CN207160149U - 一种增压节能型隔膜式气压罐和二次供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种增压节能型隔膜式气压罐，隔膜式气压罐的接水口K5与增压泵阵列出水端连通；叠压泵设置于隔膜式气压罐下部，并且其进水端与接水口K5连通；止回阀k2设置在叠压泵的出水口与储水腔之间，使得出水端与储水腔单向连通；减压阀K3设置在储水腔与接水口K5之间；第一压力传感器K1检测储水腔内的压力；当增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式时，第一压力传感器K1检测储水腔内的压力低于设定值且供水增压泵阵列正在工作时，叠压泵K4启动，接水口K5处流入的水流经叠压泵K4加压后流入储水腔中，使得储水腔中的水压加大；第一压力传感器K1检测储水腔内的压力达到设定值时，叠压泵K4停机。

Description

一种增压节能型隔膜式气压罐和二次供水设备

技术领域

本实用新型涉及二次供水、尤其涉及气压罐。

背景技术

一般供水设备原理简介如图1所示：设备通过第二压力传感器14侦测出口压力，将侦测值和设定值进行比较，运算出在进口管网的原有压力基础上需要增加的压力，确定增压泵投入台套数和变频器输出频率以追贴用户用水流量压力曲线实现恒压供水。通过流量传感器13侦测用户用水流量，当用户需要的流量在小流量辅泵额定流量范围内时，***由小流量辅泵运行恒压供水。增压泵运行初始阶段，***向用户供水的同时也给隔膜式气压罐5补充能量(补水蓄能)直至隔膜式气压罐5内气体压力等于***恒压压力。通过流量传感器13侦测用水量，当用水量低于辅泵额定供水流量的10％时自动切换为小流量停泵休眠的工作状态，增压泵全部停止运行，进入休眠，改由经过蓄能的隔膜式气压罐5维持小流量有限降压供水。当管网供水压力比设定值低1bar左右时，***被唤醒退出休眠，由增压泵阵列恒压供水。如此循环满足用户压力和流量的要求。

隔膜式气压罐5—由罐体、隔膜、接水口及进排气口等部分组成。罐被隔膜分为上下两个腔，下腔蓄水，上腔预充略低于唤醒压力的气体。可在供水***中起到了蓄能储水作用，当外界高于预充压力的水进入气压罐下腔时，密封在罐内上腔的气体被压缩，根据波义耳定律：在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到气压罐内气体压力与水的压力一致且等于设定值时停止进水。休眠时，当水压力减低时气压罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀水被压出。直到管网供水压力比设定值低1bar左右时(可设定)，***被唤醒退出休眠，由增压泵阵列恒压供水。

对于同一个隔膜式气压罐，气体的体积+蓄水的体积＝隔膜式气压罐的总容积，补水蓄能时水压越高，气体的体积被压得越小，则蓄水的体积就越大，积蓄的能量越多，对于休眠时有限降压供水释放的水量来说，如果供水设备唤醒的压力一定，则维持休眠的水量越多，休眠的时间越长。休眠时间长，则***减少了休眠泵启动次数和运行时间，减少了电能的消耗。要实现上述减少了电能的消耗，两个关键问题必须解决：一是提高蓄能储水时水压，二是隔膜式气压罐里的高压水的压力要降到和用户需求的恒压设定值一致。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种增压节能型隔膜式气压罐，能够增大隔膜式气压罐的储水容积，从而延长增压泵的休眠时间，达到节约能源的目的。并且该隔膜式气压罐的出水水压能够降低到用户所需要的水压。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种增压节能型隔膜式气压罐，包括：第一压力传感器K1、止回阀K2、减压阀K3、叠压泵K4、罐体K6、隔膜K7；所述隔膜K7将罐体K6分为储水腔和储气腔；

所述隔膜式气压罐的接水口K5与增压泵阵列出水端连通；所述叠压泵设置于隔膜式气压罐下部，并且其进水端与所述接水口K5连通；所述止回阀k2设置在叠压泵的出水口与储水腔之间，使得出水端与储水腔单向连通；所述减压阀K3设置在出水腔与接水口K5之间；所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力；

当所述增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式时，所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力低于设定值且供水增压泵阵列正在工作时，所述叠压泵K4启动，接水口K5处流入的水流经叠压泵K4加压后流入储水腔中，使得储水腔中的水压加大；所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力达到设定值时，所述叠压泵K4停机；当所述增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式时，储水腔中的高压水经减压阀K3减压后从接水口K5流出。

