CN205917782U - 给水***及其容器和增压水泵 - Google Patents

Abstract

一种给水***及其容器和增压水泵，是对箱式无负压供水设备的改进，由第一进水管、进气阀、容器、第一水泵、用水管组成。容器是气压水罐，还是常压水罐；第一水泵还包括第二水泵。这种给水***具有流量和压力连续的优点，解决了箱式无负压供水设备中水箱储水的用水周期的问题。

Description

给水***及其容器和增压水泵

技术领域

本实用新型涉及给水领域，特别是一种给水***及其容器和增压水泵和给水方法。

背景技术

无负压或叠压供水设备，是指与给水管网直接串联加压的供水技术；箱式无负压供水设备，简述之即在进水总管与用水总管之间，无负压供水设备还并联了水箱，其特征是增加了储水量。

早期，CN2437746公开了一种在蓄水容器上装设敞开或封闭的密封阀的加压供水设备；CN2438751公开了一种“控制真空抑制器进出口开关的是浮筒、浮球或不锈钢球”的增压稳流供水设备。

CJ/T254-2014提出“限定压力”，目的是进一步保障进水管网的压力。

在现有技术中，随着进排气阀或真空破坏器在市政管网和用水***中广泛地使用，真空对给水管网的危害已经得到了控制。供水设备应朝向提高用水***的给水保障率，以及适应进水管网所提供的压力和水量的方向发展。

箱式无负压供水设备由于储存水量大，因此在保障用水***供水时，仍能适应市政管网的运行条件。但由于水箱中的水量是常压状态，与进水压力存在着较大的压差；以及水箱中水的储存时间还因用水量而具有随机性，使得设备控制过于复杂，也部分地失去了无负压的优点。

实用新型内容

本实用新型是对箱式无负压供水技术的改进，目的是提供一种与箱式无负压供水设备有相同的作用，但进水、储水与供水之间设施衔接简便、运行参数连续的给水***及其容器和增压水泵和给水方法。

为了实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种给水***，包括第一进水管、进气阀、容器、第一水泵、用水管；在第一进水管设有进气阀，容器连接在第一进水管与第一水泵的吸水管之间，第一水泵的出水管连接用水管；所述的容器是气压水罐，其特征在于：容器内压缩的气体量等于进气阀破坏真空吸入的空气量。

所述的容器内压缩的气体可以是破坏真空的空气；还可以是其他的洁净气体，如采用过滤的空气或氮气。

所述的进气阀设置在第一进水管静压的相对低点，可以重复设置。

优选的，第一进水管在进气阀与容器之间设有节流管或节流板。

采用现有技术，所述的进气阀还可以是进排气阀；但不排除在达到大气压力时可以进气的其他设施，如真空破坏器。

所述的容器，其储存水量包括了容器以及进气阀之后的进水管所储存水量的总和。

一种容器，连接在第一进水管与第一水泵之间，所述的容器是气压水罐，设有第一水位和第二水位，其特征在于：第一水位对应于大气压力，或称常压，第二水位对应于第一进水管水压。在所述的第一水位与第二水位之间，容器是气压储水，即储存的水量对应于一定的压力。

一种容器，连接在第一进水管与第一水泵之间，所述的容器还可以是，是气压水罐，还是常压水罐，即容器中压缩的气体量只保持其中一部分储存水量在常压或常压以上；所述的容器设有最低水位和第一水位，其特征在于：第一水位对应于大气压力，最低水位低于第一水位。所述的容器在第一水位接通大气，以使气压储存水量之外的其他水量在取用时不产生负压。

所述的最低水位与第一水位之间的储存水量相当于箱式无负压供水设备中的水箱储存水量。

第一水位是由容器内压缩的气体量所确定。

所述的接通大气，是在第一进水管设有的进气阀开始进气；还可以在第一水位设有进排气阀。

所述的接通大气，还可以接通其他的洁净气体。

一种容器，连接在第一进水管与第一水泵之间，所述的容器还可以是，是气压水罐，还是常压水罐，其特征在于：在容器的出水口设有防涡设施。

所述的气压水罐，还是常压水罐，还包括承压水罐；即有压力储水过程，气体与水的界面是直接接触的储水容器，其特征在于：容器连接水泵；具体的，包括现有技术的无负压供水设备中的缓冲罐(器)或补偿罐(器)。

所述的防涡设施，可以是一个水平的圆形挡板，设在容器出水口之上；使通过圆形挡板断面的水流速度低于吸水口的水流速度。在圆形挡板以下，与容器壁之间，还可以设有顺水流方向的竖板。

