一种全自动船用压力水柜系统的制作方法

本实用新型涉及供水技术领域，具体是指一种全自动船用压力水柜系统。

背景技术：

压力水柜是一个封闭的容器。为水泵供应的水量大于用水量时，多余的水进入水柜。在现代化各型船舶中，压力水柜作为重要的供水设备之一，为船舶所需生活用水、技术用水等管系提供压力水。使用时压力水柜对储存水或海水或江水进行抽取，增压后供应至各用水处。随着压力水柜使用的普及，一些问题和缺点逐渐被发现：

1、压力水柜正常工作时，水柜内需要存有适量的气体用于稳定水压，因此压力水柜在使用过程中存在充气过程，但传统的压力水柜充气过程均为手动操作。同时，在压力水柜工作过程中，水柜内空气因部分溶解于水或者泄漏等原因导致水柜内气体逐渐减少，水位逐渐上升，进而需要频繁地启动水泵。不仅容易损坏电机、控制接触器、压力控制器等重要部件，而且大大增加了能源的损耗。在充气过程中，还需要操作人员频繁地检查压力水柜内的水位线。压力水柜不管是首次投入使用或者每次检修、清理后，均需要人工进行补水、补气，不仅增加了操作人员的工作量，而且对操作人员在技术和经验方面提出了更高的要求。同时，因为充气过程完全依赖人工手动操作，液位及气量均不可有效控制。

2、压力水柜为压力容器，必须配有安全泄压装置，以便压力水柜内压力过高时可泄放多余压力以保证用水安全。传统的压力水柜多采用弹簧安全阀，因为1中所述液位及气量的不稳定性，导致泄压时排放介质不唯一且排放状态多变，使得安全阀的实际效益大打折扣，起跳和闭合均不稳定。目前市面上弹簧安全阀主要依靠弹簧来控制启闭，灵敏度不高且不是很稳定，不能很好的适应如此多变的状态，导致安全阀损坏率或者不合格率较高。即使安全阀及时泄压，也不能及时有效地阻止压力水柜内压力的异常升高，使安全阀在短时间内出现频繁起跳，这使本就不稳定的机械安全阀负担更重，使得用水变得不再安全。

3、压力水柜设有检修道门，以便定期对水柜内部进行清洗或检修。但传统的压力水柜在底部排污阀泄压到零压的情况下，水柜内形成负压，导致水无法排出，需要拆解顶部配件才能使排水恢复正常。这不仅违反安全操作规范，而且容易对配件或接口的密封性造成损坏，从而加速柜内空气的流失。

4、压力水柜均配有两台水泵，一用一备，在一台水泵过载的情况下，可切换另外一台水泵继续供水，但此操作传统压力水柜完全依赖人工手动完成，无法在其中一台水泵过载的情况下及时切换至另一台水泵继续供水，不仅降低了供水效率而且增加了船员的工作量。

5、压力水柜故障种类繁多，目前现有的压力水柜报警点不全，报警模糊，提示性弱，使船员不能及时发现故障并准确判断故障点，且发生故障时不能快速有效地关闭控制电路，易导致次生损坏。

6、现有水柜内部涂有环氧树脂防腐层，用于增强水柜本体耐腐蚀性，但导致了油漆与生活用水甚至饮用水直接接触，油漆内的甲醛等有害物质对于饮用水或生活用水会造成污染，长期使用会影响船员健康。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种全自动船用压力水柜系统，包括柜体、电控箱、第一水泵、第二水泵、第一浮球液位控制器、第二浮球液位控制器、第一压力控制器、第二压力控制器、泄压电磁阀、充气电磁阀，所述柜体为中空圆柱体，其顶部与底部均为半球形，所述柜体底部设置有与其连通的排污管，所述排污管远离所述柜体的一端与排污池连通，其上设置有排污截止阀，所述柜体下部两侧设置有与其连通的相对称的第一进水管、第二进水管，所述第一进水管、第二进水管远离柜体的一端分别与所述第一水泵、第二水泵连通，所述第一进水管上设置有第一进水截止止回阀，所述第二进水管上设置有第二进水截止止回阀，所述柜体下部设置有与其连通的出水管，所述出水管上设置有出水截止阀，所述柜体一侧上部3/4处设置有第一浮球液位控制器，所述柜体设置有第一浮球液位控制器的一侧中部1/2处设置有第二浮球液位控制器，所述柜体设置有第一浮球液位控制器的一侧上部设置有与其连通的泄压透气管，所述泄压透气管上设置有泄压电磁阀，所述柜体远离泄压透气管的一侧上部设置有与其连通的充气管，所述充气管上设置有充气电磁阀，所述柜体正面中部设置有与其固定连接的电控箱，所述柜体正面上部设置有压力表阀，所述压力表阀出口端与所述第一压力控制器、第二压力控制器、压力表连接，所述柜体正面下部设置有检修道门，所述柜体远离出水管的一侧还设置有液位计。

