wǎng)經(jīng)常性管理工作較差的供水系統(tǒng)，還可以通過(guò)測(cè) 壓、測(cè)流等試驗(yàn)工作來(lái)獲取數(shù)據(jù)，并逐步使管網(wǎng)管理科學(xué)、正規(guī)的完善起 來(lái)。當(dāng)水力計(jì)算結(jié)果認(rèn)為該管段取水能夠滿(mǎn)足用戶(hù)需求時(shí)，則可批準(zhǔn)該用 戶(hù)取水流量，并依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》等設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理 的居住小區(qū)的進(jìn)水管路圖。
依據(jù)水力計(jì)算公式
公式(1): H= ( §a+2§b+§ v+AL/d+l) V2/2g
式中H-管網(wǎng)接口處水壓，L-出水管長(zhǎng)度，d-出水管管徑，§a、 §b 和Sv為局部損失系數(shù)。 公式(2): Q=vnd3/4 式中Q-自由出水流量，V-管內(nèi)流速
根據(jù)計(jì)算公式(1)和(2)可計(jì)算出該小區(qū)進(jìn)水管路的自由出水流量， 即管路向開(kāi)口容器(水池)送水的流量Q。。如果在出水管端連接水泵抽水， 此流量Q。就是應(yīng)限制的負(fù)壓抽水臨界點(diǎn)流量。只要能控制水泵的出水流量 小于限制流量Q。，則不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓抽水現(xiàn)象。應(yīng)該指出，水泵直接向管網(wǎng) 增壓時(shí)所增補(bǔ)揚(yáng)程的高低對(duì)管網(wǎng)的壓力降無(wú)任何影響，唯有取水流量是影 響管網(wǎng)壓力的因素。
低層住宅與經(jīng)過(guò)水泵加壓后送至數(shù)十米高的相同戶(hù)數(shù)的高層住宅的用 水量是相同的，水泵增壓而不增流量，自然不會(huì)因?yàn)樵鰤憾绊懝芫W(wǎng)壓力 的穩(wěn)定。所以，只要可以控制住水泵在任何工況下都不會(huì)超過(guò)限量抽水， 即只需要將"水泵應(yīng)在管網(wǎng)限定流量下運(yùn)轉(zhuǎn)不得超量取水"列為管網(wǎng)直 接加壓供水設(shè)備的準(zhǔn)用條件就可有理有據(jù)有力地加以管理了。
其中關(guān)鍵的是準(zhǔn)確確定限定的流量值對(duì)應(yīng)的壓力值。
確定的方法是畫(huà)出該用戶(hù)的進(jìn)水管路特性曲線(xiàn)P0二P1-SQ12
式中S—進(jìn)水管路阻力特性系數(shù)PO—穩(wěn)流調(diào)節(jié)器進(jìn)水口處壓力 Pl—自來(lái)水管網(wǎng)壓力，Ql—進(jìn)水管流量
在曲線(xiàn)上找出負(fù)壓臨界流量Q。對(duì)應(yīng)的壓力值即可。該壓力值就是設(shè)定 的限定壓力。
本發(fā)明所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備， 一旦限流控制 失控也不會(huì)形成負(fù)壓，因?yàn)槟茉谄渑R界狀態(tài)將其消除，其負(fù)壓消除原理.-進(jìn)水管從立式穩(wěn)流調(diào)節(jié)器中部進(jìn)水口進(jìn)水，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器的頂部通過(guò)進(jìn)氣排 氣阻水閥與負(fù)壓消除器相連通。穩(wěn)流調(diào)節(jié)器滿(mǎn)水時(shí)進(jìn)氣排氣阻水閥關(guān)閉， 此時(shí)穩(wěn)流調(diào)節(jié)器為承壓的密閉容器。在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓或水位下降 時(shí)打開(kāi)進(jìn)氣排氣阻水闊，負(fù)壓消除器中的氣體進(jìn)入穩(wěn)流調(diào)節(jié)器，破壞虹吸， 消除負(fù)壓。
本發(fā)明所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，其設(shè)備運(yùn)行有 如下四種工況
(1) 管流靜止?fàn)顟B(tài)
Q1=Q2=0， P1=P2=0
其中Ql—進(jìn)水管流量Q2—出水管流量
Pl—自來(lái)水管網(wǎng)壓力，P0—進(jìn)水口壓力(PO"穩(wěn)流調(diào)節(jié)器內(nèi)壓力)P2 一出水管壓力
(2) 管流為連續(xù)流狀態(tài)(穩(wěn)流調(diào)節(jié)器滿(mǎn)水時(shí)) Q1二Q2^用戶(hù)使用流量，P0=P1-SQ12 P2二P0+AH 式中S—進(jìn)水管路阻力特性系數(shù)AH—水泵做功揚(yáng)程
此時(shí)管流可視為連續(xù)性非恒定流。水泵依據(jù)用水流量的變化而變速運(yùn)
轉(zhuǎn)，自動(dòng)改變揚(yáng)程P2和流量Q2滿(mǎn)足用水需求。進(jìn)水管流符合不可壓縮流 體穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)性方程式特征，故Q^Q2;進(jìn)水口壓力PO可疊加到水泵
揚(yáng)程上利用。所疊壓力是隨流量而變化的變量而非定量，更不是管網(wǎng)上的
壓力Pl。
(3) 管流分離狀態(tài) QK Q2， P0"0，P2二AH