所述的是气压水罐，还是常压水罐的容器所产生的效果是，常压储水水量在平时或不取用时处在密闭状态，保障了卫生和安全。尤其，把气压储水和常压储水放在一起的构思， 还产生了储存水量与其使用压力保持了连续一致的效果。

本实用新型的给水***所述的是气压水罐的容器包括这种既是气压水罐，还是常压水罐；既有气压储水水量，又有常压储水水量的容器。

本实用新型的容器在常压储水量中包括有气压储水的方式，因此能够充分利用第二进水管压力，有节能的意义；在气压储水的方式中包括有常压储水的水量，其优点之一是减少了压缩空气量，提高了储水容积，优点之二是对常压储水量有卫生的意义；常压储水和气压储水放在一起，也消除了对用水周期的顾虑。

进一步地，所述的设有第二水位的容器还可以设有第三水位，其特征在于：第三水位高于第二水位；第二水位对应于第一水泵吸水管的压力，第三水位对应于第一水泵出水管的压力。

一种增压水泵，包括第一水泵，第一水泵的吸水管连接容器，第一水泵的出水管连接用水管，其特征在于：还包括第二水泵，第二水泵与第一水泵吸水管并联。

所述的第一水泵或第二水泵可以是一台水泵，还可以是一组并联或串联的水泵。

在所述的增压水泵设有第一管路、第二管路和第三管路。第一管路连接第一水泵的出水管，第二管路和第三管路连接第一水泵的吸水管，其中第二管路连接在第二水泵的出水管一侧，第三管路连接在第二水泵的吸水管一侧。

第一管路、第二管路和第三管路连接容器；所述的第一管路设有第一阀门，第二管路设有第二阀门，第三管路设有第三阀门。

第二管路和第三管路连接第二进水管。

第二水泵还可以与第一水泵出水管并联。

第二水泵还可以包括第三水泵，第三水泵与第二水泵吸水管并联。

第三水泵还可以与第一水泵出水管或第二水泵出水管并联。

所述的增压水泵所产生的效果是，使给水***能多样化的运行：开启第一阀门，是一种由第一水泵和容器组成的无调节装置式无负压供水设备，对应的是第一水泵的扬程；开启第二阀门，是一种由第一水泵和容器组成的罐式无负压供水设备，增加了对储水量的取用；连续开启第一阀门和第二阀门，是一种由第二水泵和容器组成的无调节装置式无负压供水设备，对应的是第二水泵的扬程；开启第一阀门和第三阀门，是一种直供***。这种多样化的运行方式用于直供***，提高了节能的意义。

在现有技术中，CECS 211-2012第5.0.6条规定稳流罐的水容积不小于1分钟设计流量，这个容积与CJ/T 254-2014第5.4.3.1条相等；小于GB 50015-2003(2009年版)第3.7.4条水 泵吸水井的容积(3分钟)。因为开启真空抑制器，恰值用水高峰，水泵在设计流量运行，这些因素相辅相成的几率高，所以在容器中采用防涡措施尤为必要。

CECS 211-2012第5.0.6条规定箱式无负压的低位水箱容积应为1小时-2小时最大小时流量；接近GB 50015-2003(2009年版)第3.7.2条或第3.7.3条的用水调节量或有效容积(日用水量的20％可近似为2小时的最大小时流量)。

本实用新型的申请人在应用无负压供水设备反映较好的地区，对多个使用水箱的案例进行了跟踪，发现安全储水量过大。以至于可能与这样一个现象相关联，GB 50974-2014第5.1.13条的要求，在之前的GB 50015-2003(2009年版)第3.8.6条没有受到重视，其中一种典型，采用侧壁出口的水箱没有任何措施。

慎重的，可以采用磁翻板水位仪连续地记录既有的水箱中水位的变化情况。

附图说明

图1是一种给水***。

图2是本实用新型的给水***。

图3是本实用新型容器的水位图示。

图4是一种设有防涡设施的容器。

图5-图7是本实用新型增压水泵连接管路的图示。

具体实施方式

图1是一种给水***，由第一进水管2、进气阀1、容器3、第一水泵4、用水管5组成。还包括第二进水管6、第二水泵10；还包括第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9；还包括总进水管11和连接容器3的管路12。

第一进水管2和第二进水管6连接总进水管11；第一进水管2、第二进水管6各设有启闭阀门。在总进水管11或第一进水管2或第二进水管6的管路高点设有进气阀1；在倒流防止器前还设有一个进气阀，该进气阀使总进水管11不产生负压。第一进水管2连接容器3，容器3连接第一水泵4的吸水管，第一水泵4的出水管连接用水管5。