作为改进，所述排污截止阀为gb595类阀、gb587类阀、gb584类阀或不锈钢球阀，所述第一进水截止止回阀、第二进水截止止回阀为gb585类阀或gb588类阀，所述出水管略高于所述第一进水管、第二进水管，所述出水截止阀为gb584类阀或gb587类阀。

作为改进，所述第一浮球液位控制器的高度大于所述第二浮球液位控制器的高度，所述第一浮球液位控制器、第二浮球液位控制器为带手动测试手柄的uqk-c型浮球液位控制开关。

作为改进，所述充气电磁阀的高度大于所述第一浮球液位控制器的高度，所述充气电磁阀用于连通高压气源，其优选为带手-电一体的常闭型电磁阀，所述泄压电磁阀的高度略大于或者等于所述充气电磁阀的高度，所述泄压电磁阀为带手-电一体的常闭型电磁阀。

作为改进，所述第一压力控制器、第二压力控制器、压力表通过高压紫铜管串联后与所述压力表阀出口端连接，所述第一压力控制器、第二压力控制器安装于便于人员观察的高度，其为丹佛斯kp1型压力控制开关。

作为改进，所述电控箱也可在压力水柜附近安装，所述电控箱内部设有控制电路，其正面设置有控制面板，所述控制面板上设置有连接至控制电路的电源指示灯、1#泵运行指示灯、2#泵运行指示灯、1#泵过载警示灯、2#泵过载警示灯、充气指示灯、排气指示灯、高压警示灯、蜂鸣器、1#泵.停止.2#泵选择旋钮、水泵手动.停止.自动选择旋钮、水泵启动.停止选择旋钮、急停按钮、复位按钮，所述电控箱与所述第一水泵、第二水泵、第一浮球液位控制器、第二浮球液位控制器、泄压电磁阀、充气电磁阀、第一压力控制器，第二压力控制器电连接，所述电控箱与电源连接，所述电控箱防护等级为ip44或更高。

作为改进，所述控制电路中还连接有断路器qf、控制变压器t、保险丝模块fu1/fu2、控制接触器km1/km2、热过载继电器fr1/fr2、小型继电器ka1/ka2/ka3/ka4/ka5、时间继电器kt。

作为改进，所述液位计与所述柜体固定连接，其上下两端均与所述柜体连通。

作为改进，所述柜体内部涂有防锈灰底漆与841白色环氧饮水舱漆的面漆。

采用以上结构后，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型操作简单便捷，采用了手-电一体化的充气电磁阀，在功能不做变动的前提下减少了阀件和管道的使用量，使制作及维修成本均大幅降低。同时采用液位控制器定量控制液位，压力控制器定压控制气量，实现补水、补气过程的自动化，且补水与补气之间设有短暂的延时保护，自动循环过程不会发生冲突，全程无需人员操作，大幅减轻了操作人员的运行管理工作量，操作人员的经验及技术要求也大幅降低，可大幅延长船用压力水柜系统的使用寿命。

2、本实用新型利用灵敏度精准度都较高的压力控制开关来控制泄压电磁阀对超出的压力进行泄放，排放及回复压力更精准更稳定，不受排放介质及排放状态影响，并于异常时主动关闭异常的水源及气源，避免反复增压泄压，既保护了设备，又极大程度上减少资源浪费。同时，本实用新型选用了手-电一体化的泄压电磁阀，即使失电情况下，也可手动泄压，更加方便、安全和实用。

