專利名稱：一種套管式高層建筑供水泵的制作方法
一種套管式高層建筑供水泵，它屬于液體輸送設備，適用于高層建筑的自來水以及其它供水的增壓。
隨著城市建設的發展，高層建筑越來越多。由于公共供水系統要照顧低層用水壓力和輸水管道的安全，因而它的供水壓力是比較低的，一般不足以把水壓到十幾層以至幾十層的高層。因而高層建筑物多在底層修建專用泵房，使用普通泵增壓。由于高層建筑中用戶的用水量是不均勻的，隨時間變化很大。為適應這種變工況的工作，多有采用變壓調整、機械變排量水泵或是蓄壓器等的方法。這些方法的水泵都工作在偏離最佳工況點，能量利用率較低，結構復雜，體積龐大，需要專門的泵站房間。由于普通水泵旋轉軸的密封不好解決，有如象在自來水這樣有一定的初始進液壓力下工作，其密封磨損很快，需經常進行維護。
本發明的目的是發明一種套管式高層建筑供水泵，其結構簡單，可以做為輸水管的一段，密封性好，可以主動控制工作工況，達到節能的目的。
本發明的結構如附
圖1所示，它有泵體1、進液口2、出液口3，其特征在于泵主體1為電潛泵，在泵主體1之外有承壓套管4，承壓套管4兩端有與輸送管道相連的連接法蘭盤5和6，在出液口3處有封閉環7，在靠近電潛泵電機的承壓套管4壁上裝有密封電纜接頭8，密封電纜接頭8與可變頻電源變換器9相連，在出液口3處裝有壓力傳感器10，有標準工業控制介面11，在標準工業控制介面11中插有與可變頻電源變換器9的控制端相連，并對其進行控制的控制適配模塊12和與壓力傳感器10相連的測量適配模塊13，標準工業控制介面11通過標準串行通訊接口與可和其它設備共有的中央控制計算機14相連。
附圖1為本發明的結構示意圖。
附圖2為封閉環7與法蘭盤6為一體的結構形式示意圖。
附圖3為封閉環7與法蘭盤6分為兩體的結構形式示意圖。
附圖4為密封電纜接頭8的一個實施例示意圖。
本發明在使用時，供水網中有一定壓力的自來水通過進液口2進入承壓套管4中，在做為泵主體1的電潛泵增壓下，通過出液口3輸出。封閉環7使出液口3與和進液口2相通的承壓套管4內腔相隔離，保證電潛泵的正常工作。本發明通過兩端的連接法蘭盤5和6串入到液體輸送管線中。工作時，本發明的工況由可和其它的設備共有的中央控制計算機14控制。中央控制計算機14通過定時掃描的方式，先通過標準串行通訊接口發出測量適配模塊13的地址選通信號。標準工業介面11在收到送來的地址選通信號時，根據地址值選通測量適配模塊13。測量適配模13塊被選通后，把由壓力傳感器10得到的壓力值經A/D變換后送回到中央控制計算機14，中央控制計算機14把得到的壓力數據處理后與控制策略進行比較，當需要改變工作工況時，中央控制計算機14通過標準串行通訊接口發出選通控制適配模塊12的地址選通信號，由標準工業控制介面11選通相應的控制適配模塊12，被選通后，中央控制計算機14給出改變工作工況的相應數值，由控制適配模塊12鎖存并變換為可變頻電源變換器10輸入所需要的模擬量，改變可變頻電源變換器10輸出的交流電頻率，從而改變泵的工作工況。
本發明由于使用承壓套管包在泵主體之外，做為泵主體的電潛泵是處于內外壓平衡的情況下工作，其本身并不承受輸入液的壓力作用，該壓力由承壓套管承受，承壓套管形狀簡單，沒有旋轉密封問題，密封性好，結構簡單可靠。使用承壓套管可以直接連入輸水管道中，不用單獨設置泵房。本發明使用中央控制計算機、標準工業介面加各種適配模塊的機電一體化控制結構。在中央控制計算機中可在存入對供水工況的控制策略，如可以數據不同的時間設定不同的供水壓力等，而且還可以增加其它傳感器和測量適配模塊，在控制策略中加入其它輸入參數，使控制策略更加優化。由于使用優化的控制策略控制可調頻電源變換器9的輸出頻率。從而改變電潛泵的轉速來調整其工作工況，無能量損失，因而可以提高效率，節約能量。使用和其它設備共有中央控制計算機，如與空調系統，防水系統等共用中央控制計算機，還可以達到一體化集中控制和管理的目的。
