一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置，包括氣體罐、氣控閥、用戶供水管路、水箱、調速加壓機泵、變頻器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器和第四壓力傳感器；氣控閥置于氣體罐底端，與氣體罐緊密銜接；用戶供水管路的頂端與氣控閥銜接，底端與水箱連接；調速加壓機泵置于水箱內，與變頻器電連接；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器置于用戶供水管路的下端近水箱處，第三壓力傳感器置于水箱內；第四壓力傳感器置于用戶供水管路的上端；第一壓力傳感器的量程小于第二壓力傳感器的量程；本裝置適用于居民區高、低樓群供水，具有用戶管道負壓自動補償，避免負壓帶來的問題，供水耗能少、系統性能可靠、工程實施容易的特點。
【專利說明】一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種供水裝置，尤其涉及一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的日益成熟及居民小區樓頂水箱的消失，使用變頻調速恒壓設備的供水系統使用越來越普及。這種供水系統不但可靠性高，而且具有較好的節電功能。然而這類設備的啟動、停機僅受控于用戶管道內水壓設定值，機泵啟動頻繁，同時，系統運行未顧及進水管即時流量、壓力對節電的影響，因此用電成本較高。上述系統的另一個問題是前一次停機到下一次啟動之間，特別是因維護等原因發生停機，用戶管道都將出現負壓，管道極易吸入不潔氣體、污染物質，甚至小蟲。獲取高品質低價格的飲用水是居民重要訴求。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置，包括:氣體罐、氣控閥、用戶供水管路、水箱、調速加壓機泵、變頻器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器和第四壓力傳感器；其中，所述氣控閥置于氣體罐底端，與氣體罐緊密銜接；用戶供水管路的頂端與氣控閥連接，底端與水箱連接；調速加壓機泵置于水箱內，與變頻器電連接；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器置于用戶供水管路的下端近水箱處，第三壓力傳感器置于水箱內；第四壓力傳感器置于用戶供水管路的上端；第一壓力傳感器的量程小于第二壓力傳感器的量程；第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器通過供水控制電路與變頻器相連；氣控閥設有泄氣通道和逆止通道，泄氣通道上設有一電磁閥，所述電磁閥的一端通過氣控電路與第四壓力傳感器相接，另一端接電源負極；逆止通道的上端設有一逆止口。
[0005]所述供水控制電路包括電阻R1-R5，繼電器KM1、KM2，運算放大器Al，三極管TVl、TV2，穩壓二極管WD1，二極管D1、D2 ;第三壓力傳感器的一端和電阻Rl的一端相接，電阻Rl的另一端分別連接電阻R2及運算放大器Al的輸入口，運算放大器Al的另一輸入口與第三壓力傳感器的另一端相連后接地，電阻R2的另一端分別和電阻R3、繼電器KM2的第一常閉觸點及穩壓二極管WDl的負極相接，電阻R3的另一端和運算放大器Al的輸出口相接，電阻R4的一端和繼電器KM2的第二常閉觸點相連，電阻R4的另一端和三極管TVl的基極相連，三極管TVl的發射極和繼電器KMl線圈的一端及二極管Dl的負極相連，繼電器KMl線圈的另一端和二極管Dl的正極相連后接地；第一壓力傳感器的信號輸出端連接繼電器KM2的第一常閉觸點，繼電器KM2的第一常閉觸點連接繼電器KMl的第一常開觸點，繼電器KMl的第一常開觸點和變頻器VVVF的控制信號