專利名稱：疊壓供水設備性能測試系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對接入高層、小高層管網系統中的生活疊壓供水設備的性能進
行全面測試的實驗設備系統，尤其是一種能夠模擬市政自來水供水壓力波動、模擬用戶側 的實際用水量的流量變化，同時能夠預設這種變化規律的多功能疊壓供水設備性能測試系 統。
背景技術：
原有疊壓供水設備性能測試系統為了實現測試功能，在待測試的疊壓供水設備進 水側加上測試工況變頻水泵，在待測試的疊壓供水設備出水側加上手動閥門(如手動蝶 閥)，通過對變頻水泵頻率的設置來改變工況水泵的轉速，從而改變待測試的疊壓供水設 備的進水供水壓力，通過調節手動閥門來實現測試供水設備的水流量。該系統存在最大的 不足是1、不能夠準確模擬疊壓供水設備的出水側(用戶側)流量變動情況。實際工程應 用中，疊壓供水設備出水流量處于不斷變化的狀態，而這種變化具有一定的規律性，如每天 17:00 19:30為用水高峰時段，每天23:0(T6:00為用水低峰時段，而用水低峰時段又存在 對供水壓力的隨機性擾動。要全面準確地測試疊壓供水設備，就需要測試系統能夠真實地 模擬出水側工況；2、能耗大。在待測試的疊壓供水設備出水側的水經手動閥門放至常壓的 循環水箱，后由變頻水泵加壓至進水壓力，進入疊壓供水設備參與循環，疊壓供水設備出水
側的水壓力較高，若直接排至循環水箱，則這部分的能量浪費；3、功能單一。疊壓供水設備 需要測量的參數有實時功率、耗電量、出水流量、進水壓力、出水壓力等，同時，需要模擬市 政自來水供水壓力變動，在供水壓力過低時，測試疊壓供水設備能否按照設定的程序保護 市政管網。 要解決的技術問題待測試的疊壓供水設備出水側的壓力需維持恒定，但流量處 于變動狀態，性能測試系統需要能夠根據需要設定流量調節。測試系統運行時，必須運行的 設備是待測試的疊壓供水設備和工況水泵。測試系統水路共有三種壓力狀態，其中循環水 箱里的水為常壓狀態，疊壓供水設備進水側是模擬市政自來水壓力，處于中間壓力狀態，出 水側的水為高壓狀態，若出水側的水直接排至循環水箱，則導致該部分水的能量浪費，而設 備進水側的水處于中間壓力，因此，有必要使出水側高壓的水引至進水側的中間壓力狀態， 能夠大大節省電能。要實現疊壓供水設備性能測試系統所采集參數的齊全，需要增加相應 變送設備、即有通訊功能的調節、顯示儀表，監控系統較為復雜，同時，要在測試設備進水側 模擬市政自來水供水壓力變動，就需要在測試系統中設計壓力變動設計模塊，且要求該模 塊能夠設定壓力變動。
發明內容
本發明的目的是 提供一種能克服上述缺陷的疊壓供水設備性能測試系統，能夠模擬疊壓供水設備 的出水側(用戶側)流量變動情況，且能夠模擬進水側(市政自來水供水)壓力波動，實現在多種工況下全面測試疊壓供水設備的各項性能參數；降低能耗，節約能源。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現 —種疊壓供水設備性能測試系統，包括疊壓供水設備10，疊壓供水設備10的進水 口 16通過進水側管路與水箱1出口相接通，疊壓供水設備10的出水口 17通過出水側管路 與水箱1進口相接通，水箱1與自來水補水管20接通，進水側管路上按進水方向依次設有 一組或若干組并聯的水泵機組22、進水側壓力變送器8和進水側壓力表9 ;水泵機組22與 一旁通管路并聯，所述旁通管路上按進水方向依次設有進水側截止閥5和進水側電動閥6 ; 出水側管路上按出水方向依次設有出水側壓力變送器18、出水側壓力表19、流量變送器11 和出水側電動閥15 ;進水側截止閥5后設管路連通至出水側電動閥15前，該段管路上設截 止閥13 ;進水側壓力變送器8前設管路連通至出水側電動閥15前，該段管路上設截止閥 12。 所述進水側電動閥6和進水側壓力變送器8分別通過線路與進水側控制器7連 接。 所述出水側電動閥15和流量變送器11分別通過線路與出水側控制器14連接。
