专利名称：自来水管道直接多级并联增压装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自来水管道增压装置。
背景技术：
高层建筑的出现，市政供水压力会不够，为确保高层住户正常用水，就需要增压。现在的增压设备往往是一套设备一个供水压力，对于高层建筑需进行竖向分区增压的，则需要多套设备才能达到目的。这样，一是制造成本高，二是设备占用空间大。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种制造成本低、设备占用空间小的自来水管道直接多级并联增压装置。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种自来水管道直接多级并联增压装置，主要包括管网压力表、第一、二、三增压区压力表、水泵群，第一电动阀、集水罐、第二电动阀、第一止回阀、管道泵、控制柜，水泵群设有与第一、二、三增压区压力表相对应的第一、二、三水泵列，每列水泵至少二台，管网压力表出水端与第一、二电动阀的进水端连接，第二电动阀出水端通过管道与集水罐的进水端连接，集水罐设有三个出水口，第一个出水口与管道泵进水端连接，第二个出水口与第二止回阀进水端连接，第三个出水口设置排空用闸阀，管道泵出水端与第一止回阀进水端连接，第一、二止回阀的出水端通过管道共同与第一电动阀出水端及水泵群进水端及超越管道上的第三止回阀进水端连接，第一水泵列和第三止回阀的出水端共同与第一增压区压力表进水端连接，第二水泵列和第四止回阀的出水端共同与第二增压区压力表进水端连接，第三水泵列和第五止回阀的出水端共同与第三增压区压力表进水端连接，第四止回阀的进水端和第三止回阀的出水端连接，第五止回阀的进水端和第四止回阀的出水端连接，第一、二、三增压区压力表出水端和第一、二、三增压区分别通过各自管道相连接，又集水罐上设置液位探测仪；管网压力表所测的市政管网水压和第一、二、三增压区压力表所测的各自增压区水压分别传递给控制柜，液位探测仪把集水罐内的液位传递给控制柜，控制柜控制第一电动阀、水泵群、第二电动阀、管道泵的动作；1)当管网压力表的压力大于市政管网取水口允许波动的下限值时，第一电动阀开启，第一电动阀流出的水直接流向水泵群的进水端，管网压力表压力小于第一、二、三增压区供水压力设定值的，与其相对应的水泵列从低向高依次启动，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表取样点流向第一、二、三增压区，同时液位探测仪把集水罐内液位传递到控制柜，如果集水罐内液位满则第二电动阀关闭，切断集水罐的进水管道，如果集水罐内液位未满，第二电动阀开启集水罐的进水管道，直至集水罐满位，第二电动阀关闭，管道泵始终不工作，此种模式称作管道直接多级并联增压；2)当管网压力表的压力小于市政管网取水口允许波动的下限值且大于市政管网取水口允许波动的极限值时，第一电动阀开启，第一电动阀流出的水经取水管道向水泵群进水端送水，同时液位探测仪把集水罐内液位传递到控制柜，如果集水罐内液位满则第二电动阀关闭，切断集水罐的进水管道，如果集水罐内液位未满，第二电动阀开启集水罐的进水管道，直至集水罐满位，第二电动阀关闭，管道泵工作，向水泵群进水端补水，管道泵工作时第二电动阀关闭，管道泵泵出的水压与取水管道中的水压一致，此时第一、二、三水泵列工作，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表取样点流向第一、二、三增压区；此种模式称作管道直接可补水多级并联增压；
3)当管网压力表的压力小于等于市政管网取水口允许波动的极限值时，第一电动阀关闭，第二电动阀开启，市政管网水经集水罐放空经第二止回阀流向水泵群进水端，第一、二、三水泵列工作，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表取样点流向第一、二、三增压区；水泵列的转速不仅要根据第一、二、三增压区的出水压力而且要受集水罐的液位来调节，这种状态管道泵不工作，此种模式称作采用隔断装置取水多级并联增压；4)当管网压力表的压力达到第一增压区供水压力设定值，第一电动阀开启，第二电动阀关闭、管道泵及第一水泵列不工作，水从第一电动阀流出后直接经第三止回阀、第一增压区压力表向第一增压区供水；此时，第二、三水泵列工作，泵出的水分别经相应的第二、三增压区压力表流向第二、三增压区；此种模式称作局部利用超越管道供水。
