专利名称：安全节能直供水设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全节能直供水设备。
背景技术：
市政给水管网接入到建筑的现有两种做法，一种是设置现在市场上出现的无负压给水设备，另一种是在小区内集中设置水池或是设置水箱，即首先将市政给水引入水池或水箱，然后通过水泵进行二次加压后送往备用户。
在小区建筑入口处设置无负压给水设备，这种做法有很大的弊端。该设备实现的是负压保护，即在管网水压大于等于0时，系统仍然在运行工作，也就是说仍然允许从市政管网抽水，这种做法有可能使市政管网经常处于濒临负压的状态，从而使市政管网的安全可靠性低。一旦无负压设备出现故障，会使市政管网处于负压状态，给城市给水管网的供水造成严重危害。
在小区内集中设置水池或是水箱这种做法的缺点也很多1建水池或水箱使工程的初投资(一次投资)增加，加大了工程的预算。
2.为使水池、水箱正常运行需进行经常性的管理维护，增加了经常性的维护管理费。
3水池或水箱占地大，影响建筑的整体布局。
4水质二次污染现象严重，开式水箱极易进入各种杂质，造成水质的二次污染。
5水池水箱的浮球开关经常会失灵，因此水池水箱经常会出现溢流、渗漏等现象，需要经常维修，从而增加了工人的劳动量。
6市政供水管网的给水引入管具有一定的压力，当给水引入管接入水池或是开式水箱后，经水泵再次加压，市政管网原有的压力变为零后再由水泵加压，造成了电能上的极大浪费，同时，由于引入管敞口放水，会影响市政管网，使管网压力骤减。
实用新型内容针对现有的在小区集中泵站给水引入口设置无负压给水设备或者是设置水池、水箱所具有的安全性小、投资大、易污染、维修困难、浪费能耗的弊端，本实用新型首次提出了正压保护的全新理念，提供了一种可以对市政管网实现正压保护的安全节能直供水设备，它安全可靠性大、投资小、无污染、不易损坏且可以充分利用市政管网水的压力从而避免电能浪费。一种安全节能直供水设备，所述供水设备的两端分别与市政供水管网20、用户总进水管路21连接；所述供水设备包括变频水泵1、电动阀门2、一号缓闭止回阀3、一号压力传感器4、二号压力传感器5和控制柜6，所述变频水泵1与电动阀门2之间通过水管连接，变频水泵1的一端与市政供水管网20连接，电动阀门2的另一端与用户总进水管路21连接；所述一号缓闭止回阀3与变频水泵1和电动阀门2串联的管路并联；在变频水泵1与市政供水管网20连接的管路上旁接有一号压力传感器4，在用户总进水管路21与电动阀门2连接的管路上旁接有二号压力传感器5，所述变频水泵1、电动阀门2、一号压力传感器4和二号压力传感器5都与控制柜6连接。
本实用新型所述供水设备打破了现有的常规做法，充分利用了市政管网的余压，并且采取了有力措施，确保市政管道接入到用户的给水引入管始终处于正压状态，使市政管网的安全性得到了最大的保证。从而成功地实现了用户与市政管网的直接连接。
本实用新型所述设备具有以下独特的创新点1、安全性好本实用新型所述结构把对市政管网的安全保护程度提高了最大限度，使其对管网的可靠性保护大大超过了现有的无负压给水设备。该设备可以确保市政管路始终处于正压状态，因此用户管路中的杂质和有害物质不可能进入到管网内，不会影响管网中其它用户的用水。本实用新型还设有防水锤保护措施，在停泵的时候，缓闭式止回阀避免了系统形成水锤现象，从而保证了用户用水的安全性，它还大大地延长了设备的使用寿命。另外，该设备设有倒流防止器，使加压水在任何时候都不会倒流回市政管网，这也是对市政管网的一项重要保护措施。还有，在停电的时候，本实用新型所述设备可以利用市政管网内的水压为部分用户供水，避免了管网压力的浪费，并尽可能的为用户提供了用水。
由于该设备成功地实现了正压保护，取代了所谓的负压保护，即在管网水压低于5米水柱的情况下，水泵立即停止从市政管网抽水，可以使市政管网供水的安全性得到充分的保护，从而使市政管网的动态工况正常。确保该设备的使用不会给市政管网供水带来任何危害，对比无负压给水设备，该设备把安全性提高到了更高的层次，这是一个全新的理念。
