專利名稱：無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高樓供水設(shè)備，特別是涉及一種通過水泵實(shí)現(xiàn)無負(fù)壓管道加壓的供水設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)目前，市場上有一種膠囊式氣壓給水設(shè)備，該設(shè)備主要由膠囊式氣壓罐、水泵、閥門、電控系統(tǒng)所組成，該設(shè)備的特點(diǎn)是采用膠囊式氣壓罐作為穩(wěn)壓和緩沖裝置，內(nèi)充氣體作為儲能和緩沖介質(zhì)，膠囊的隔離作用，克服了因空氣在水中的溶解而使氣壓罐失去作用的弊病，使給水設(shè)備的可靠性大大提高，但是，該給水設(shè)備的膠囊式氣壓罐是裝在水泵的出水口上的，該給水設(shè)備通常用于水池或水井水源，而不具有無負(fù)壓功能，更不能直接接在市政自來水管網(wǎng)上抽水。
為了解決市政自來水壓力不能很好的滿足高樓用水需要的問題，中國專利ZL97245178.1號公開了一種無吸程管道給水設(shè)備機(jī)組、ZL00256147.6號公開了一種無負(fù)壓供水裝置、ZL01204960.3號公開了一種節(jié)能無負(fù)壓儲水箱，這些設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于可以直接串接在市政自來水管網(wǎng)上抽水而不會在市政管網(wǎng)中產(chǎn)生負(fù)壓，既利用了管網(wǎng)中的壓力，又避免了原始的水池供水方式帶來的水質(zhì)污染，確實(shí)是解決高樓供水的有效途徑。
但是，由于上述實(shí)用新型為了避免產(chǎn)生負(fù)壓，均采用了向系統(tǒng)中補(bǔ)進(jìn)空氣的方法，當(dāng)進(jìn)氣裝置打開空氣就進(jìn)入供水系統(tǒng)，并且進(jìn)入系統(tǒng)的空氣直接與水相接觸，這樣就仍然不可避免的對水質(zhì)產(chǎn)生空氣污染。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種能克服上述技術(shù)存在的缺陷，不靠向系統(tǒng)中補(bǔ)進(jìn)空氣來消除負(fù)壓，可直接串接在市政自來水管網(wǎng)上抽水，既不產(chǎn)生負(fù)壓，又不會產(chǎn)生任何空氣污染的無負(fù)壓供水設(shè)備。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型采用了囊式儲液器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置，將囊式儲液器接在水泵的進(jìn)水口和市政自來水管網(wǎng)之間，在囊式儲液器的囊和罐體之間預(yù)先充入一定量的氮?dú)饣蚱渌鼩怏w并與大氣隔絕密封，靠囊使氣體與水完全隔離，避免了所充氣體對水質(zhì)的污染，在設(shè)備的使用過程中，靠氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置來實(shí)現(xiàn)無負(fù)壓調(diào)節(jié)功能，不用再從外界補(bǔ)進(jìn)空氣來消除負(fù)壓，從而避免了空氣對水質(zhì)的污染，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明的目的。


圖1是本實(shí)用新型的原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型的罐體與囊結(jié)構(gòu)形式之一的剖面圖；圖3是本實(shí)用新型的罐體與囊結(jié)構(gòu)形式之二的剖面圖；1.進(jìn)水口；2.罐體；3.囊；4.充氣閥；5.遠(yuǎn)傳壓力表；6.負(fù)壓表；7.閘閥；8.自動控制箱；9.氣泵；10.止回閥；11.氣罐；12.分散器；13.電磁閥；14.微機(jī)變頻自動控制柜；15.遠(yuǎn)傳壓力表；16.設(shè)備總管；17.止回閥；18.水泵；19.水泵進(jìn)水口；20.出水口；21.壓力傳感器；22.密封；23.導(dǎo)線；24.液位傳感器；25.孔；26.止回閥；27.進(jìn)水管；28.囊上口；29.囊下口；30.止回閥；31.閘閥；32.閘閥。。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合以上附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