平时，来水通过总进水管11、第一进水管2进入容器3，容器3内的水由第一水泵4增压供给用水管5。

当总进水管11的水压降低时，说明总进水管11所连接的管路或者是市政管网流量较大，阻力增加，反映在总进水管11的水压降低，容器3随之相应降低了压力，容器3内的气体膨胀，储水量减少，所减少的储水量补充在用水管5的用水量，其作用是减少进水量，降低市政管网流量，减小阻力，维持进水压力。

当总进水管的来水量进一步降低，到对应于限定压力时，总进水管11停止进水，此时容器3内的水位对应于第二水位。容器3内第二水位至第一水位的储水量连续补充用水管5的用水量，随着容器3内气体膨胀，压力连续降低，直至设置在第一进水管2的进气阀1进气。若容器内还设有最低水位，所述的进气补充到容器3，容器3内第一水位至最低水位的储水量连续补充用水管5的用水量。相当于箱式无负压供水设备在水箱供水状态。

当总进水管11的来水量减少或水压降低到限定压力时可以关闭第二进水管6；当容器3内的水位在第二水位以下时，还可以开启第三阀门9，容器3连接第一水泵的吸水管，还连接第二水泵10的吸水管，可以随时增加供水扬程。

当总进水管11的水压较高来水量充足，容器3对应于最高水位时，可以关闭第一进水管2，第二进水管6连接第一水泵4的吸水管；还可以开启第一阀门7，容器3连接第一水泵4的出水管，此时容器3作为第一水泵4的气压水罐使用。相当于无调节装置式无负压供水设备。

当总进水管11的水压高于用水管5需用的压力时，连续开启第一阀门7、第三阀门9，第二进水管连接用水管5，是一种直供***。

图2是本实用新型的给水***，是一种基本的给水***形式。包括图1中的第一进水管2、进气阀1、容器3、第一水泵4、用水管5。还包括第一水泵4的气压水罐13。

气压水罐13的作用，第一是保压，可以使第一水泵4在闲时或流量过小的时候停机；第二是当用水管5的用水量剧变时，可以补充或平衡剧变的流量，稳定第一水泵的运行状态。所述的流量剧变的特征，当流量大的时候相对的幅度小，影响小；流量小的时候相对的幅度大，影响大。图1中，当容器3连接在增压水泵4(或包括第二水泵10，之后同)的吸水管时，容器3的水位低，在最高水位以下，说明总进水管11或用水管5的阻力大，流量大；当容器3连接在增加水泵4的出水管时，在最高水位以上，说明进水管2或用水管5的阻力小，流量小，恰好符合了这种特征。

图3是本实用新型容器3内的水位图示。设有第一水位101和第二水位102。对应于第一水位101的高度，连接有第一进水管2，还设有排气阀14。容器3还设有出水管17。在第一水位101以下还设有最低水位104；在第二水位102以上还设有第三水位103。在第二水位102与第三水位103之间还有最高水位105和启动水位106。

第一水位101对应于常压，第二水位102对应于第一进水管2的限定压力，最高水位105对应于第一进水管2的最高压力，启动水位106对应于用水管的最小供水压力，即启动增压水泵的压力；第二水位还对应于增压水泵的进水管压力，第三水位103对应于增压水泵的出水管压力。最高水位105是进水管网流量减少，阻力降低时的水位，对应于启动水位106是用水管网流量减少，阻力降低时的水位。当最高水位105高于启动水位106，甚至高于第三水位103时，供水可以采用直供方式。

推荐第一进水管2连接在第一水位101的高度上；第一进水管2还可以连接在第一水位101的高度以上或以下。若第一进水管2连接在最高水位105以上，当实际水位高于最高水位105时，根据之前所述第一进水管2是关闭状态，当实际水位低于最高水位105时，第一进水管2连接的是容器3内的气体，在经过供水部门同意后，可以取消设在总进水管11的倒流防止器，以降低管道阻力，充分利用进水压力。

还可以在排气阀14的高度以上重复设置排气阀15；还可以在排气阀14的高度以下重复设置排气阀16。重复设置排气阀15及排气阀16的目的是调整容器内所压缩的气体量，即调整第一水位A1的设置高度，如开启排气阀15的阀门，相当于减少了压缩的空气量，开启排气阀16的阀门，相当于增加了压缩的空气量。第一水位设在了排气阀15或排气阀16的高度时，第二水位、第三水位的高度和对应的储水量相应有变化，但对应的压力不变。