2、节能性好本实用新型所述安全节能直供水设备充分利用了市政管网的余压，水泵是在市政给水的压力基础上增补压力，即市政给水管网和用户所需要压力之间的差值才由水泵提供，而不是由水泵提供全部的用户所需要压力，因此大大节约了资源；当市政给水的压力可以满足供水要求时，水泵可停止工作，这就大大降低了水泵的运行费用，耗能小，还可以延长水泵的使用寿命，节能效果十分显著。
能耗浪费是我国建筑给水业面临的一大重要问题，在小区内集中设置水池或是水箱，使市政管网原有的压力变为零后再由水泵进行二次加压，以满足最不利用户所需的压头。这就损失了市政管网的原有压力，这样一来，水泵的扬程偏大，不仅增加了设备的初投资，水泵的电机功率的增大也使运行费用大大增加，造成了能耗上的极大浪费。
安全节能直供水设备彻底解决了这一电能浪费的严重问题，充分利用了市政给水管网的余压，在此基础上进行增压，从而达到用户所需的水压头。
3、投资少本实用新型取消了水池、水箱，因此节省了建水池、水箱的一次投资和运行管理的二次投资，从而使供水设备的运行费用大大降低。
4、占地少由于取缔了水池或水箱，因此可以节省占地。
5、水质好本实用新型彻底解决了水池和水箱的二次污染问题，确保了用户的用水质量，大大改善了用户用水的水质。
6、绿色无污染性该设备可以确保市政管路始终处于正压状态，因此用户管路中的杂质和有害物质不可能进入到市政管网内，不会污染管网水质，不会影响到管网中其它用户的用水。另外该设备彻底解决了水池及水箱的二次污染问题，确保了用户的用水质量，大大改善了用户用水的水质安全节能直供水设备是一种比现在市场上出现的无负压给水设备更加安全，比普通变频调速给水设备更节能的新一代直供水设备。可以成为无负压给水设备的替代更新产品。本实用新型所述安全节能直供水设备，在建筑给水设计中是一种创举，该设备的问世必将引起建筑给水行业的一场节能、环保性的绿色革命。随着这种创新设备的推广，必将在建筑给水设计中开拓出一种崭新的局面。
因此可以看出，本实用新型所述供水设备相对于现有技术具有极其显著的优点，利于推广应用。
图1是本实用新型所述设备整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式是一种安全节能直供水设备，所述供水设备的两端分别与市政供水管网20、用户总进水管路21连接；所述供水设备包括变频水泵1、电动阀门2、一号缓闭止回阀3、一号压力传感器4、二号压力传感器5和控制柜6，所述变频水泵1与电动阀门2之间通过水管连接，变频水泵1的一端与市政供水管网20连接，电动阀门2的另一端与用户总进水管路21连接；所述一号缓闭止回阀3与变频水泵1和电动阀门2串联的管路并联；在变频水泵1与市政供水管网20连接的管路上旁接有一号压力传感器4，在用户总进水管路21与电动阀门2连接的管路上旁接有二号压力传感器5，所述变频水泵1、电动阀门2、一号压力传感器4和二号压力传感器5都与控制柜6连接。所述控制柜6包括系统控制器6-1、变频调速器6-2和电动阀门控制器6-3，所述一号压力传感器4和二号压力传感器5的输出端分别接系统控制器6-1的一个信号接收端，系统控制器6-1的一个信号控制端分别接一个变频调速器6-2和一个电动阀门控制器6-3的信号接收端，一个变频调速器6-2的信号控制端接一个变频水泵1的输入端，一个电动阀门控制器6-3的信号控制端接一个电动阀门2的输入端。
当一号压力传感器4检测到市政供水管网进口压力点P1的压力大于5米水柱时，系统处于正常供水状态。此时系统控制器6-1根据二号压力传感器5检测到的出口压力点P2的压力值调整变频水泵1的转速进而调整水泵的流量，以确定变频水泵的增压压头，目的在于控制出口压力点P2的压力值恒定，以提供用户所需要的压力和流量。此时出口压力点P2与变频水泵1构成定值压力控制系统，从而保证了用户的正常用水需求，该系统充分利用了市政管网的水压头，达到了节能的目的。
