專利名稱：輪替置換氣體頂壓給水設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及氣體頂壓給水設備制造領域，具體涉及輪替置換氣體頂壓給水設備。
背景技術(shù)：
請參閱圖I所示，現(xiàn)有氣體頂壓給水設備由氣壓水罐儲水，壓縮氣體充入氣壓水罐，置換出罐內(nèi)儲水保持一定壓力向管網(wǎng)供水，氣壓水罐儲水被置換完，供水過程即結(jié)束，需重新向氣壓水罐內(nèi)注水后方可再次供水。氣壓水罐承受與供水壓力相等的氣壓屬壓力容器類，為滿足耐受壓力需求，通常采用厚鋼板或不銹鋼板制造成圓柱體，兩端用沖壓圓頂封頭焊接密封；氣壓水罐承擔主要儲水功能，為滿足頂壓置換水容積需求，體形、重量均較為龐大。例頂壓置換水容積為18m3、工作壓力為O. 6MPa的氣體頂壓給水設備，配套外徑為Φ 2米的鋼制氣壓水罐罐體長度> 6米、罐體重量> 3. 5噸?，F(xiàn)有氣體頂壓給水設備存在生產(chǎn)成本高、運輸成本高、搬運難、安裝難、需預留較大的搬運通道、占 地面積大、不能長期持續(xù)供水的弊端，受上述弊端所限，現(xiàn)有氣體頂壓給水設備只用于頂壓置換水容積較小的場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于要解決背景技術(shù)中所述氣體頂壓給水設備的缺點，提供一種生產(chǎn)成本低、便于運輸、便于安裝、頂壓置換水容積大、長期持續(xù)供水、占地面積較小的輪替置換氣體頂壓給水設備。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案輪替置換氣體頂壓給水設備，包括至少兩個氣壓水罐，水源與每個氣壓水罐間的連接管道串裝進水止回閥，每個氣壓水罐與出水口間的連接管道串裝出水止回閥；每個氣壓水罐與儲氣瓶間的連接管道串裝進氣控制閥，每個氣壓水罐通過排氣控制閥連通外界；進水止回閥和出水止回閥可部分或全部采用可控制的閥門代替。輪替置換氣體頂壓給水設備，采用水池或水箱等無需承受供水壓力的容器作為主要儲水容器，由于無需承受供水壓力，水池或水箱等容器可為矩形體，占地面積比圓柱體的氣壓水罐大大縮小，水池可現(xiàn)場修建，水箱可現(xiàn)場組裝，解決了運輸成本高、搬運難、安裝難、需預留較大的搬運通道的弊端；兩個或兩個以上的氣壓水罐作為次要的儲水容器，多個氣壓水罐儲水容積總和可降至總儲水容積的十分之一以下，水池或水箱搭配兩個或兩個以上的小型氣壓水罐代替大容量氣壓水罐,可大幅降低生產(chǎn)成本,解除了高成本造成的只用于頂壓置換水容積較小場合的限制，壓縮氣體充入其中的某個或多個氣壓水罐置換出罐內(nèi)儲水，保持一定壓力向管網(wǎng)供水的過程中，其它需要儲水的氣壓水罐的排氣閥打開，水池或水箱等容器的儲水進入其它需要儲水的氣壓水罐，供水的氣壓水罐的儲水未置換完之前，壓縮氣體充入其它的某個或多個氣壓水罐置換出罐內(nèi)儲水保持一定壓力向管網(wǎng)供水，然后關斷先前供水的某個或全部氣壓水罐的壓縮氣體充入，被關斷壓縮氣體充入的氣壓水罐的排氣閥打開，在其它氣壓水罐供水的過程中，水池或水箱等容器的儲水進入，完成儲水過程預備再次投入供水狀態(tài)。所述儲氣瓶上還分別連接有減壓釋放裝置和空氣壓縮機，所述減壓釋放裝置的一端連接在進氣控制閥之間。