管网压力表出水端和第二电动阀进水端的管道上设置蝶阀，第一止回阀和第二止回阀的共同出水口的管道上设置蝶阀，第一、二、三水泵列的进水端和出水端的管道上分别设置蝶阀，超越管道上的第三止回阀出水端设置蝶阀，第一、二、三增压区压力表出水端的管道上分别设置蝶阀。
集水罐顶部设置洁净空气置换器。
本发明的有益效果是由于第一、二、三增压区共用一个取水系统，并将每个增压区对应的水泵列和在相邻增压区间设有超越管道，形成一个组合，这样可明显缩小设备占用空间，且同时降低了设备制造成本。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明的原理图。
具体实施例方式
实施例参见图1，一种自来水管道直接多级并联增压装置，主要包括管网压力表3、第一、二、三增压区压力表71、72、73、水泵群5，第一电动阀4、集水罐8、第二电动阀9、第一止回阀12、管道泵13、控制柜14，水泵群5设有与第一、二、三增压区压力表71、72、73相对应的第一、二、三水泵列51、52、53，每列水泵至少二台，管网压力表3出水端与第一、二电动阀4、9的进水端连接，第二电动阀9出水端通过管道与集水罐8的进水端连接，集水罐8设有三个出水口，第一个出水口与管道泵13进水端连接，第二个出水口与第二止回阀22进水端连接，第三个出水口设置排空用闸阀，管道泵13出水端与第一止回阀12进水端连接，第一、二止回阀12、22的出水端通过管道共同与第一电动阀4出水端及水泵群5进水端及超越管道上的第三止回阀25进水端连接，第一水泵列51和第三止回阀25的出水端共同与第一增压区压力表71进水端连接，第二水泵列52和第四止回阀26的出水端共同与第二增压区压力表72进水端连接，第三水泵列53和第五止回阀27的出水端共同与第三增压区压力表73进水端连接，第四止回阀26的进水端和第三止回阀25的出水端连接，第五止回阀27的进水端和第四止回阀26的出水端连接，第一、二、三增压区压力表71、72、73出水端和第一、二、三增压区分别通过各自管道相连接，又集水罐8上设置液位探测仪11；管网压力表3所测的市政管网水压和第一、二、三增压区压力表71、72、73所测的各自增压区水压分别传递给控制柜14，液位探测仪11把集水罐8内的液位传递给控制柜14，控制柜14控制第一电动阀4、水泵群5、第二电动阀9、管道泵13的动作；1)当管网压力表3的压力大于市政管网取水口允许波动的下限值时，第一电动阀4开启，第一电动阀4流出的水直接流向水泵群5的进水端，管网压力表3压力小于第一、二、三增压区供水压力设定值的，与其相对应的水泵列从低向高依次启动，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表71、72、73取样点流向第一、二、三增压区，同时液位探测仪11把集水罐8内液位传递到控制柜，如果集水罐8内液位满则第二电动阀9关闭，切断集水罐8的进水管道，如果集水罐8内液位未满，第二电动阀9开启集水罐8的进水管道，直至集水罐8满位，第二电动阀9关闭，管道泵13始终不工作，此种模式称作管道直接多级并联增压；2)当管网压力表3的压力小于市政管网取水口允许波动的下限值且大于市政管网取水口允许波动的极限值时，第一电动阀4开启，第一电动阀4流出的水经取水管道向水泵群5进水端送水，同时液位探测仪11把集水罐8内液位传递到控制柜，如果集水罐8内液位满则第二电动阀9关闭，切断集水罐8的进水管道，如果集水罐8内液位未满，第二电动阀9开启集水罐8的进水管道，直至集水罐8满位，第二电动阀9关闭，管道泵13工作，向水泵群5进水端补水，管道泵13工作时第二电动阀9关闭，管道泵13泵出的水压与取水管道30中的水压一致，此时第一、二、三水泵列51、52、53工作，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表71、72、73取样点流向第一、二、三增压区；此种模式称作管道直接可补水多级并联增压；3)当管网压力表3的压力小于等于市政管网取水口允许波动的极限值时，第一电动阀4关闭，第二电动阀9开启，市政管网水经集水罐放空经第二止回阀22流向水泵群5进水端，第一、二、三水泵列51、52、53工作，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表71、72、73取样点流向第一、二、三增压区；第一、二、三水泵列51、52、53的转速不仅要根据第一、二、三增压区的出水压力而且要受集水罐的液位来调节，这种状态管道泵13不工作，此种模式称作采用隔断装置取水多级并联增压。