參見圖1，罐體(2)中裝有囊(3)，囊由橡膠或其它有彈性的材料制成；在罐體(2)中，囊(3)形成了一個(gè)空腔A，囊(3)與罐體(2)之間形成了空腔B，在罐體(2)上有充氣閥(4)，充氣閥(4)與空腔B相通，在罐體(2)上還裝有遠(yuǎn)傳壓力表(5)、負(fù)壓表(6)；氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置由閘閥(7)、自動控制箱(8)、氣泵(9)、止回閥(10)、氣罐(11)、分散器(12)、電磁閥(13)組成，閘閥(7)的一端與罐體(2)連通，另一端與氣泵(9)的吸氣口相連通，止回閥(10)與氣泵(9)的排氣口相連通，氣罐(11)分別與止回閥(10)和電磁閥(13)相連通，電磁閥(13)通過分散器(12)與罐體(2)相連通；在囊(3)的下部裝有液位傳感器(24)，在此所述的液位傳感器(24)包括所有的能提供液位信號的儀器，如液位計(jì)、液位開關(guān)、各種液位傳感器，液位傳感器(24)由導(dǎo)線(23)經(jīng)密封(22)與微機(jī)變頻自動控制柜(14)相連接；在出水口(20)或進(jìn)水口(1)的管道上裝有壓力傳感器(21)，在進(jìn)水口(1)處的管道上裝有止回閥(26)，罐體(2)和囊(3)經(jīng)出水口(20)與水泵(18)的進(jìn)水口(19)相連通，止回閥(30)的進(jìn)水端與閘閥(31)相連接，止回閥(30)的出水端與閘閥(32)相連接，閘閥(31)和閘閥(32)的作用是，當(dāng)止回閥(30)出現(xiàn)故障而維修時(shí)，將閘閥(31)和閘閥(32)關(guān)閉，而不會影響整套設(shè)備的正常供水；在水泵(18)的出水口裝有止回閥(17)，在設(shè)備總管(16)上裝有遠(yuǎn)傳壓力表(15)，各遠(yuǎn)傳壓力表、液位傳感器、水泵均與微機(jī)變頻自動控制柜(14)通過導(dǎo)線連接。
充氣過程設(shè)備在使用前，先用氮?dú)饣蚱渌鼰o腐蝕性的氣體將B腔和氣罐中的空氣置換出后，密封各接頭，再經(jīng)充氣閥(4)向B腔中充入一定量的氮?dú)饣蚱渌鼰o腐蝕性的氣體，此時(shí)A腔被壓縮至最小，充入氣體的壓力值由負(fù)壓表(6)指示，充入氣體壓力的大小根據(jù)不同用戶的自來水壓力確定，一般充氣壓力(指相對壓力)的范圍取0.01MPa至0.03MPa，一旦充氣完成，罐內(nèi)的予壓條件就被建立，充氣過程就完成了；充氣閥(4)實(shí)際上是一個(gè)單向閥，所起的作用是能夠讓氣體輕松的進(jìn)入罐體，而罐體內(nèi)的氣體不能逸出。
氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置的工作原理和過程設(shè)備在工作前，首先根據(jù)用戶自來水的壓力情況，確定一個(gè)穩(wěn)壓值，用符號F代替，穩(wěn)壓值的大小一般取用戶自來水用水高峰期壓力的三分之一到二分之一，在自動控制箱(8)中將此穩(wěn)壓值設(shè)定為控制氣泵(9)動作的臨界值，用符號C1表示，將此穩(wěn)壓值減去一個(gè)修正值△F，△F一般取0.005MPa至0.02MPa，將(F-△F)設(shè)定為控制電磁閥(13)動作的臨界值，用符號C2表示，臨界值設(shè)定好后，即為投入正常工作作好了準(zhǔn)備；遠(yuǎn)傳壓力表(5)將罐體(2)B腔中的氣壓信號傳至自動控制箱(8)，由自動控制箱(8)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的臨界值進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)B腔中的壓力值高于設(shè)定的臨界值C1時(shí)，自動控制箱(8)就控制氣泵(9)開機(jī)，此時(shí)電磁閥(13)處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣，B腔中的氣體就會經(jīng)止回閥(10)被壓縮進(jìn)氣罐(11)，使B腔中的壓力降低，一旦B腔中的壓力降低至臨界值C1，自動控制箱(8)就控制氣泵(9)停機(jī)，這時(shí)，因止回閥(10)的作用，氣罐(11)中的氣體不能通過氣泵(9)再返回至B腔，從而使B腔的壓力值穩(wěn)定在臨界值C1，即穩(wěn)定在穩(wěn)壓值F；當(dāng)B腔中的壓力值低于設(shè)定的臨界值C2時(shí)，自動控制箱(8)就控制電磁閥(13)打開，此時(shí)，氣泵(9)處于停機(jī)狀態(tài)，這樣，氣罐(11)中的氣體就會通過分散器(12)補(bǔ)充進(jìn)入B腔，使B腔中的壓力升高，一旦B腔中的壓力升高至臨界值C2，自動控制箱(8)就控制電磁閥(13)關(guān)閉，這時(shí)，B腔中的壓力值又穩(wěn)定在臨界值C2，從而實(shí)現(xiàn)了B腔壓力的相對自動穩(wěn)定。由上可見，B腔的壓力始終維持在一個(gè)近似穩(wěn)定值，波動誤差為△F，設(shè)定一個(gè)修正值△F的目的是起一個(gè)緩沖作用，避免氣泵(9)和電磁閥(13)相互干擾而頻繁動作，△F可以根據(jù)穩(wěn)壓精度要求人為設(shè)定。
下面是整個(gè)無負(fù)壓供水設(shè)備的工作過程在微機(jī)變頻自動控制柜(14)控制水泵(18)向用戶恒壓自動供水過程中，市政管網(wǎng)中的水通過進(jìn)水口(1)進(jìn)入供水設(shè)備。
當(dāng)進(jìn)水流量大于設(shè)備的供水流量時(shí)，因?yàn)锽腔中的壓力設(shè)定值小于自來水壓力，一部分水就會通過囊口(25)補(bǔ)充進(jìn)入A腔，使囊(3)膨脹，這時(shí)B腔中的氣體就會被壓縮而壓力逐步提高，當(dāng)壓力超過自動控制箱(8)中的設(shè)定值C1時(shí)，氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置投入工作，而使B腔中的壓力維持在設(shè)定值，直至囊(3)膨脹到足夠大，至此儲水過程完成。
當(dāng)進(jìn)水流量小于設(shè)備的供水流量或進(jìn)水流量為零時(shí)，囊(3)中的水在B腔的壓力下，就會通過囊口(25)和出水口(20)補(bǔ)充進(jìn)入水泵(18)的管道，以彌補(bǔ)市政管網(wǎng)供水量的不足從而滿足用戶的用水，止回閥(26)的作用是避免囊(3)和供水設(shè)備中的水倒流回市政管網(wǎng)，而造成市政管網(wǎng)污染和所儲水資源的流失；水由囊(3)流出，A腔收縮，這時(shí)B腔中氣壓會逐漸下降，當(dāng)壓力低于自動控制箱(8)中的設(shè)定值C2時(shí)，氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置投入工作，而使B腔中的壓力同樣維持在近似設(shè)定值，直至A腔中的水釋放完，當(dāng)A腔中的水釋放完后，液位會下降至一定的位置，此時(shí)液位傳感器(12)將信號通過導(dǎo)線傳至微機(jī)變頻自動控制柜(14)，微機(jī)變頻自動控制柜(14)將信號處理后自動將水泵斷電，使水泵(18)停機(jī)不再抽水，以避免產(chǎn)生負(fù)壓和水泵(18)無水空轉(zhuǎn)而造成損壞；需要說明，也可以不用液位傳感器(12)，而通過壓力傳感器(21)來獨(dú)立實(shí)現(xiàn)不產(chǎn)生負(fù)壓和不損壞水泵的功能，具體如下當(dāng)設(shè)備中的壓力降至一定值時(shí)，壓力傳感器(21)將一個(gè)電信號傳至微機(jī)變頻自動控制柜(14)，控制水泵停機(jī)，而不產(chǎn)生負(fù)壓和損壞水泵。
可見，在整個(gè)無負(fù)壓供水設(shè)備的工作過程中，靠設(shè)備自身的氣體自動平衡穩(wěn)壓作用，不用從大氣中補(bǔ)進(jìn)空氣，使B腔和A腔中的壓力永遠(yuǎn)是正壓，即無負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。
參見圖2，這是罐體與囊結(jié)構(gòu)形式之二。此結(jié)構(gòu)為立式結(jié)構(gòu)，囊(3)的下部有囊口，囊(3)裝在立式的罐體(2)中。