還包括有操控機構(gòu)，所述操控機構(gòu)分別與進氣控制閥、排氣控制閥、氣壓水罐連接，其用于感應氣壓水罐內(nèi)的水位，并控制進氣控制閥和排氣控制閥的開閉情況。所述操控機構(gòu)包括操控柜，其一端接電源，另一端分別引出控制電線和信號電線，所述控制電線分別與進氣控制閥、排氣控制閥電連接；在氣壓水罐上分別設有與信號電線電連接的水位控制器。本發(fā)明工作過程如下停止狀態(tài)，1#排氣控制閥和2#排氣控制閥開啟，水池儲水通過進水管、1#進水止回閥和2#進水止回閥分別流進1#氣壓水罐和2#氣壓水罐，氣壓水罐內(nèi)氣體通過1#排氣控制閥和2#排氣控制閥、排氣管排出，氣壓水罐內(nèi)儲滿水，完成儲水 過程。進入供水狀態(tài)，操控柜通過控制電線控制1#排氣控制閥和2#排氣控制閥關閉，控制1#進氣控制閥開啟，儲氣瓶內(nèi)儲存氣體通過減壓釋放裝置減至預設壓力，流經(jīng)1#進氣控制閥進入1#氣壓水罐，1#氣壓水罐內(nèi)壓力升高，儲水流經(jīng)1#出水止回閥、出水口向管網(wǎng)供水，1#氣壓水罐內(nèi)水位逐漸降低，低至1#水位控制器動作水位，1#水位控制器動作，通過信號電線將低水位信號傳至操控柜，操控柜通過控制電線控制2#進氣控制閥開啟，儲氣瓶內(nèi)儲存氣體通過減壓釋放裝置減至預設壓力，流經(jīng)2#進氣控制閥進入2#氣壓水罐，2#氣壓水罐內(nèi)壓力升高，儲水流經(jīng)2#出水止回閥、出水口向管網(wǎng)供水，2#進氣控制閥開啟完成，操控柜通過控制電線控制1#進氣控制閥關閉，1#進氣控制閥關閉完成，操控柜通過控制電線控制1#排氣控制閥開啟，水池儲水通過進水管、1#進水止回閥流進1#氣壓水罐，1#氣壓水罐內(nèi)氣體通過1#排氣控制閥、排氣管排出，經(jīng)過預定時間1#氣壓水罐再次儲滿水，操控柜通過控制電線控制1#排氣控制閥關閉。2#氣壓水罐內(nèi)水位逐漸降低，低至2#水位控制器動作水位，2#水位控制器動作，通過信號電線將低水位信號傳至操控柜，操控柜通過控制電線控制1#進氣控制閥開啟，儲氣瓶內(nèi)儲存氣體通過減壓釋放裝置減至預設壓力，流經(jīng)1#進氣控制閥進入1#氣壓水罐，1#氣壓水罐內(nèi)壓力升高，儲水流經(jīng)1#出水止回閥、出水口向管網(wǎng)供水，1#進氣控制閥開啟完成，操控柜通過控制電線控制2#進氣控制閥關閉，2#控制閥關閉完成，操控柜通過控制電線控制2#排氣控制閥開啟，水池儲水通過進水管、2#進水止回閥流進2#氣壓水罐，2#氣壓水罐內(nèi)氣體通過2#排氣控制閥、排氣管排出，經(jīng)過預定時間2#氣壓水罐再次儲滿水，操控柜通過控制電線控制2#排氣控制閥關閉。1#氣壓水罐儲水未被壓縮氣體置換完之前，啟動2#氣壓水罐供水，2#氣壓水罐進入完全供水狀態(tài)，1#氣壓水罐儲水、排氣，2#氣壓水罐儲水未被壓縮氣體置換完之前，啟動1#氣壓水罐供水，1#氣壓水罐進入完全供水狀態(tài)，2#氣壓水罐儲水、排氣，1#氣壓水罐、2#氣壓水罐如此輪替置換儲水，達到不間斷供水的目的。補水管外接水源，水池水位降低，補水控制閥自動開啟向水池補水，水池水位升高，補水控制閥自動關閉停止補水。儲氣瓶儲存氣體減少壓力降低，空氣壓縮機自動啟動補氣，儲氣瓶儲存氣體增加壓力升高，空氣壓縮機自動停止補氣。儲水和壓縮氣體均可自動補充，解決了現(xiàn)有氣體頂壓給水設備不能長期持續(xù)供水的弊端。