4)当管网压力表3的压力达到第一增压区供水压力设定值，第一电动阀4开启，第二电动阀9关闭、管道泵13及第一水泵列51不工作，水从第一电动阀4流出后直接经第三止回阀25、第一增压区压力表71向第一增压区供水；此时，第二、三水泵列52、53工作，泵出的水分别经相应的第二、三增压区压力表72、73流向第二、三增压区；此种模式称作局部利用超越管道供水。
以上四种模式特别说明，为了描述方便，本例中仅设三个增压区，根据需要可设大于三个增压区，相应水泵列和增压区压力表数量只要与增压区数量对应即可，工作原理一致，本例不再赘述，都为本例要求保护范围。
管网压力表3出水端和第二电动阀9进水端的管道上设置蝶阀，第一止回阀12和第二止回阀22的共同出水口的管道上设置蝶阀，第一、二、三水泵列51、52、53的进水端和出水端的管道上分别设置蝶阀，超越管道上的第三止回阀25出水端设置蝶阀，第一、二、三增压区压力表71、72、73出水端的管道上分别设置蝶阀。
集水罐顶部设置洁净空气置换器。
又，在本发明中，如果上一级增压区的水泵列因损坏或检修不工作时，管道压力小于下一级管道压力时，则下一级增压区的水会自动通过超越管道上的止回阀向上一级增压区供水，只不过向上一级增压区供水的压力不一定能达到供水压力设定值。此种方式通常在前述四种工作模式中穿插使用。
一、系统主要设备和仪表的工作状态1)第一、二、三水泵列51、52、53每列水泵可为多台，但至少二台。每列水泵中的水泵自动切换、交替运行，受控制柜控制，由变频器调节转速。当市政管网压力P小于第一、二、三增压区供水设定压力P31、P32、P33时，第一、二、三水泵列51、52、53依次启动运行。以变频调速控制，确保第一、二、三增压区供水压力。每列水泵为双泵组的通常单泵工作，在单泵满负荷运行不能满足供水时，另一泵启动补足。每列水泵为三泵组的通常双泵同时工作。运行中各泵按设定的时间自动切换，交替运行。本例中的每列水泵都设为双泵。本例中，第一、二、三增压区压力表把各自实时水压传递给控制柜14，然后与第一、二、三增压区供水压力设定值比较，根据第一、二、三增压区的第一、二、三增压区压力表71、72、73所示值对其相对应供水压力设定值的偏离而调整水泵转速，如果第一、二、三增压区压力表71、72、73所示水压小于第一、二、三增压区供水压力设定值时，相应水泵列则加速直至第一、二、三增压区压力表71、72、73所示值达到第一、二、三增压区供水压力设定值，水泵保持匀速；如果第一、二、三增压区压力表71、72、73所示值大于第一、二、三增压区供水压力设定值时，水泵则减速直至第一、二、三增压区压力表71、72、73所示值等于第一、二、三增压区供水压力设定值，水泵保持匀速。
2)阀门总阀门1，安装于本系统与市政管网连接处，取水总阀门，常开。
第一电动阀4开关型电动阀门。安装于取水管道，在直接多级并联增压(P1＜P＜P31＜P32＜P33)、直接可补水多级并联增压(P2＜P＜P1)、局部超越管道供水(P＞P31)时处于开启状态。在采用隔断装置取水多级并联增压(P≤P2)时关闭，以保护市政管网压力。
第二电动阀9开关型电动阀门。安装于集水罐进水管道上，控制柜14根据液位探测仪11的情况控制第二电动阀9动作。第二电动阀9开启进水，集水罐满第二电动阀9则关闭。但管道泵13启动时，第二电动阀9关闭，集水罐不补水。
止回阀安装于加压后的管道和集水罐的出水管上，避免回流。
闸阀和蝶阀手动控制阀门，主要用于设备检修；若电动阀门失灵，可用手工调节。
3)管网压力表3，第一、二、三增压区压力表71、72、73管网压力表3装于系统取水口，测量市政管网供水压力P，压力信号传送至控制柜。
第一、二、三增压区压力表71、72、73分别安装于系统第一、二、三增压区出水口，测量本系统第一、二、三增压区供水压力P31、P32、P33，压力信号传送至控制柜。
4)集水罐8在高峰供水时市政管网流量出现缺口，通过集水罐将增压泵与市政管网隔断，保护市政管网压力，事先预计市政管网在高峰供水时有缺口的，集水罐可加大，在低谷时蓄水，用于高峰时补水。集水罐的容积根据用户要求或供水单位的规定确定。集水罐可埋在地下或半地下。
集水罐可能会长期不用。一旦启用后，会连续使用。如果中断不用，系统设定自动换水。
5)管道泵13管道泵13安装于集水罐的出水管道上，其流量、扬程在选型时确定，当P2＜P＜P1时，管道泵13工作，给第一、二、三水泵列51、52、53的进水端补水，系统进入管道直接可补水多级并联增压状态。