輸入正端相接；第一壓力傳感器的另一端和變頻器VVVF的控制信號輸入負端相接；穩壓二極管WDl的正極與電阻R5的一端相接，電阻R5的另一端和三極管TV2的基極相連，三極管TV2的發射極和繼電器KM2線圈的一端及二極管D2的負極相接，繼電器KM2線圈的另一端和二極管正極相連后接地；第二壓力傳感器的信號輸出端連接繼電器KMl的第一常閉觸點，繼電器KMl的第一常閉觸點連接繼電器KM2的第一常開觸點，繼電器KM2的第一常開觸點和變頻器VVVF的控制信號輸入正端相接，第二壓力傳感器的另一端和變頻器VVVF的控制信號輸入負端相接。
[0006]所述氣控電路包括電阻R6-R9，繼電器KM，三極管TV，運算放大器A2，二極管D3 ；第四壓力傳感器的一端接地，其信號輸出端和電阻R6的一端相接，電阻R6的另一端和電阻R7及運算放大器A2輸入口相接,運算放大器A2的另一輸入口接地,運算放大器A2的輸出口和電阻R8的一端相接，電阻R8的另一端與電阻R7相連后連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接入三極管TV的基極，三極管TV的發射極和繼電器KM線圈的一端及二極管D3負極相接，繼電器KM線圈的另一端和二極管正極相接后接地；繼電器KM的第一常開觸點和氣控閥的電磁閥線圈的一端相連，繼電器KM的第一常開觸點接24伏電源正極，電磁閥線圈的另一端接24伏電源負極。
[0007]本實用新型的有益效果是:本裝置通過在水箱壓力高低不同時，采用不同量程的壓力傳感器輸出控制信號控制調速加壓機泵，實現水箱高壓多打水，低水位少打水的自動切換的節水控制，降低供水能耗；針對用戶管道出現負壓問題，設置了潔凈氣體自動跟蹤補償負壓環節，提高了供水質量；本裝置適用于居民區高、低樓群供水，供水耗能少、系統性能可靠、工程實施容易的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型供水裝置結構示意圖；
[0009]圖2為供水控制電路原理圖；
[0010]圖3為氣控電路原理圖；
[0011]圖中，氣體罐1、氣控閥2、用戶供水管路3、水箱4、第一壓力傳感器5、第二壓力傳感器6、第三壓力傳感器7、第四壓力傳感器8、泄氣通道9、逆止通道10、電磁閥11、逆止口12、加氣孔13、頂樓用戶水管14、底樓用戶水管15、進水口 16。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0013]如圖1所示，本實用新型一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置，包括:氣體罐1、氣控閥2、用戶供水管路3、水箱4、調速加壓機泵、變頻器、第一壓力傳感器5、第二壓力傳感器6、第三壓力傳感器7和第四壓力傳感器8 ;其中，所述氣控閥2置于氣體罐I底端，與氣體罐I緊密銜接；用戶供水管路3的頂端與氣控閥2連接，底端與水箱4連接；調速加壓機泵置于水箱4內，與變頻器電連接；第一壓力傳感器5和第二壓力傳感器6置于用戶供水管路3的下端近水箱4處，第三壓力傳感器7置于水箱4內；第四壓力傳感器8置于用戶供水管路3的上端；第一壓力傳感器5的量程小于第二壓力傳感器6的量程；第一壓力傳感器5、第二壓力傳感器6和第三壓力傳感器7通過供水控制電路與變頻器相連；氣控閥2設有泄氣通道9和逆止通道10，泄氣通道9上設有一電磁閥11，所述電磁閥11的一端通過氣控電路與第四壓力傳感器8相連，另一端接24伏電源負極；逆止通道10的上端設有一逆止口 12。