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點一是解決了現(xiàn)有氣體頂壓給水設備生產(chǎn)成本高、運輸成本高、搬運難、安裝難、需預留較大的搬運通道、占地面積大、不能長期持續(xù)供水的弊端。二是解除了高成本造成的只用于頂壓置換水容積較小場合的限制。三是全自動控制，無需操控人員，容易生產(chǎn)。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)氣體頂壓給水設備系統(tǒng)圖；圖2是輪替置換氣體頂壓給水設備系統(tǒng)圖；附圖標記說明1-水池，2-1# 排氣控制閥，3-1#進氣控制閥，4-減壓釋放裝置，5-1#氣壓水罐，6-進水管，7-1#水位控制器，8-儲氣瓶，9-1#出水止回閥，10-1#進水止回閥，11-2#進水止回閥，12-2#出水止回閥，13-出水口，14-2#水位控制器，15-2#氣壓水罐，16-空氣壓縮機，17-2#進氣控制閥，18-2#排氣控制閥，19-信號電線，20-控制電線，21-操控柜，22-電源，23-排氣管，24-補水控制閥，25-補水管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步詳細說明。實施例請參閱圖2所示，輪替置換氣體頂壓給水設備，包括至少兩個氣壓水罐(5，15)，水源與每個氣壓水罐(5，15)間的連接管道串裝進水止回閥(10，11)，每個氣壓水罐(5，15)與出水口 13間的連接管道串裝出水止回閥(9，12);每個氣壓水罐(5，15)與儲氣瓶8間的連接管道串裝進氣控制閥(3，17)，每個氣壓水罐(5，15)通過排氣控制閥(2，18)連通外界；進水止回閥(10，11，)和出水止回閥(9，12 )可部分或全部采用可控制的閥門代替。進一步的，為方便氣體供給，儲氣瓶8上還分別連接有減壓釋放裝置4和空氣壓縮機16，減壓釋放裝置4的一端連接在進氣控制閥(3，17)之間。進一步的，為方便自動操控，還包括有操控機構(gòu)，操控機構(gòu)分別與進氣控制閥(3，17)、排氣控制閥(2，18)、氣壓水罐(5，15)連接，其用于感應氣壓水罐(5，15)內(nèi)的水位，并控制進氣控制閥(3，17 )和排氣控制閥(2，18 )的開閉情況。操控機構(gòu)包括操控柜21，其一端接電源22，另一端分別引出控制電線20和信號電線19，控制電線20分別與進氣控制閥(3，17)、排氣控制閥(2，18)電連接；在氣壓水罐(5，15)上分別設有與信號電線19電連接的水位控制器(7，14)，水位控制器(7，14)為1#水位控制器7和2#水位控制器14。為方便描述本實施例，主儲水容器即可設為水池1，上述氣壓水罐(5，15)分別為1#氣壓水罐5，2#氣壓水罐15，進水止回閥(10，11)為1#進水止回閥10和2#進水止回閥11，出水止回閥(9，12)為1#出水止回閥9和2#出水止回閥12，進氣控制閥(3，17)為1#進氣控制閥3和2#進氣控制閥17，排氣控制閥(2，18)為1#排氣控制閥2和2#排氣控制閥18。