6)液位探测仪11安装于集水罐，检测集水罐的液位。信号传送至控制柜后控制集水罐进水第二电动阀9的开与合。
7)洁净空气置换器10安装于集水罐的顶部，用于集水罐内液位变动时置换空气，并保证进入的空气洁净。
8)过滤器2
安装于市政管网与本装置的连接处，防止市政管网中的杂物流入。
二、四种供水模式简述1.管道直接多级并联增压P1＜P＜P31＜P32＜P33，管网流量充足，低一级增压区的供水压力低于高一级增压区的供水压力设定值，第一、二、三水泵列51、52、53依次启动增压，第一、二电动阀4、9开启。如果，集水罐8内液位满则第二电动阀9关闭，切断集水罐进水管道，否则，第二电动阀9开启集水罐进水管道，将集水罐灌满。管道泵13始终不工作。
2.管道直接可补水多级并联增压P2＜P＜P1，市政管网流量或压力不够时，第一电动阀4开启，继续向第一、二、三水泵列51、52、53进水端送水。管道泵13工作，从集水罐取水同时向第一、二、三水泵列51、52、53进水端补水，第一、二、三水泵列51、52、53启动增压。管道泵13工作时，第二电动阀9关闭。管道泵13工作时第一、二、三水泵列51、52、53才启动增压，这样可有效避免市政管道压力下降过大。
3.采用隔断装置取水多级并联增压P≤P2，第二电动阀9开启，第一电动阀4关闭，管道泵13不工作。市政管网经集水罐放空向水泵群5进水端送水，第一、二、三水泵列51、52、53启动增压。第一、二、三水泵列51、52、53的转速根据第一、二、三增压区出水压力与设定压力偏离值和集水罐的液位来调节，液位探测器把集水罐的液位传递给控制柜，由控制柜根据集水罐液位情况调节第一、二、三水泵列51、52、53的转速。如果三个增压区的出水压力低于各自供水压力设定值，集水罐液位处高位，则第一、二、三水泵列51、52、53转速加快，集水罐中液位处低位，则第一、二、三水泵列51、52、53转速放慢，被迫降压供水，直至中断供水。
4.局部利用超越管道供水P≥P31，管网压力能达到第一增压区供水压力设定值，第一电动阀4开启，第二电动阀9关闭，第一水泵列51休眠，直接由市政管网向第一增压区供水；此时，第二、三水泵列52、53工作，泵出的水分别经对应的第二、三增压区压力表72、73流向第二、三增压区；如果上一级增压区的水泵列因损坏或检修不工作时，管道压力小于下一级管道压力时，则下一级增压区的水会自动通过超越管道上的止回阀向上一级增压区供水，只不过向上一级增压区供水的压力不一定能达到供水压力设定值。此种方式通常在前四种工作模式中穿插使用。
说明P1为市政管网取水口压力允许波动下限值；P2为市政管网取水口压力允许波动极限值由当地供水部门确定；P31、P32、P33第一、二、三增压区供水压力设定值(由用户确定)。
P市政管网压力。
P1、P2、P31、P32、P33间关系是P2＜P1＜P31＜P32＜P33。
权利要求
1.一种自来水管道直接多级并联增压装置，其特征是主要包括管网压力表(3)、第一、二、三增压区压力表(71、72、73)、水泵群(5)，第一电动阀(4)、集水罐(8)、第二电动阀(9)、第一止回阀(12)、管道泵(13)、控制柜(14)，水泵群(5)设有与第一、二、三增压区压力表(71、72、73)相对应的第一、二、三水泵列(51、52、53)，每列水泵至少二台，管网压力表(3)出水端与第一、二电动阀(4、9)的进水端连接，第二电动阀(9)出水端通过管道与集水罐(8)的进水端连接，集水罐(8)设有三个出水口，第一个出水口与管道泵(13)进水端连接，第二个出水口与第二止回阀(22)进水端连接，第三个出水口设置排空用闸阀，管道泵(13)出水端与第一止回阀(12)进水端连接，第一、二止回阀(12、22)的出水端通过管道共同与第一电动阀(4)出水端及水泵群(5)进水端及超越管道上的第三止回阀(25)进水端连接，第一水泵列(51)和第三止回阀(25)的出水端共同与第一增压区压力表(71)进水端连接，第二水泵列(52)和第四止回阀(26)的出水端共同与第二增压区压力表(72)进水端连接，第三水泵列(53)和第五止回阀(27)的出水端共同与第三增压区压力表73进水端连接，第四止回阀26的进水端和第三止回阀25的出水端连接，第五止回阀27的进水端和第四止回阀26的出水端连接，第一、二、三增压区压力表(71、72、73)出水端和第一、二、三增压区分别通过各自管道相连接，又集水罐(8)上设置液位探测仪(11)；管网压力表(3)所测的市政管网水压