參見圖3，這是罐體與囊結(jié)構(gòu)形式之三。此結(jié)構(gòu)為立式結(jié)構(gòu)，囊(3)的兩端有囊上口(28)和囊下口(29)，囊(3)裝在立式的罐體(2)中，上端有一進(jìn)水管(27)。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下，還可以作出若干變化和改進(jìn)，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，主要由罐體(2)、囊(3)、充氣閥(4)、遠(yuǎn)傳壓力表(5)、自動控制箱(8)、氣泵(9)、止回閥(10)、氣罐(11)、電磁閥(13)、微機(jī)變頻自動控制柜(14)、遠(yuǎn)傳壓力表(15)、止回閥(17)、水泵(18)、液位傳感器(24)、止回閥(26)、止回閥(30)構(gòu)成，其特征在于由遠(yuǎn)傳壓力表(5)、自動控制箱(8)、氣泵(9)、止回閥(10)、氣罐(11)、電磁閥(13)組成的氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置與罐體(2)相連通，罐體(2)中裝有囊(3)，罐體(2)和囊(3)經(jīng)出水口(20)與水泵(18)的進(jìn)水口(19)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于止回閥(10)與氣泵(9)的排氣口相連通，氣罐(11)分別與止回閥(10)和電磁閥(13)相連通，電磁閥(13)通過分散器(12)與罐體(2)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于在囊(3)的下部裝有液位傳感器(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于在罐體(2)和囊(3)出水口(20)或進(jìn)水口(1)的管道上裝有壓力傳感器(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于在罐體(2)上安裝有充氣閥(4)和負(fù)壓表(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于在進(jìn)水口(1)處的管道上裝有止回閥(26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于止回閥(30)的進(jìn)水端與閘閥(31)相連接，止回閥(30)的出水端與閘閥(32)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于囊(3)可以為立式結(jié)構(gòu)，囊(3)的下部有囊口，囊(3)裝在立式的罐體(2)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，其特征在于囊(3)可以為立式結(jié)構(gòu)，囊(3)的兩端有囊上口(28)和囊下口(29)，囊(3)裝在立式的罐體(2)中，上端有一進(jìn)水管(27)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種無空氣污染自平衡式無負(fù)壓供水設(shè)備，它主要包括罐體、囊、充氣閥、氣泵、氣罐、水泵、微機(jī)變頻自動控制柜、液位傳感器、壓力傳感器、止回閥等，本實(shí)用新型的技術(shù)方案要點(diǎn)在于采用了囊式儲液器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置，在囊與罐體之間充有一定量的予壓縮氣體，靠氣體自動平衡穩(wěn)壓裝置實(shí)現(xiàn)供水設(shè)備儲水和用水過程中壓力的相對穩(wěn)定，不用補(bǔ)進(jìn)空氣來實(shí)現(xiàn)無負(fù)壓，并且囊使氣體與水完全隔離，避免了氣體對水質(zhì)的污染，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。
文檔編號E03B11/00GK2587945SQ0229409
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者張明亮, 王學(xué)成 申請人:張明亮