[0014]如圖2所示，所述供水控制電路包括電阻R1-R5，繼電器KM1、KM2，運算放大器Al，三極管TVl、TV2，穩壓二極管WD1，二極管Dl、D2 ;第三壓力傳感器7的一端和電阻Rl的一端相接，電阻Rl的另一端分別連接電阻R2及運算放大器Al的輸入口，運算放大器Al的另一輸入口與第三壓力傳感器7的另一端相連后接地，電阻R2的另一端分別和電阻R3、繼電器KM2的第一常閉觸點及穩壓二極管WDl的負極相接，電阻R3的另一端和運算放大器Al的輸出口相接，電阻R4的一端和繼電器KM2的第二常閉觸點相連，電阻R4的另一端和三極管TVl的基極相連，三極管TVl的發射極和繼電器KMl線圈的一端及二極管Dl的負極相連，繼電器KMl線圈的另一端和二極管Dl的正極相連后接地；第一壓力傳感器5的信號輸出端連接繼電器KM2的第一常閉觸點，繼電器KM2的第一常閉觸點連接繼電器KMl的第一常開觸點，繼電器KMl的第一常開觸點和變頻器VVVF的控制信號輸入正端相接；第一壓力傳感器5的另一端和變頻器VVVF的控制信號輸入負端相接；穩壓二極管WDl的正極與電阻R5的一端相接，電阻R5的另一端和三極管TV2的基極相連，三極管TV2的發射極和繼電器KM2線圈的一端及二極管D2的負極相接，繼電器KM2線圈的另一端和二極管正極相連后接地；第二壓力傳感器6的信號輸出端連接繼電器KMl的第一常閉觸點，繼電器KMl的第一常閉觸點連接繼電器KM2的第一常開觸點，繼電器KM2的第一常開觸點和變頻器VVVF的控制信號輸入正端相接，第二壓力傳感器6的另一端和變頻器VVVF的控制信號輸入負端相接。
[0015]如圖3所示，所述氣控電路包括電阻R6-R9，繼電器KM，三極管TV，運算放大器A2，二極管D3 ;第四壓力傳感器8的一端接地，其信號輸出端和電阻R6的一端相接，電阻R6的另一端和電阻R7及運算放大器A2輸入口相接，運算放大器A2的另一輸入口接地，運算放大器A2的輸出口和電阻R8的一端相接，電阻R8的另一端與電阻R7相連后連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接入三極管TV的基極，三極管TV的發射極和繼電器KM線圈的一端及二極管D3負極相接，繼電器KM線圈的另一端和二極管正極相接后接地；繼電器KM的第一常開觸點和氣控閥2的電磁閥11線圈一端相接，繼電器KM的第一常開觸點接24伏電源正極，電磁閥11線圈的另一端接電源負極。
[0016]本實用新型的工作原理及過程如下:本實用新型的控制信號由水箱4中設置的第三壓力傳感器7及用戶供水管路3中設置的兩個不同檔量范圍的第一壓力傳感器5和第二壓力傳感器6組合獲得。當用戶供水管路3水壓明顯變化時，第一壓力傳感器5和第二壓力傳感器6向變頻器發送啟動調速加壓機泵信號，由于互鎖連接，實際起控制作用的只有第一壓力傳感器5或第二壓力傳感器6中的一個。當第三壓力傳感器7檢測到水箱4壓力偏低時，控制信號由量程值小的第一壓力傳感器5的輸出控制變頻器,水箱4壓力偏低少打水，用戶管道處于較低水壓，較小水流、實現節水；水箱4壓力高，凈揚程低時(特別是當深夜至清晨等時段，可用谷電多打水)控制信號自動切換由量程值大的第二壓力傳感器6的信號控制調速加壓機泵運行，充分實現供水降耗。
[0017]針對前一次停機至下一次啟動之間，特別是因維護等原因發生停機，用戶供水管路出現負壓的問題，本實用新型設置了潔凈氣體自動補償負壓環節。潔凈氣體平時儲存在氣體罐I中，泄放氣由設在用戶供水管路3中的第四壓力傳感器8輸出的信號控制。當用戶供水管路3出現負壓傾向，氣體罐I中的潔凈氣體經由氣控閥2的泄氣通道9進入用戶供水管路3，補充管道壓力。若機泵給水，用戶供水管路3壓力逐步恢復，潔凈氣體經由氣控閥2的泄氣通道9重新進入氣體罐1，氣控閥2關閉；此時，若轉為第二壓力傳感器6信號控制，用戶供水管路3中的剩余氣體由逆止口 12擠進氣體罐1，儲備待用。
【權利要求】