和第一、二、三增压区压力表(71、72、73)所测的各自增压区水压分别传递给控制柜(14)，液位探测仪(11)把集水罐(8)内的液位传递给控制柜(14)，控制柜(14)控制第一电动阀(4)、水泵群(5)、第二电动阀(9)、管道泵(13)的动作；1)当管网压力表(3)的压力大于市政管网取水口允许波动的下限值时，第一电动阀(4)开启，第一电动阀(4)流出的水直接流向水泵群(5)的进水端，管网压力表(3)压力小于第一、二、三增压区供水压力设定值的，与其相对应的水泵列从低向高依次启动，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表(71、72、73)取样点流向第一、二、三增压区，同时液位探测仪(11)把集水罐(8)内液位传递到控制柜，如果集水罐(8)内液位满则第二电动阀(9)关闭，切断集水罐(8)的进水管道，如果集水罐(8)内液位未满，第二电动阀(9)开启集水罐(8)的进水管道，直至集水罐(8)满位，第二电动阀(9)关闭，管道泵(13)始终不工作，此种模式称作管道直接多级并联增压；2)当管网压力表(3)的压力小于市政管网取水口允许波动的下限值且大于市政管网取水口允许波动的极限值时，第一电动阀(4)开启，第一电动阀(4)流出的水经取水管道向水泵群(5)进水端送水，同时液位探测仪(11)把集水罐(8)内液位传递到控制柜，如果集水罐(8)内液位满则第二电动阀(9)关闭，切断集水罐(8)的进水管道，如果集水罐(8)内液位未满，第二电动阀(9)开启集水罐(8)的进水管道，直至集水罐(8)满位，第二电动阀(9)关闭，管道泵(13)工作，向水泵群(5)进水端补水，管道泵(13)工作时第二电动阀(9)关闭，管道泵(13)泵出的水压与取水管道(30)中的水压一致，此时第一、二、三水泵列(51、52、53)工作，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表(71、72、73)取样点流向第一、二、三增压区；此种模式称作管道直接可补水多级并联增压；3)当管网压力表(3)的压力小于等于市政管网取水口允许波动的极限值时，第一电动阀(4)关闭，第二电动阀(9)开启，市政管网水经集水罐放空经第二止回阀(22)流向水泵群(5)进水端，第一、二、三水泵列(51、52、53)工作，泵出的水分别经相应的第一、二、三增压区压力表(71、72、73)取样点流向第一、二、三增压区；第一、二、三水泵列(51、52、53)的转速不仅要根据第一、二、三增压区的出水压力而且要受集水罐的液位来调节，这种状态管道泵(13)不工作，此种模式称作采用隔断装置取水多级并联增压；4)当管网压力表(3)的压力达到第一增压区供水压力设定值，第一电动阀(4)开启，第二电动阀(9)关闭、管道泵(13)及第一水泵列(51)不工作，水从第一电动阀(4)流出后直接经第三止回阀(25)、第一增压区压力表(71)向第一增压区供水；此时，第二、三水泵列(52、53)工作，泵出的水分别经相应的第二、三增压区压力表(72、73)流向第二、三增压区；此种模式称作局部利用超越管道。
2.根据权利要求1所述的自来水管道直接多级并联增压装置，其特征是管网压力表(3)出水端和第二电动阀(9)进水端的管道上设置蝶阀，第一止回阀(12)和第二止回阀(22)的共同出水口的管道上设置蝶阀，第一、二、三水泵列(51、52、53)的进水端和出水端的管道上分别设置蝶阀，超越管道上的第三止回阀(25)出水端设置蝶阀，第一、二、三增压区压力表(71、72、73)出水端的管道上分别设置蝶阀。
3.根据权利要求1所述的自来水管道直接多级并联增压装置，其特征是集水罐顶部设置洁净空气置换器。
全文摘要
本发明公开了一种自来水管道直接多级并联增压装置，三个增压区共用一个取水系统，每个增压区都有对应的水泵列启动增压，集管道直接多级并联增压供水、管道直接可补水多级并联增压供水、隔断装置取水多级并联增压供水、局部利用超越管道供水于一体的供水增压系统。由于第一、二、三增压区共用一个取水系统，并将每个增压区对应的水泵列和在相邻增压区间设有超越管道，形成一个组合，这样可明显缩小设备占用空间，且同时降低了设备制造成本。
文档编号E03B11/00GK1718950SQ20041006619
公开日2006年1月11日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者姜全德, 戴文元, 狄鹰 申请人:姜全德, 戴文元, 狄鹰