在本發明中，作為泵主體1的電潛泵已是一種成熟產品。該電潛泵可以使用天津電機總廠的QSK系列。也可以使用如專利號為91200001的“一種變工況電潛泵”，從而可以方便地調整本發明的使用工況。
本發明中的承壓套管4可以按普通高壓管的設計規范設計制造，甚至可以選用與將接入的輸送管線相同的結構尺寸、材料和制造方法，使其就成為輸送管線的一段。如可以直接使用無縫鋼管制造。承壓套管4前后兩端的連接法蘭盤5和6應根據高壓設計規范設計，它與承壓套管4的連接可以是焊接。也可以是螺紋連接，但應是有較好密封性的錐螺紋。在本發明中，封閉環7與法蘭盤6可以是一體的，如附圖2所示。也可以是分開的兩件，如附圖3所示，封閉環7與泵主體1之間的連接，可以是焊接，也可以是螺紋連接，還可以是法蘭盤連接。
本發明中的密封電纜接頭8，可以使用已有的防爆電纜接頭的形式，在承壓套管1內腔端為針型座，并在外緣上有螺紋，電潛泵電機電纜頭為帶螺母的針型插頭，在電纜內充有絕緣液塑體。如附圖4所示。
本發明可以多級串聯使用，在較高的高層建筑中，可以在不同高度串入本發明，但共用中央控制計算機14和標準工業控制介面11，所有的測量適配模塊和控制適配模塊都插入同一個標準工業控制介面中，只要分配不同的選通地址。
在本發明中，用來驅動電機轉動的可變頻電源變換器9可以使用日本富士公司的G5系列或G7系列逆變器，也可以使用如專利號為CN89209067的“一種大功率數控調壓與交流裝置”。
在本發明中，標準工業控制介面11可以選用美國ME公司(MECHATRONICEQUIPMENTINC.)的I/O32，或是美國OPTO22公司的PB16AH。中央控制計算機14可以選用美國OPTO22公司的LC4控制器，也可以選用美國ME公司的PCS-1工業過程控制工作站，還可以選用普通PC計算機。適配模塊13可以采用OPTO22公司的AD3或類似的A/D轉換模塊。適配模塊12可選用OPTO22公司的DA3或類似的D/A轉換模塊。
權利要求
1.一種套管式高層建筑供水泵，它有泵體1、進液口2、出液口3，其特征在于泵主體1為電潛泵，在泵主體1之外有承壓套管4，承壓套管4兩端有與輸送管道相連的連接法蘭盤5和6，在出液口3處有封閉環7，在靠近電潛泵電機的承壓套管4壁上裝有密封電纜接頭8，密封電纜接頭8與可變頻電源變換器9相連，在出液口3處裝有壓力傳感器10，有標準工業控制介面11，在標準工業控制介面11中插有與可變頻電源變換器9的控制端相連，并對其進行控制的控制適配模塊12和與壓力傳感器10相連的測量適配模塊13，標準工業控制介面11通過標準串行通訊接口與可和其它設備共有的中央控制計算機14相連。
全文摘要
一種套管式高層建筑供水泵，它有泵體等。其特征在于泵主體為電潛泵，之外有承壓套管，其兩端有與輸送管道相連的連接法蘭盤，壁上裝有密封電纜接頭，并連有可變頻電源變換器，在出液口處裝有壓力傳感器，有標準工業控制介面，其中插有控制適配模塊和測量適配模塊，并通過串口與可和其它設備共有的中央控制計算機相連。由于使用承壓套管包在泵主體之外，電潛泵是處于內外壓平衡的情況下工作，沒有旋轉密封問題，結構簡單可靠。
文檔編號F04D15/00GK1079031SQ9210358
公開日1993年12月1日 申請日期1992年5月19日 優先權日1992年5月19日
發明者石行 申請人:北京市西城區新開通用試驗廠