1.一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置，其特征在于，包括:氣體罐(I)、氣控閥(2)、用戶供水管路(3)、水箱(4)、調速加壓機泵、變頻器、第一壓力傳感器(5)、第二壓力傳感器(6)、第三壓力傳感器(7)和第四壓力傳感器(8);其中，所述氣控閥(2)置于氣體罐(I)底端，與氣體罐(I)緊密銜接；用戶供水管路(3)的頂端與氣控閥(2)連接，底端與水箱(4)連接；調速加壓機泵置于水箱(4)內，與變頻器電連接；第一壓力傳感器(5)和第二壓力傳感器(6)置于用戶供水管路(3)的下端近水箱(4)處，第三壓力傳感器(7)置于水箱(4)內；第四壓力傳感器(8)置于用戶供水管路(3)的上端；第一壓力傳感器(5)的量程小于第二壓力傳感器(6)的量程；第一壓力傳感器(5)、第二壓力傳感器(6)和第三壓力傳感器(7 )通過供水控制電路與變頻器相連；氣控閥(2 )設有泄氣通道(9 )和逆止通道(10 )，泄氣通道(9)上設有一電磁閥(11)，所述電磁閥(11)的一端通過氣控電路與第四壓力傳感器(8)相連，另一端接電源負極；逆止通道(10)的上端設有一逆止口(12)。
2.根據權利要求1所述一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置，其特征在于，所述供水控制電路包括電阻R1-R5，繼電器KMl、KM2，運算放大器Al，三極管TVl、TV2，穩壓二極管WD1，二極管D1、D2 ;第三壓力傳感器(7)的一端和電阻Rl的一端相接，電阻Rl的另一端分別連接電阻R2及運算放大器Al的輸入口，運算放大器Al的另一輸入口與第三壓力傳感器(7)的另一端相連后接地，電阻R2的另一端分別和電阻R3、繼電器KM2的第一常閉觸點及穩壓二極管WDl的負極相接，電阻R3的另一端和運算放大器Al的輸出口相接，電阻R4的一端和繼電器KM2的第二常閉觸點相連，電阻R4的另一端和三極管TVl的基極相連，三極管TVl的發射極和繼電器KMl線圈的一端及二極管Dl的負極相連，繼電器KMl線圈的另一端和二極管Dl的正極相連后接地；第一壓力傳感器(5)的信號輸出端連接繼電器KM2的第一常閉觸點，繼電器KM2的第一常閉觸點連接繼電器KMl的第一常開觸點，繼電器KMl的第一常開觸點和變頻器VVVF的控制信號輸入正端相接；第一壓力傳感器(5)的另一端和變頻器VVVF的控制信號輸入負端相接；穩壓二極管WDl的正極與電阻R5的一端相接，電阻R5的另一端和三極管TV2的基極相連，三極管TV2的發射極和繼電器KM2線圈的一端及二極管D2的負極相接，繼電器KM2線圈的另一端和二極管正極相連后接地；第二壓力傳感器(6)的信號輸出端連接繼電器KMl的第一常閉觸點，繼電器KMl的第一常閉觸點連接繼電器KM2的第一常開觸點，繼電器KM2的第一常開觸點和變頻器VVVF的控制信號輸入正端相接，第二壓力傳感器(6)的另一端和變頻器VVVF的控制信號輸入負端相接。
3.根據權利要求1所述一種自補償的用戶管道無負壓高效節電供水裝置，其特征在于，所述氣控電路包括電阻R6-R9，繼電器KM，三極管TV，運算放大器A2，二極管D3 ;第四壓力傳感器(8)的一端接地,其信號輸出端和電阻R6的一端相接，電阻R6的另一端和電阻R7及運算放大器A2輸入口相接,運算放大器A2的另一輸入口接地,運算放大器A2的輸出口和電阻R8的一端相接，電阻R8的另一端與電阻R7相連后連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接入三極管TV的基極，三極管TV的發射極和繼電器KM線圈的一端及二極管D3負極相接，繼電器KM線圈的另一端和二極管正極相接后接地；繼電器KM的第一常開觸點和氣控閥(2)的電磁閥(11)線圈的一端相連，繼電器KM的第一常開觸點接24伏電源正極，電磁閥(11)線圈的另一端接電源負極。
【文檔編號】E03B11/16GK204174672SQ201420553880
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】汪雄海, 那京 申請人:杭州華孚環境工程技術有限公司