3、本实用新型合理利用了泄压电磁阀的手动功能，在排污阀排放至负压时，手动打开泄压电磁阀，即可实现透气功能，从而自如排水。

4、本实用新型通过普通电气元器件的合理使用与配合，实现了自动状态下发生过载时两泵可互相自动切换，无需人员手动切换即可停止供水，为需要不间断供水的关键设备提供了用水保证。

5、本实用新型三处报警点均能单独准确显示，同时还设置了本地蜂鸣及远程报警的综合报警，使故障发现更加及时、精准，可有效地减少次生损害与资源浪费。

6、本实用新型于水柜内部增涂了841白色环氧饮水舱漆，在保护设备免于锈蚀的同时极大改善了船员的用水环境。

附图说明

图1是本实用新型一种全自动船用压力水柜系统的结构示意图。

图2是本实用新型一种全自动船用压力水柜系统控制面板的结构示意图。

图3是本实用新型一种全自动船用压力水柜系统电控箱的电路原理图。

如图所示：1、柜体，1.1、检修道门，1.2、液位计，2、排污管，2.1、排污截止阀，3、第一进水管，3.1、第一水泵，3.2、第一进水截止止回阀，4、第二进水管，4.1、第二水泵，4.2、第二进水截止止回阀，5、出水管，5.1、出水截止阀，6、第一浮球液位控制器，7、第二浮球液位控制器，8、泄压透气管，8.1、泄压电磁阀，9、充气管，9.1、充气电磁阀，10电控箱，10.1、控制面板，10.2、电源指示灯，10.3、1#泵运行指示灯，10.4、1#泵过载警示灯，10.5、2#泵运行指示灯，10.6、2#泵过载警示灯，10.7、充气指示灯，10.8、排气指示灯，10.9、高压警示灯，10.10、复位按钮，10.11、水泵启动.停止选择旋钮，10.12、急停按钮，10.13、水泵手动.停止.自动选择旋钮，10.14、蜂鸣器，10.15、1#泵.停止.2#泵选择旋钮，11、压力表阀，12、第一压力控制器，13、第二压力控制器，14、压力表。