在一较佳实施例中：所述叠压泵K4将流入接水口K5的水由第一水压提升至第二水压，第二水压为第一水压的1.5-2倍。

在一较佳实施例中：所述减压阀K3将储水腔内的高压水水压降低至第一水压。

本实用新型还提供了一种二次供水设备，包括：增压泵阵列、和如上所述的增压节能型隔膜式气压罐；所述增压泵阵列的出水端连通至所述接水口K5、以及用于侦测用户用水水量的流量传感器；所述流量传感器检测用户用水量高于设定值时，所述增压泵阵列以第一水压进行恒压供水；所述流量传感器检测用户用水量高于设定值时，所述增压泵阵列以第一水压进行恒压供水，此时所述增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式；所述流量传感器检测用户用水量低于设定值时，所述增压泵阵列休眠，所述增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式。

在一较佳实施例中：所述设定值为辅泵额定供水流量的10％。

在一较佳实施例中：还包括用于侦测增压节能型隔膜式气压罐出水口水压的第二压力传感器；所述第二压力传感器检测到增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压时，所述增压泵阵列退出休眠模式，重新以第一水压进行恒压供水。

在一较佳实施例中：所述增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压具体是指增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压1bar。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：

本实用新型提供的一种增压节能型隔膜式气压罐，能够使得隔膜式气压罐所能提供的高压力休眠用水容积是原来的数倍。假设用户的流量是均衡的，那么增压泵阵列的休眠时间是原来的数倍，可减少增压泵启动次数，因增压泵在小流量和启动时运行效率低，增压节能型隔膜式气压罐缩短了小流量运行时间并减少了休眠泵启动次数，因此显著降低了设备电能的消耗。实际运行试验表明，使用增压节能型隔膜式气压罐可使供水设备的综合效率提高8％以上。同时也减少了夜间频繁启动时产生的噪声。

附图说明

图1为现有技术中二次供水设备的结构图；

图2为本实用新型优选实施例中二次供水设备的结构图。

具体实施方式

下文结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。

参考图2，一种二次供水设备，包括：增压泵阵列11、12、和增压节能型隔膜式气压罐、以及用于侦测用户用水水量的流量传感器13；

所述增压节能型隔膜式气压罐，包括：第一压力传感器K1、止回阀K2、减压阀K3、叠压泵K4、罐体K6、隔膜K7；所述隔膜K7将罐体K6分为储水腔和储气腔；

所述隔膜式气压罐的接水口K5与增压泵阵列出水端连通；所述叠压泵设置于隔膜式气压罐下部，并且其进水端与所述接水口K5连通；所述止回阀k2设置在叠压泵的出水口与储水腔之间，使得出水端与储水腔单向连通；所述减压阀K3设置在出水腔与接水口K5之间；所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力；

当所述增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式时，所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力低于设定值且供水增压泵阵列正在工作时，所述叠压泵K4启动，接水口K5处流入的水流经叠压泵K4由第一水压提升至第二水压后流入储水腔中，使得储水腔中的水压加大；所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力达到设定值时，所述叠压泵K4停机；当所述增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式时，储水腔中的高压水经减压阀K3减压至第一水压后从接水口K5流出。所述第二水压为第一水压的1.5-2倍。

所述增压泵阵列11、12的出水端连通至所述接水口K5；所述流量传感器13检测用户用水量高于设定值时，所述增压泵阵列11、12以第一水压进行恒压供水，此时所述增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式；所述流量传感器13检测用户用水量低于设定值时，所述增压泵阵列休眠，所述增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式。所述设定值为辅泵额定供水量的10％，也可以根据需要设定为其它数值，属于本实施例的简单替换。

此外，还包括用于侦测增压节能型隔膜式气压罐出水口水压的第二压力传感器14；所述第二压力传感器14检测到增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压1bar时，所述增压泵阵列11、12退出休眠模式，重新以第一水压进行恒压供水。

上述的二次供水设备的供水流程如下所述：

1.通过第二压力传感器14侦测流入用户水管的水流压力，将侦测值和设定值进行比较，运算出在进口管网的原有压力基础上需要增加的压力，确定增压泵阵列11、12中需要投入泵的台数和变频器输出频率(反应到增压泵为转速)，从而实现增压泵阵列的出水追贴用户用水流量压力曲线实现以第一水压进行恒压供水。通过流量传感器13侦测用户用水流量，在增压泵阵列11、12工作时段，工作泵12和辅泵11并联对用户水管以第一水压进行恒压出水，当用户需要的流量在辅泵11额定流量范围内时，***由辅泵11单独运行第一水压的恒压供水，其余增压泵12待机。

2.在增压泵阵列11、12第一水压进行恒压供水的阶段，向用户供水的同时也同时给增压节能型隔膜式气压罐蓄水，由于叠压泵K4的作用，可以将流入储水腔的水由第一水压提升至第二水压可提供第二水压的出水，由于第二水压大约为第一水压的1.5-2倍。当储气腔内的气体被压缩至压力达到第二水压时，叠压泵进入休眠状态。