当一号压力传感器4检测到市政供水管网进口压力点P1的压力下降至5米水柱以下时，退出定值压力控制系统，系统由正常供水状态转为非正常供水状态。控制时序为系统控制器6-1接收到一号压力传感器4传递的压力下降至5米水柱以下的信号后，首先通过电动阀门控制器6-3控制电动阀门2缓慢关闭，然后关闭变频水泵1，并保持控制系统继续定时测量进口压力点P1和出口压力点P2。这时市政供水管网的水可以依靠其自身的压力通过一号缓闭止回阀3进入用户总进水管路21，从而依靠市政供水管网水压向用户供水。因此，所述结构可以实现在停电的状况下部分用户不停水。
当一号压力传感器4检测到进口压力点P1的压力上升至高于5米水柱的某一定值时，启动定值压力控制系统，系统由非正常供水状态转为正常供水状态。控制时序为系统控制器6-1接收到一号压力传感器4传递的压力上升至某一压力定值的信号后，首先开启变频水泵1，然后通过电动阀门控制器6-3控制电动阀门2缓慢开启。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一不同之处在于，所述连接变频水泵1与电动阀门2之间的管路为相互并联的多组，可以是二组、三组、四组、五组、六组、十组、二十组，每组管路上的变频水泵1分别与各自的变频调速器6-2连接，每组管路上的电动阀门2都分别与各自的电动阀门控制器6-3连接。各组变频水泵1和电动阀门2可以针对不同的用户所需的水压方便调节，可以用尽快的速度达到控制水压的目的。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一、二不同之处在于，在用户总进水管路21与电动阀门2连接的管路上旁接有安全罐7，所述安全罐7的上端设有气门装置13，所述安全罐7的下端设有常开阀门12，在所述安全罐7内设有橡胶膜19，所述橡胶膜19与安全罐7的内壁密封连接；所述安全罐7的上端还设有压力计14和安全阀15，安全罐7的下端还设有放水口16。安全罐7的作用在于防止水锤对系统产生损害。当发生水锤时管内压力升高，高压水流会通过安全罐7下端的常开阀门12涌入安全罐内，此时安全罐7上部的压缩空气再度被压缩，起到气垫消能的作用，从而保护系统安全。当管内压力由于停泵致使压力突然降低时，安全罐7上部的压缩空气发生膨胀将罐内的水压入管路，从而消除水锤危害。所述气门装置13可以根据系统需要进行补气，调节方式可以自动，也可以手动。常开阀门12的作用在于使水可以自由涌入或流出罐内，为高压水流提供转移空间，避免突然产生的高压水流对系统产生损害；当需要对系统进行维修或拆卸时，可以手动关闭常开阀门12；还可以防止管路压力过低时，橡胶气囊自底部管口压出而破坏。橡胶膜19是弹性膜，其边缘与安全罐7内壁密封，通过橡胶膜19将安全罐7内分成上下两部分，目的在于避免罐内上部的压缩气体进入到罐下部的水中，从而使安全罐起到更好的缓冲压力及泄压的作用。安全罐上端的压力计14可以对罐内压力进行测量，安全阀15的作用在于当罐内压力过高时进行泄压，避免高压对罐产生损坏及避免不安全因素产生。
具体实施方式
四本实施实施方式在变频水泵1与市政供水管网20连接的管路中串接有手动阀门8、过滤器9和一号避振喉10-1，在变频水泵1与电动阀门2之间的连接管路中串接有二号避振喉10-2和二号缓闭止回阀11。手动阀门8可以在紧急情况下手动关闭或打开闸阀，根据需要对系统进行人为干预。避振喉的作用在于尽量避免系统产生摇晃，从而保护系统不受损坏。还可以在市政供水管网20与变频水泵1连接的管路中串接置倒流防止器17、水表18，倒流防止器17及二号缓闭止回阀11都可以防止系统的水倒流回市政供水管网20；水表可以对流经水量进行计量。
本实用新型所述安全节能直供水设备的最佳适用范围是在市政给水管网的中高压区，市政给水管网的低压区应作方案比较后根据具体情况考虑是否应用，该设备可以设在与小区集中泵站连接的市政给水引入口处。