减少压缩的空气量，相当于增加了箱式无负压供水设备中水箱的储水量；增加压缩的空气量，相当于减少了箱式无负压供水设备中水箱的储水量。这样本实用新型的容器，相对于确定的容积，还可以调整其中储存的水量。

排气阀14、排气阀15、排气阀16采用现有技术，还可以是进排气阀。

图4是一种容器，是气压水罐，还是常压水罐，其特征在于：在连接出水管17的容器内设有防涡设施18。

图5是本实用新型增压水泵连接管路的图示第一。与第一水泵4的吸水管19并联了第二水泵10，与第二水泵10并联的管路设有单向阀21，是第二水泵10的跨越管；第二水泵10还可以与第一水泵4的出水管20并联。

图6是本实用新型增压水泵连接管路的图示第二。第一管路22连接第一水泵4的出水管20，第一管路22设有第一阀门7。第二管路23连接第一水泵4的吸水管19在第二水泵10的出水管一侧，第二管路23设有第二阀门8。第三管路24连接第二水泵10的吸水管，第三管路24设有第三阀门9。第一管路22、第二管路23、第三管路24连接管路12。单向阀21设在第二水泵10的跨越管。

图7是本实用新型增压水泵连接管路的图示第三。在第二水泵10的吸水管还可以并联第三水泵27，在连接管路的逐一压力段还可以设有第一管路22、第二管路23、第三管路24和管路26。

对应于图5至图7，把第二水泵10连接在第一水泵4的出水管20，或把第三水泵27连接在第一水泵4的出水管20或第二水泵10的出水管等，是专业人士按照上述构思可以办到的，故没有逐一示意。

Claims (15)

1.一种给水***，包括第一进水管、进气阀、容器、第一水泵、用水管；在第一进水管设有进气阀，容器连接在第一进水管与第一水泵的吸水管之间，第一水泵的出水管连接用水管；所述的容器是气压水罐，其特征在于：容器内压缩的气体量等于进气阀破坏真空吸入的空气量。

2.根据权利要求1所述的一种给水***，其特征在于：所述的容器内压缩的气体可以是破坏真空的空气，还可以是过滤的空气或氮气。

3.一种容器，连接在第一进水管与第一水泵之间，所述的容器是气压水罐，设有第一水位和第二水位，其特征在于：第一水位对应于大气压力，第二水位对应于第一进水管水压；在所述的第一水位与第二水位之间，容器是气压储水。

4.根据权利要求3所述的一种容器，其特征在于：容器还设有第三水位，第三水位高于第二水位；第二水位还对应于第一水泵吸水管的压力，第三水位对应于第一水泵出水管的压力。

5.一种容器，连接在第一进水管与第一水泵之间，所述的容器是气压水罐，还是常压水罐，设有最低水位和第一水位，其特征在于：第一水位对应于大气压力，最低水位低于第一水位；所述的容器在第一水位接通大气。

6.根据权利要求5所述的一种容器，其特征在于：在第一水位设有进排气阀。

7.根据权利要求5所述的一种容器，其特征在于：所述的接通大气，还可以接通其他的洁净气体。

8.一种容器，连接在第一进水管与第一水泵之间，所述的容器是气压水罐，还是常压水罐，其特征在于：在容器的出水口设有防涡设施。

9.一种增压水泵，包括第一水泵，第一水泵的吸水管连接容器，第一水泵的出水管连接用水管，其特征在于：还包括第二水泵，第二水泵与第一水泵吸水管并联。

10.根据权利要求9所述的一种增压水泵，其特征在于：在所述的增压水泵设有第一管路、第二管路和第三管路；第一管路连接第一水泵的出水管，第二管路和第三管路连接第一水泵的吸水管，其中第二管路连接在第二水泵的出水管一侧，第三管路连接在第二水泵的吸水管一侧。

11.根据权利要求10所述的一种增压水泵，其特征在于：第一管路、第二管路和第三管路连接容器。

12.根据权利要求10所述的一种增压水泵，其特征在于：第二管路和第三管路连接第二进水管。

13.根据权利要求9所述的一种增压水泵，其特征在于：第二水泵还可以与第一水泵出水管 并联。

14.根据权利要求9所述的一种增压水泵，其特征在于：第二水泵还可以包括第三水泵，第三水泵与第二水泵吸水管并联。

15.根据权利要求14所述的一种增压水泵，其特征在于：第三水泵还可以与第一水泵出水管或第二水泵出水管并联。