其具體連接結(jié)構(gòu)為輪替置換氣體頂壓給水設備，水源為無需承受供水壓力的主儲水容器，至少兩個氣壓水罐(5，15)為次儲水容器；主儲水容器連接有進水管6，進水管6分出至少兩條支路，第一條支路上依次連接有1#進水止回閥10、1#氣壓水罐5、1#排氣控制閥2、排氣管23，第二條支路上依次連接有2#進水止回閥11、2#氣壓水罐15、2#排氣控制閥18、排氣管23 ;在1#進水止回閥W、2#進水止回閥11所在的管道一側(cè)還并聯(lián)有分支管道，該分支管道上依次連接有1#出水止回閥9、出水口 13、2#出水止回閥12 ;在1#排氣控制閥2、2#排氣控制閥18所在的管道一側(cè)還并聯(lián)有分支管道，該分支管道上依次連接有1#進氣控制閥3、2#進氣控制閥17，在1#進氣控制閥3、2#進氣控制閥17之間還連接有用于將氣體充入到1#氣壓水罐5或2#氣壓水罐15內(nèi)用以置換出儲水的儲氣瓶8。以下為本實施例工作過程描述停止狀態(tài)，1#排氣控制閥2和2#排氣控制閥18開啟，水池儲水通過進水管6、1#進水止回閥10和2#進水止回閥11分別流進1#氣壓水罐5和2#氣壓水罐15，氣壓水罐(5，15)內(nèi)氣體分別通過1#排氣控制閥2和2#排氣控制閥18、排氣管23排出，氣壓水罐(5, 15)內(nèi)儲滿水,完成儲水過程。進入供水狀態(tài)，操控柜21通過控制電線20控制1#排氣控制閥2和2#排氣控制閥18關閉，控制1#進氣控制閥3開啟，儲氣瓶8內(nèi)儲存氣體通過減壓釋放裝置4減至預設壓力，流經(jīng)1#進氣控制閥3進入1#氣壓水罐5，1#氣壓水罐5內(nèi)壓力升高，儲水流經(jīng)1#出水 止回閥9、出水口 13向管網(wǎng)供水，1#氣壓水罐5內(nèi)水位逐漸降低，低至1#水位控制器7動作水位，1#水位控制器7動作，通過信號電線19將低水位信號傳至操控柜21，操控柜21通過控制電線20控制2#進氣控制閥17開啟，儲氣瓶8內(nèi)儲存氣體通過減壓釋放裝置4減至預設壓力，流經(jīng)2#進氣控制閥17進入2#氣壓水罐15，2#氣壓水罐15內(nèi)壓力升高，儲水流經(jīng)2#出水止回閥12、出水口 13向管網(wǎng)供水，2#進氣控制閥17開啟完成，操控柜21通過控制電線20控制1#進氣控制閥3關閉，1#進氣控制閥3關閉完成，操控柜21通過控制電線20控制1#排氣控制閥2開啟，水池儲水通過進水管6、1#進水止回閥10流進1#氣壓水罐5，1#氣壓水罐5內(nèi)氣體通過1#排氣控制閥2、排氣管23排出，經(jīng)過預定時間1#氣壓水罐5再次儲滿水，操控柜21通過控制電線20控制1#排氣控制閥2關閉。2#氣壓水罐15內(nèi)水位逐漸降低，低至2#水位控制器14動作水位，2#水位控制器14動作，通過信號電線19將低水位信號傳至操控柜21，操控柜21通過控制電線21控制1#進氣控制閥3開啟，儲氣瓶8內(nèi)儲存氣體通過減壓釋放裝置4減至預設壓力，流經(jīng)1#進氣控制閥3進入1#氣壓水罐5，1#氣壓水罐5內(nèi)壓力升高，儲水流經(jīng)1#出水止回閥9、出水口 13向管網(wǎng)供水，1#進氣控制閥3開啟完成，操控柜21通過控制電線20控制2#進氣控制閥17關閉，2#進氣控制閥17關閉完成，操控柜21通過控制電線20控制2#排氣控制閥18開啟，水池儲水通過進水管6,2#進水止回閥11流進2#氣壓水罐15，2#氣壓水罐15內(nèi)氣體通過2#排氣控制閥18、排氣管6排出，經(jīng)過預定時間2#氣壓水罐15再次儲滿水，操控柜21通過控制電線20控制2#排氣控制閥18關閉。1#氣壓水罐5儲水未被壓縮氣體置換完之前，啟動2#氣壓水罐15供水，2#氣壓水罐15進入完全供水狀態(tài)，1#氣壓水罐5儲水、排氣，2#氣壓水罐15儲水未被壓縮氣體置換完之前，啟動1#氣壓水罐5供水，1#氣壓水罐5進入完全供水狀態(tài)，2#氣壓水罐15儲水、排氣，1#氣壓水罐5、2#氣壓水罐15如此輪替置換儲水，達到不間斷供水的目的。