3.流量传感器13检测用户用水量低于设定值时，增压泵阵列休眠，增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式。此时，用户水管中的水完全由增压节能型隔膜式气压罐供给。增压节能型隔膜式气压罐中的高压力水通过减压阀K3减压至第一水压，从而实现始终恒压供水的目的。当增压节能型隔膜式气压罐中的高压力水用完，用户水管中的水压开始下降，当第二压力传感器14侦测到用户水管中的水压比设定值低1bar左右时，控制***被唤醒退出休眠，由增压泵阵列11、12恢复第一水压恒压供水，如此循环满足用户对压力和流量的要求。

对于同一个增压节能型隔膜式气压罐，增加了叠压泵K4后其休眠时所能提供的高压力水容积可达到未增加叠压泵K4时水容积的5倍以上。例如：一个总容积100升的隔膜式气压罐，气体初始压力9bar，第一水压为10bar，当增压泵在休眠后第一水压降至9bar时被唤醒，按波义耳定律P1V1＝P2V2计算：未增加增压节能型隔膜式气压罐时所能提供的休眠用水容积是10升；增加叠压泵K4时，第二水压可达到20bar，相应的休眠用水容积增大为55升，显然增加叠压泵K4后，所能提供的高压力休眠用水容积是原来的5.5倍。假设用户的流量是均衡的，那么增压泵阵列11、12的休眠时间是原来的5.5倍，可减少增压泵阵列11、12启动4.5次，因增压泵在小流量和启动时运行效率很低，叠压泵K4缩短了小流量运行时间并减少了休眠泵启动次数，因此显著降低了设备电能的消耗。实际运行试验表明，使用增压节能型隔膜式气压罐可使供水设备的综合效率提高8％以上。同时也减少了夜间频繁启动时产生的噪声。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。上述实施例并不应视为限制本实用新型的范围。本领域的技术人员在阅读并理解了前述详细说明的同时，可以进行修改和变化。具体的保护范围应以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种增压节能型隔膜式气压罐，其特征在于包括：第一压力传感器K1、止回阀K2、减压阀K3、叠压泵K4、罐体K6、隔膜K7；所述隔膜K7将罐体K6分为储水腔和储气腔；

所述隔膜式气压罐的接水口K5与增压泵阵列出水端连通；所述叠压泵设置于隔膜式气压罐下部，并且其进水端与所述接水口K5连通；所述止回阀k2设置在叠压泵的出水口与储水腔之间，使得出水端与储水腔单向连通；所述减压阀K3设置在出水腔与接水口K5之间；所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力；

当所述增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式时，所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力低于设定值且供水增压泵阵列正在工作时，所述叠压泵K4启动，接水口K5处流入的水流经叠压泵K4加压后流入储水腔中，使得储水腔中的水压加大；所述第一压力传感器K1检测储水腔内的压力达到设定值时，所述叠压泵K4停机；当所述增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式时，储水腔中的高压水经减压阀K3减压后从接水口K5流出。

2.根据权利要求1所述的一种增压节能型隔膜式气压罐，其特征在于：所述叠压泵K4将流入接水口K5的水由第一水压提升至第二水压，第二水压为第一水压的1.5-2倍。

3.根据权利要求1所述的一种增压节能型隔膜式气压罐，其特征在于：所述减压阀K3将储水腔内的高压水水压降低至第一水压。

4.一种二次供水设备，其特征在于包括：增压泵阵列、和如权利要求1或2或3所述的增压节能型隔膜式气压罐；所述增压泵阵列的出水端连通至所述接水口K5、以及用于侦测用户用水水量的流量传感器；所述流量传感器检测用户用水量高于设定值时，所述增压泵阵列以第一水压进行恒压供水，此时所述增压节能型隔膜式气压罐工作于储水模式；所述流量传感器检测用户用水量低于设定值时，所述增压泵阵列休眠，所述增压节能型隔膜式气压罐工作于供水模式。

5.根据权利要求4所述的一种二次供水设备，其特征在于：所述设定值为辅泵额定供水量的10％。

6.根据权利要求4所述的一种二次供水设备，其特征在于：还包括用于侦测增压节能型隔膜式气压罐出水口水压的第二压力传感器；所述第二压力传感器检测到增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压时，所述增压泵阵列退出休眠模式，重新以第一水压进行恒压供水。

7.根据权利要求6所述的一种二次供水设备，其特征在于：所述增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压具体是指增压节能型隔膜式气压罐出水口水压低于第一水压1bar。