CN113529848A - 一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供水设备技术领域，公开了一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，包括罐体，所述罐体上连接有进水汇总管，进水汇总管上并联连通有低区供水泵组以及中区供水泵组，所述低区供水泵组以及中区供水泵组远离进水汇总管的一端连接有低区出水管，低区出水管连接有高区供水机构。本发明，此供水设备将控制***整体集成到设备上实现真正的可叠压且自动快速补偿市政管网压力的一体化无负压供水设备，降低控制设备布线搭接成本；可根据实际生产的需要，调节消除负压的界限值，对实际生产中供水设备稳流罐产生的负压，进行量化消除，有效防止供水设备的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及供水设备技术领域，具体是一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备。
背景技术
现在的供水设备为一个整体，设备控制柜单独为一个整体。主要通过市政供水管网输送到用户区，然后经稳流罐后，用加压泵经过二次加压后供应到各用水点。然而面对不同高度的地区往往采用3套及以上多套设备独立工作，互不干涉，这种无负压供水设备存在一些问题：
1）设备与控制为两个单独体，占地面积较大，且控制设备布线复杂时间长，用料多成本高；
2）现有设备为不同高度用水区配置多套二次加压设备，占地面积大，设备成本高；
3）多套设备维护、保养时间长，效率低，资源浪费；
4）市政供水管网水压不足时，稳流罐内的水量较少，很难对水泵进行快速地有效补偿，增加了水泵的工作压力，降低了供水设备的供水效率；
5）市政供水管网供水不足时，外界空气会一直与稳流罐成连通状态，很容易造成水质的二次污染。
基于无负压供水设备的这种问题，这种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备应运而生，成为解决现实问题的首选，此设备对于提高市政供水管网的供水效率具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，包括罐体，所述罐体上连接有进水汇总管，进水汇总管上并联连通有低区供水泵组以及中区供水泵组，所述低区供水泵组以及中区供水泵组远离进水汇总管的一端连接有低区出水管，低区出水管连接有高区供水机构。
作为本发明进一步的方案：所述高区供水机构包括并联连通的高区供水泵以及叠压泵组，高区供水泵以及叠压泵组远离低区出水管一端连接有高区出水管。
作为本发明进一步的方案：所述高区出水管以及低区出水管上均安装压力监测装置以及压力保护装置。
作为本发明进一步的方案：所述罐体前壁上分别安装进水口、压力监测装置以及电磁阀。
作为本发明进一步的方案：所述高区出水管以及低区出水管上还安装气压罐。
作为本发明再进一步的方案：还包括控制***。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1) 此供水设备将控制***整体集成到设备上实现真正的可叠压且自动快速补偿市政管网压力的一体化无负压供水设备，降低控制设备布线搭接成本；
2)采用水泵串联升高扬程的原理，在低区供水泵组出口串联叠压泵组，将低区水泵出水再次叠压升高扬程来满足高区供水，设备为低中高区单独配置压力传感以及监测***，可以为不同用水区设置不同的压力预设值来满足各区的用水需求，通过各用水区的压力实际反馈值，***进行自动分析并对设备工作状态进行调整来满足各用水区的用水需求。一套叠压设备即可替代传统低、高、超高区3套设备，极大降低设备占地面积泵房建设成本。减少设备维护成本，提高设备使用率降低资源浪费；
3) 通过压力传感器控制电磁阀的接通与关闭，保证稳流罐在罐内液面下降时始终保持密闭状态。利用稳流罐内的气体介质压力对市政水压进行快速自动补偿，减小水泵机组的工作压力，提高市政供水管网的供水效率；
4) 可根据实际生产的需要，调节消除负压的界限值，对实际生产中供水设备稳流罐产生的负压，进行量化消除，有效防止供水设备的损伤。
附图说明
图1为一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备的结构示意图。