具体实施方式

结合附图1～3，一种全自动船用压力水柜系统，包括柜体1、电控箱10、第一水泵3.1、第二水泵4.1、第一浮球液位控制器6、第二浮球液位控制器7、第一压力控制器12、第二压力控制器13、泄压电磁阀8.1、充气电磁阀9.1，所述柜体1为中空圆柱体，其顶部与底部均为半球形，所述柜体1底部设置有与其连通的排污管2，所述排污管2远离所述柜体1的一端与排污池连通，其上设置有排污截止阀2.1，所述柜体1下部两侧设置有与其连通的相对称的第一进水管3、第二进水管4，所述第一进水管3、第二进水管4远离柜体的一端分别与所述第一水泵3.1、第二水泵4.1连通，所述第一进水管3上设置有第一进水截止止回阀3.2，所述第二进水管4上设置有第二进水截止止回阀4.2，所述柜体1下部设置有与其连通的出水管5，所述出水管5上设置有出水截止阀5.1，所述柜体1一侧上部3/4处设置有第一浮球液位控制器6，所述柜体1设置有第一浮球液位控制器6的一侧中部1/2处设置有第二浮球液位控制器7，所述柜体1设置有第一浮球液位控制器6的一侧上部设置有与其连通的泄压透气管8，所述泄压透气管8上设置有泄压电磁阀8.1，所述柜体1远离泄压透气管8的一侧上部设置有与其连通的充气管9，所述充气管9上设置有充气电磁阀9.1，所述柜体1正面中部设置有与其固定连接的电控箱10，所述柜体1正面上部设置有压力表阀11，所述压力表阀11出口端与所述第一压力控制器12、第二压力控制器13、压力表14连接，所述柜体1正面下部设置有检修道门1.1，所述柜体1远离出水管5的一侧还设置有液位计1.2。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述排污截止阀2.1用于检修时排放柜体内介质或日常排放底部沉淀物，其优选为gb595类阀、gb587类阀、gb584类阀或不锈钢球阀。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述第一进水截止止回阀3.2、第二进水截止止回阀4.2用于水泵向所述柜体1供水并防止柜体内压力水回流，其优选gb585类阀或gb588类阀。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述出水管5略高于所述第一进水管3、第二进水管4，所述出水截止阀5.1优选为gb584类阀或gb587类阀。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述第一浮球液位控制器6的高度大于所述第二浮球液位控制器7的高度，所述第一浮球液位控制器6、第二浮球液位控制器7用于检测高水位线与低水位线，其优选为带手动测试手柄的uqk-c型浮球液位控制开关。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述充气电磁阀9.1的高度大于所述第一浮球液位控制器6的高度，所述充气电磁阀9.1用于连通高压气源，其优选为带手-电一体的常闭型电磁阀，所述泄压电磁阀8.1的高度略大于或者等于所述充气电磁阀9.1的高度，所述泄压电磁阀8.1用于超压状态下自动泄出多余压力，其优选为带手-电一体的常闭型电磁阀。手-电一体泄压电磁阀代替传统安全阀，于压力超过预设高压报警值时泄除柜内多余压力至预设安全压力值，且同时切断水源气源，避免反复增压泄压，并且手-电一体泄压电磁阀适当时可用作透气阀。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述第一压力控制器12、第二压力控制器13、压力表14通过高压紫铜管串联后与所述压力表阀11出口端连接，所述第一压力控制器12、第二压力控制器13安装于便于人员观察的高度，其优选为丹佛斯kp1型压力控制开关。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述电控箱10正面设置有控制面板10.1，所述电控箱10也可在压力水柜附近安装，所述控制面板10.1上设置有电源指示灯10.2、1#泵运行指示灯10.3、2#泵运行指示灯10.5、1#泵过载警示灯10.4、2#泵过载警示灯10.6、充气指示灯10.7、排气指示灯10.8、高压警示灯10.9、蜂鸣器10.14、1#泵.停止.2#泵选择旋钮10.15、水泵手动.停止.自动选择旋钮10.13、水泵启动.停止选择旋钮10.11、急停按钮10.12、复位按钮10.10，所述电控箱10与所述第一水泵3.1、第二水泵4.1、第一浮球液位控制器6、第二浮球液位控制器7、泄压电磁阀8.1、充气电磁阀9.1、第一压力控制器12，第二压力控制器13电连接，所述电控箱10与电源连接，所述电控箱10防护等级为ip44或更高。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述液位计1.2与所述柜体1固定连接，其上下两端均与所述柜体1连通，其用于观察柜内实时水位线，所述检修道门1.1用于在检修或清洁时人员可进入水柜内部。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述柜体1内部涂有防锈灰底漆与841白色环氧饮水舱漆的面漆。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述第一水泵3.1、第二水泵4.1发生过载时，可相互之间自动切换。

本实用新型在具体实施时，在电控箱内设有控制电路，所述控制电路中设有断路器qf、控制变压器t、保险丝模块fu1/fu2、控制接触km1/km2、热过载继电器fr1/fr2、第一水泵/第二水泵m1/m2、急停按钮sb1、复位按钮sb2、水泵手动-停止-自动选择旋钮sa1、第一水泵-停止-第二水泵选择旋钮sa2、水泵启动-停止选择旋钮sa3，小型继电器ka1、ka2、ka3、ka4、ka5、时间继电器kt、蜂鸣器dl(r)、电源指示灯hl1(w)、排气指示灯hl2(g)、高压警示灯hl3(r)、充气指示灯hl4(g)、第一水泵运行指示灯hl5(g)、第二水泵运行指示灯hl6(g)、第一水泵过载警示灯hl7(r)、第二水泵过载警示灯hl8(r)、泄压电磁阀sv1、充气电磁阀sv2、第一压力控制器1#kp1、第二压力控制器2#kp1、第一浮球液位控制器ll1、第二浮球液位控制器ll2；本实用新型提供了全自动模式和手动模式，使用者可根据实际需要自由选择。