在水池I上還連接有補水管25，補水管25 —端接外接水源，另一端與設置在水池I內(nèi)的補水控制閥24連接，水池I水位降低，補水控制閥24自動開啟向水池I補水，水池I水位升高，補水控制閥24自動關閉停止補水。儲氣瓶8儲存氣體減少壓力降低，空氣壓縮機16自動啟動補氣，儲氣瓶8儲存氣體增加壓力升高，空氣壓縮機16自動停止補氣。儲水和壓縮氣體均可自動補充，解決了現(xiàn)有氣體頂壓給水設備不能長期持續(xù)供水的弊端。上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范 圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.輪替置換氣體頂壓給水設備，其特征在于包括至少兩個氣壓水罐(5，15)，水源與每個氣壓水罐(5，15)間的連接管道串裝進水止回閥(10，11)，每個氣壓水罐(5，15)與出水口(13)間的連接管道串裝出水止回閥(9，12);每個氣壓水罐(5，15)與儲氣瓶(8)間的連接管道串裝進氣控制閥(3，17)，每個氣壓水罐(5，15)通過排氣控制閥(2，18)連通外界；進水止回閥(10，11，)和出水止回閥(9，12 )可部分或全部采用可控制的閥門代替。
2.如權(quán)利要求I所述的輪替置換氣體頂壓給水設備，其特征在于所述儲氣瓶(8)上還分別連接有減壓釋放裝置(4)和空氣壓縮機(16)，所述減壓釋放裝置(4)的一端連接在進氣控制閥(3，17)之間。
3.如權(quán)利要求I所述的輪替置換氣體頂壓給水設備，其特征在于還包括有操控機構(gòu)，所述操控機構(gòu)分別與進氣控制閥(3，17)、排氣控制閥(2，18)、氣壓水罐(5，15)連接，其用于感應氣壓水罐(5，15)內(nèi)的水位，并控制進氣控制閥(3，17)和排氣控制閥(2，18)的開閉情況。
4.如權(quán)利要求3所述的輪替置換氣體頂壓給水設備，其特征在于所述操控機構(gòu)包括操控柜(21)，其一端接電源(22)，另一端分別引出控制電線(20)和信號電線(19)，所述控制電線(20)分別與進氣控制閥(3，17)、排氣控制閥(2，18)電連接；在氣壓水罐(5，15)上分別設有與信號電線(19)電連接的水位控制器(7，14)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪替置換氣體頂壓給水設備，包括至少兩個氣壓水罐，水源與每個氣壓水罐間的連接管道串裝進水止回閥，每個氣壓水罐與出水口間的連接管道串裝出水止回閥；每個氣壓水罐與儲氣瓶間的連接管道串裝進氣控制閥，每個氣壓水罐通過排氣控制閥連通外界；進水止回閥和出水止回閥可部分或全部采用可控制的閥門代替。一是解決了現(xiàn)有氣體頂壓給水設備生產(chǎn)成本高、運輸成本高、搬運難、安裝難、需預留較大的搬運通道、占地面積大、不能長期持續(xù)供水的弊端。二是解除了高成本造成的只用于頂壓置換水容積較小場合的限制。三是全自動控制，無需操控人員，容易生產(chǎn)。
文檔編號E03B11/08GK102864816SQ20121037146
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者朱學斌 申請人:朱學斌