图中：1、罐体；2、进水口；3、进水汇总管；4、电磁阀；5、低区供水泵组；6、气压罐；7、压力监测装置；8、中区供水泵组；9、叠压泵组；10、压力保护装置；11、高区出水管；12、高区供水泵；13、低区出水管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，本发明实施例中，一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，包括罐体1，所述罐体1上连接有进水汇总管3，进水汇总管3上并联连通有低区供水泵组5以及中区供水泵组8，所述低区供水泵组5以及中区供水泵组8远离进水汇总管3的一端连接有低区出水管13，低区出水管13连接有高区供水机构，此供水设备将控制***整体集成到设备上实现真正的一体化，极大缩小设备占地面积，降低设备布线搭接成本以及泵房建设成本。供水设备采用叠压方式能够根据不同地区的不同用水压力，一套叠压设备即可替代传统低、高、超高区3套设备，极大降低设备占地面积和设备以及泵房建设成本。***状态快速调整供水压力，实现全自动、无人值守、水压恒定，设备故障的自我保护与处理，工作时间的累加，压力监测控制完备，且以有效地对市政供水管网产生的压力不足进行快速补偿，并消除供水设备稳流罐中产生的负压，保护供水设备。
所述高区供水机构包括并联连通的高区供水泵12以及叠压泵组9，高区供水泵12以及叠压泵组9远离低区出水管13一端连接有高区出水管11。
所述高区出水管11以及低区出水管13上均安装压力监测装置7以及压力保护装置10。
所述罐体1前壁上分别安装进水口2、压力监测装置7以及电磁阀4。
所述高区出水管11以及低区出水管13上还安装气压罐6。
还包括控制***。
本发明的工作原理如下：设备为低中高区单独配置压力传感以及监测***，可以为不同用水区设置不同的压力预设值来满足各区的用水需求，通过各用水区的压力实际反馈值，***进行自动分析并对设备工作状态进行调整来满足各用水区的用水需求。
1) 当低区用户端压力传感器实际反馈值小于预设值时，低区泵组1#延时启动给用户端加压至预设值压力，当用户端实际压力值大于预设值压力且用户端压力稳定后泵组延时停止加压。当低区用水高峰时，用户端压力实际反馈值低于预设压力下限值，变频器输出满载且加泵时间到达，低区泵组做延时加泵逻辑，低区2#泵启动加压，满足用水高峰需求，当用户端出口压力大于压力上限且减泵时间到达后，低区泵组做延时减泵逻辑。当夜间小流量用水时，用户端压力大于水泵预设唤醒压力，变频器运行频率小于休眠频率且休眠时间到达，水泵可进入休眠程序。出口稳压罐启到小流量保压功能，规避小流量用水重复唤醒水泵，造成能源浪费。当用户端压力小于唤醒压力时，即可唤醒水泵进入工作状态。
2) 当高区用户端压力传感器实际反馈值小于预设值时，高区泵组1#延时启动给用户端加压至预设值压力，当用户端实际压力值大于预设值压力且用户端压力稳定后泵组延时停止加压。当高区用水高峰时，用户端压力实际反馈值低于预设压力下限值，变频器输出满载且加泵时间到达，高区泵组做延时加泵逻辑，高区叠压泵启动加压，低区泵组依据用户端实际压力反馈值自动调整泵组工作状态，满足用水高峰需求。当用户端出口压力大于压力上限且减泵时间到达后，高区叠压泵组做延时减泵逻辑。当夜间小流量用水时，用户端压力大于水泵预设唤醒压力，变频器运行频率小于休眠频率且休眠时间到达，水泵可进入休眠程序。出口稳压罐启到小流量保压功能，规避小流量用水重复唤醒水泵，造成能源浪费。当用户端压力小于唤醒压力时，即可唤醒水泵进入工作状态。
3) 当超高区用户端压力传感器实际反馈值小于预设值时，超高区泵组2#延时启动给用户端加压至预设值压力，当用户端实际压力值大于预设值压力且用户端压力稳定后泵组延时停止加压。当超高区用水高峰时，用户端压力实际反馈值低于预设压力下限值，变频器输出满载且加泵时间到达，超高区泵组做延时加泵逻辑，超高区泵叠压泵启动加压，满足用水高峰需求，当用户端出口压力大于压力上限且减泵时间到达后，超高区叠压泵组做延时减泵逻辑。当夜间小流量用水时，用户端压力大于水泵预设唤醒压力，变频器运行频率小于休眠频率且休眠时间到达，水泵可进入休眠程序。出口稳压罐启到小流量保压功能，规避小流量用水重复唤醒水泵，造成能源浪费。当用户端压力小于唤醒压力时，即可唤醒水泵进入工作状态。
4) 设备停机保护主要有负压停机保护、水箱无水停机保护、水淹停机保护、超压停机保护、爆管停机保护。
4.1）负压保护：市政压力低于负压下限值，设备停机报警；市政压力恢复大于负压解除值时设备启动运行。
4.2）无水保护：罐体液位低于超低液位时，设备停机报警。罐体液位恢复大于设备启动运行。
4.3）水淹报警：液位继电器检测到水淹报警信号，设备停机报警，并可以关闭进出口电动阀。人工复位。