权利要求1.一种安全节能直供水设备，其特征在于所述供水设备的两端分别与市政供水管网(20)、用户总进水管路(21)连接；所述供水设备包括变频水泵(1)、电动阀门(2)、一号缓闭止回阀(3)、一号压力传感器(4)、二号压力传感器(5)和控制柜(6)，所述变频水泵(1)与电动阀门(2)之间通过水管连接，变频水泵(1)的一端与市政供水管网(20)连接，电动阀门(2)的另一端与用户总进水管路(21)连接；所述一号缓闭止回阀(3)与变频水泵(1)和电动阀门(2)串联的管路并联；在变频水泵(1)与市政供水管网(20)连接的管路上旁接有一号压力传感器(4)，在用户总进水管路(21)与电动阀门(2)连接的管路上旁接有二号压力传感器(5)，所述变频水泵(1)、电动阀门(2)、一号压力传感器(4)和二号压力传感器(5)都与控制柜(6)连接。
2.根据权利要求1所述的安全节能直供水设备，其特征在于所述控制柜(6)包括系统控制器(6-1)、变频调速器(6-2)和电动阀门控制器(6-3)，所述一号压力传感器(4)和二号压力传感器(5)的输出端分别接系统控制器(6-1)的一个信号接收端，系统控制器(6-1)的一个信号控制端分别接一个变频调速器(6-2)和一个电动阀门控制器(6-3)的信号接收端，一个变频调速器(6-2)的信号控制端接一个变频水泵(1)的输入端，一个电动阀门控制器(6-3)的信号控制端接一个电动阀门(2)的输入端。
3.根据权利要求2所述的安全节能直供水设备，其特征在于连接变频水泵(1)与电动阀门(2)之间的管路为相互并联的三组，每组管路上的变频水泵(1)分别与各自的变频调速器(6-2)连接，每组管路上的电动阀门(2)都分别与各自的电动阀门控制器(6-3)连接。
4.根据权利要求2所述的安全节能直供水设备，其特征在于在用户总进水管路(21)与电动阀门(2)连接的管路上旁接有安全罐(7)，所述安全罐(7)的上端设有气门装置(13)，所述安全罐(7)的下端设有常开阀门(12)。
5.根据权利要求4所述的安全节能直供水设备，其特征在于所述安全罐(7)内设有橡胶膜(19)，所述橡胶膜(19)与安全罐(7)的内壁密封连接；所述安全罐(7)的上端还设有压力计(14)和安全阀(15)，安全罐(7)的下端还设有放水口(16)。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的安全节能直供水设备，其特征在于在变频水泵(1)与市政供水管网(20)连接的管路中串接有手动阀门(8)、过滤器(9)和一号避振喉(10-1)，在变频水泵(1)与电动阀门(2)之间的连接管路中串接有二号避振喉(10-2)和二号缓闭止回阀(11)。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的安全节能直供水设备，其特征在于在市政供水管网(20)与变频水泵(1)连接的管路中串接置倒流防止器(17)和水表(18)。
专利摘要安全节能直供水设备，涉及一种供水设备。针对现有的为用户供水需要设置水箱所具有的投资大、易污染、维修困难、浪费能耗的弊端，本实用新型提供一种安全节能直供水设备，所述供水设备的变频水泵(1)与电动阀门(2)之间通过水管连接，变频水泵(1)的一端与市政供水管网(20)连接，电动阀门(2)的另一端与用户总进水管路(21)连接。本实用新型所述供水设备充分利用了市政供水管网的余压，确保了市政管道接入到用户的给水引入管始终处于正压状态，首次提出了正压保护的全新理念，从而实现了用户与市政供水管网的直接连接，安全地科学地对市政管网实施了保护。它具有安全、节能、无污染、节省投资、节省占地及水质好的优点，利于在建筑给水业大力推广应用。
文档编号E03B11/16GK2825761SQ20062002072
公开日2006年10月11日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者赵洪宾, 王丹宁, 张建利, 赵明 申请人:赵洪宾, 王丹宁, 张建利, 赵明