當(dāng)用水量增大，水泵轉(zhuǎn)速加快，致使Q2〉Q1，此時(shí)由于穩(wěn)流調(diào)節(jié)器補(bǔ) 水AQ二Q2-Q1，使穩(wěn)流調(diào)節(jié)器內(nèi)水位下降，導(dǎo)致管流拉斷，破壞了連續(xù)性流 態(tài)而產(chǎn)生負(fù)壓。若穩(wěn)流調(diào)節(jié)器頂部的進(jìn)氣排氣阻水閥可及時(shí)打開(kāi)，向罐內(nèi) 注入氣體，則使穩(wěn)流調(diào)節(jié)器變成了開(kāi)口容器。這時(shí)的進(jìn)水流量Q1為管網(wǎng)壓 力P1和管路阻力特性決定的最大能力流量，是負(fù)壓吸水的臨界流量。水泵 此時(shí)工況為雖無(wú)吸程也無(wú)疊壓的水池取水方式，出水則是以設(shè)定的恒壓控 制線(xiàn)控制水泵轉(zhuǎn)數(shù)的傳統(tǒng)變頻調(diào)速供水方式。形成了出水管流與進(jìn)水管流 不相關(guān)的連續(xù)性流態(tài)，向用戶(hù)正常供水。
(4) 停機(jī)保護(hù)狀態(tài)
當(dāng)穩(wěn)流調(diào)節(jié)器內(nèi)水位繼續(xù)下降至液位傳感器低水位16時(shí)，強(qiáng)制停機(jī)保 護(hù)；當(dāng)穩(wěn)流調(diào)節(jié)器內(nèi)水位上升到啟泵水位15時(shí)，設(shè)備自動(dòng)恢復(fù)正常供水。
權(quán)利要求
1、全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，它包括自來(lái)水進(jìn)管(1)，其特征在于在自來(lái)水進(jìn)管(1)通過(guò)管路與穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)連接，在管路上依次設(shè)進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表(2)、倒流防止器(3)、進(jìn)水側(cè)氣體隔斷器(4)、過(guò)濾器(5)，穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)內(nèi)是流量調(diào)節(jié)器水腔(13)，在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)的底部設(shè)穩(wěn)流調(diào)節(jié)器支座(17)，在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)底部的出水口處設(shè)清洗排污閥(29)；水泵機(jī)組與旁通管(24)并聯(lián)后與穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)的底部出水管連接，每套水泵機(jī)組的水泵(22)進(jìn)水口前設(shè)蝶閥(20)、可撓性橡膠軟接頭(21)，水泵(22)出水口設(shè)可撓性橡膠軟接頭、蝶閥、止回閥(23)；旁通管(24)與水泵機(jī)組的出水管并聯(lián)后與出水總管(26)連接，在出水總管(26)上設(shè)出水總管遠(yuǎn)傳壓力表(25)；在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)內(nèi)設(shè)液位傳感器(14)、液位傳感器來(lái)水啟泵水位(15)、液位傳感器低水位(16)；在穩(wěn)流調(diào)節(jié)器罐體(7)上方設(shè)負(fù)壓消除器罐體(28)，二者之間設(shè)進(jìn)氣排氣阻水閥(12)，負(fù)壓消除器罐體(28)內(nèi)是負(fù)壓消除器氣腔(11)，在負(fù)壓消除器罐體(28)上設(shè)負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表(8)、充氣閥(9)、常閉式電磁閥(10)；進(jìn)水管遠(yuǎn)傳壓力表(2)、負(fù)壓消除器遠(yuǎn)傳壓力表(8)、常閉式電磁閥(10)、液位傳感器(14)、水泵加壓機(jī)組的水泵(22)、出水總管遠(yuǎn)傳壓力表(25)通過(guò)線(xiàn)路與全自動(dòng)微機(jī)控制柜(27)連接，全自動(dòng)微機(jī)控制柜(27)與觸摸屏(30)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，其 特征在于所述的水泵機(jī)組的水泵臺(tái)數(shù)根據(jù)用戶(hù)需要為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，其 特征在于采用限流式無(wú)負(fù)壓控制方式。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全自動(dòng)限流式無(wú)負(fù)壓管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備，在管網(wǎng)上直接串接水泵加壓供水，從而取消水池、水箱等水體暴露貯留等產(chǎn)生二次污染的中間過(guò)程；在全封閉的環(huán)境下，消除負(fù)壓生成條件使設(shè)備在約束條件下運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)根本不產(chǎn)生負(fù)壓，避免對(duì)管網(wǎng)的不良沖擊；即使將要產(chǎn)生負(fù)壓，在負(fù)壓產(chǎn)生的臨界狀態(tài)也能消除之，防、消雙重功能保證管網(wǎng)內(nèi)水流態(tài)的穩(wěn)定平滑的變化，使管網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，將合格的自來(lái)水直供到用戶(hù)的每一個(gè)用水點(diǎn)，具有高節(jié)能、高可靠性、適用性強(qiáng)、全自動(dòng)控制、綠色環(huán)保的突出特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E03B7/07GK101187215SQ20071011499
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者李俊杰, 馬義波 申請(qǐng)人:煙臺(tái)雙嘉電子科技有限公司