4.4）超压保护：出口压力超过压力开关设定的上限值，设备停机报警。设备低于唤醒压力恢复自动运行。
4.5）爆管保护：***检测到投入运行的水泵数量超过设计的***流量，出口压力任然不能满足设定值，设备停机报警。人工复位。
1）当市政供水管网压力充足时，稳流罐电磁阀关闭，稳流罐对市政管网来水起到保压和稳压的作用，利用市政供水管网自身的压力将水送至用水点，完成供水。整个供水过程，水泵机组不启用，避免能源做无用功损耗；
2）当市政供水管网压力不足时，电磁阀关闭，稳流罐对市政管网来水起到保压和稳压的作用，水泵机组对稳流罐内来水进行叠压处理，将水送至用水点，完成供水过程。在整个供水过程中，能够较大限度地利用了市政供水管网的原有压力，减小了水泵机组的工作压力；
3）当处于用水高峰区，市政供水管 网给水量不足时，稳流罐进行差量补偿。电磁阀关闭，使稳流罐在罐内液面下降时始终保持密闭状态。利用稳流罐内的气体介质压力进行快速自动补偿。减小水泵机组的工作压力；
4）当市政供水管网给水量严重不足或停止供水时，稳流罐内压力逐渐降低。当稳流罐内压力减小到一定值时，压力传感器发出电信号，使电磁阀打开，对供水***中产生的负压进行量化消除。避免无负压供水设备损坏，有效保护市政供水管网。稳流罐压力传感器随时监测罐内压力的变化并发出信号，通过控制电磁阀的打开和关闭，使罐内始终保持一部分气体介质。当供水设备故障或产生异常，供水***产生超压现象或水锤现象时，气体介质可在一定程度上有效减弱超压现象或水锤现象产生的水压冲击，避免无负压供水设备损坏。
一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，将控制***整体集成到设备上实现真正的一体化无负压供水设备。采用叠压方式一套设备即可满足低区、高区以及超高区对水压的不同要求，极大降低设备占地面积和设备、泵房建设成本。可实现手动、自动、远程启动或几种方式的组合。采用变频器调速控制根据实际用水需求智能快速调节供水压力和切换设备工作状态，实现高效节能目的。定时轮换泵组且先启先停延长泵组使用寿命，降低维护成本。出口稳压罐可消除出口压力波动，通过PID运算消除出口压力与设定压力的误差，设定压力与实际压力控制精度≤0.01Mpa，且具有小流量保压功能。稳流罐自动补偿市政管网压力。并且可调节消除负压的界限值，对实际生产中供水设备稳流罐产生的负压，进行量化消除，有效防止供水设备以及对市政管网的损伤。提高供水设备的节能性和安全性。同时增强了工艺的稳定性，缩短了产品的换型时间，对提高生产效率有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，包括罐体（1），其特征在于，所述罐体（1）上连接有进水汇总管（3），进水汇总管（3）上并联连通有低区供水泵组（5）以及中区供水泵组（8），所述低区供水泵组（5）以及中区供水泵组（8）远离进水汇总管（3）的一端连接有低区出水管（13），低区出水管（13）连接有高区供水机构。
2.根据权利要求1所述的一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，其特征在于，所述高区供水机构包括并联连通的高区供水泵（12）以及叠压泵组（9），高区供水泵（12）以及叠压泵组（9）远离低区出水管（13）一端连接有高区出水管（11）。
3.根据权利要求2所述的一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，其特征在于，所述高区出水管（11）以及低区出水管（13）上均安装压力监测装置（7）以及压力保护装置（10）。
4.根据权利要求2所述的一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，其特征在于，所述罐体（1）前壁上分别安装进水口（2）、压力监测装置（7）以及电磁阀（4）。
5.根据权利要求3所述的一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，其特征在于，所述高区出水管（11）以及低区出水管（13）上还安装气压罐（6）。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种数控叠压补偿式一体化无负压供水设备，其特征在于，还包括控制***。
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