当选用全自动模式时，所有控制自动运行。将水泵手动.停止.自动选择旋钮旋旋于自动处，1#泵.停止.2#泵选择旋钮随机旋于第一水泵或第二水泵处，操作人员即可离开。全自动模式时，压力水柜通过第一浮球液位控制器和第二浮球液位控制器控制水位，通过第一浮球液位控制器和第二压力控制器控制充气电磁阀进行补气；超压时，压力水柜通过第一压力控制器控制泄压电磁阀自动泄压，并自动切断控制电路，触发报警，以保证使用安全，由工作人员现场复位后才可取消报警并恢复控制电路，继续使用。

当压力水柜为空柜时，第一水泵或者第二水泵开始自动向柜内补水，当水位达到第一浮球液位控制器液面时停止补水，根据预设的延时保护短暂延时后，第二压力控制器控制充气电磁阀向柜内自动补气，补气至预设的压力上限后自动停止补气，进入等待用水状态。

用水时，水位高于第二浮球液位控制器液面时，第一水泵、第二水泵与充气电磁阀均不会工作；当水位低于第二浮球液位控制器液面时，第一水泵或第二水泵自动开始补水，当水位达到第一浮球液位控制器液面时自动停止补水，循环往复。停止继续用水且自动补水至第一浮球液位控制器液面后，柜内压力低于预设的压力下限时，则根据预设延时保护短暂延时后第二压力控制器控制充气电磁阀向柜内自动补气，补气至压力上限后自动停止补气；当停止继续用水且自动补水至第一浮球液位控制器液面后，柜内压力仍高于压力下限时，则充气电磁阀不会工作，循环往复。

全自动模式：压力水柜内水位液面不会高于第一浮球液位控制器，液面低于第二浮球液位控制器液面时会自动补水至第一浮球液位控制器的液面后停止补水；气体压力不会高于预设压力上限，当气体发生泄漏或溶于水，气体压力降至预设压力下限以下时，且水位达到第一浮球液位控制器液面时，会自动补气，补气至预设压力上限后自动停止补气，且设有停止补水后短暂延时补气，避免水位于第一浮球液位控制器液面波动时频繁启停充气电磁阀。

全自动模式：任一工作水泵过载，均会自动切换至另一台泵继续自动补水，同时该泵对应的报警警示灯亮，蜂鸣器鸣叫，故障输送至集控台。

当选用手动模式时，默认人员现场值守。将水泵手动.停止.自动选择旋钮旋于手动处，1#泵.停止.2#泵选择旋钮随机旋于1#泵或2#泵处，水泵启动.停止旋钮旋于启动处时，则水泵开始泵水；水泵启动.停止旋钮旋于停止处时，则水泵停止泵水，此过程不受第一浮球液位控制器及第二浮球液位控制器控制影响，也不受第二压力控制器影响，可根据需要随意控制水位。

手动模式下充气电磁阀也不受第二压力控制器影响，需要补气时，可使用充气电磁阀上的手动手柄开关进行充气，不需要时手动关闭。可根据需要随意控制气量。手动模式：任一工作水泵过载，均会自动切换至另一台泵继续自动补水，同时该泵对应的报警警示灯亮，蜂鸣器鸣叫，故障输送至集控台。手动模式时，压力水柜发生超压时，通过第一压力控制器来控制泄压电磁阀进行自动泄压，并自动切断控制电路，同时触发报警，以保证使用安全。

高压报警及保护的实现：无论手动还是自动模式，当水柜内压力达到预设高压报警值时，第一压力控制器均会控制泄压电磁阀进行自动泄压至预设压力上限值以下的预设安全压力值，同时切断第一水泵、第二水泵及充气电磁阀的所有控制电路，不再进行补水或补气。同时，高压报警灯亮，蜂鸣器鸣叫，集控室捕获故障信号，须人员现场复位后才可取消报警并恢复电路控制，继续使用。

现场报警、远程报警及急停的实现：当第一水泵过载、第二水泵过载、高压报警中任意一个或多个报警触发时，现场蜂鸣器均会鸣叫以提示附近人员立即前往查看，同时将报警信号远程输送至集控台，以便控制室人员及时知晓并前往查看，现场将会明确显示故障类型以便人员可以迅速判断故障点，并对故障部位及时维修复位。如发生危险性较大的故障时，可迅速按下控制箱面板上的急停按钮，以切断一切控制电路，避免造成次生危害。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。