所述水泵機組22按進水方向依次設有工況水泵2、工況水泵止回閥3和工況水泵 截止閥4。 所述自來水補水管20上設閥門21。 所述進水側控制器7和出水側控制器14為可編程控制器或PID控制器。
本發明的有益效果 測試系統能夠真實地模擬出水側(用戶側)的流量變動，根據實際變動規律，較為 準備地測試疊壓供水設備的性能。能夠最大限度地節約測試成本，設備穩定性運行測試的 大部分時間只需要運行設備即可完成所需測試工作。可模擬進水側(市政自來水供水)壓 力波動，能夠測試疊壓供水設備抗干擾能力以及對市政管網的保護能力。降低能耗，節約能 源。
圖1是本發明的結構示意圖。 其中1、水箱；2、工況水泵；3、工況水泵止回閥；4、工況水泵截止閥；5、進水側截 止閥；6、進水側電動閥；7、進水側控制器；8、進水側壓力變送器；9、進水側壓力表；10、疊壓 供水設備；11、流量變送器；12、截止閥；13、截止閥；14、出水側控制器；15、出水側電動閥； 16、進水口 ；17、出水口 ；18、出水側壓力變送器；19、出水側壓力表；20、自來水補水管；21、 閥門；22、水泵機組。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。 如圖1所示，一種疊壓供水設備性能測試系統，包括疊壓供水設備IO，疊壓供水設 備10的進水口 16通過進水側管路與水箱1出口相接通，疊壓供水設備10的出水口 17通 過出水側管路與水箱1進口相接通，水箱1與自來水補水管20接通，自來水補水管20上設 閥門21。進水側管路上按進水方向依次設有一組或若干組并聯的水泵機組22、進水側壓力
4變送器8和進水側壓力表9。水泵機組22按進水方向依次設有工況水泵2、工況水泵止回 閥3和工況水泵截止閥4。水泵機組22與一旁通管路并聯，所述旁通管路上按進水方向依 次設有進水側截止閥5和進水側電動閥6。進水側電動閥6和進水側壓力變送器8分別通 過線路與進水側控制器7連接。 出水側管路上按出水方向依次設有出水側壓力變送器18、出水側壓力表19、流量 變送器11和出水側電動閥15 ;進水側截止閥5后設管路連通至出水側電動閥15前，該段 管路上設截止閥13 ;進水側壓力變送器8前設管路連通至出水側電動閥15前，該段管路上 設截止閥12。出水側電動閥15和流量變送器11分別通過線路與出水側控制器14連接。
進水側控制器7和出水側控制器14為可編程控制器或PID控制器，優選采用PID 控制器。 本發明的工作過程和原理為 測試進行時，將疊壓供水設備10調節至自動運行狀態，通過模擬疊壓供水設備10 的進水側(市政自來水供水)壓力波動和出水側(用戶側)流量變動情況，測試疊壓供水 設備的各項性能參數。 通過各閥門的開關組合，可模擬多種工況。通過進水側控制器7對進水側電動閥 6、進水側壓力變送器8的控制，即可實現疊壓供水設備IO進水壓力的調節。通過出水側控 制器14對流量變送器11、出水側電動閥15的控制，可實現出水側流量的調節。
模擬疊壓供水設備的進水側(市政自來水供水)壓力波動 疊壓供水設備10即待測試的供水設備；水箱1為本發明的測試系統提供循環用 水，同時也有膨脹水箱和系統排氣的作用；工況水泵2為待測試的疊壓供水設備10提供外 部水源壓力，以模擬市政自來水壓；工況水泵止回閥3和工況水泵截止閥4用于保護工況水 泵2。 測試疊壓供水設備10的進水側受市政自來水壓力，可通過進水側壓力表9觀察該 壓力。根據用戶需要模擬各地域市政自來水壓力以測試疊壓供水設備io對市政管網的保 護能力。調節進水壓力時，工況水泵截止閥4、進水側截止閥5、出水側電動閥15打開，截止 閥12、截止閥13關閉，進水側壓力變送器8為進水側控制器7的反饋信號來源，通過對進水 側控制器7編程實現不同市政自來水壓力的模擬，并依此調節進水側電動閥6的開度，實現 工況水泵2旁通水量的調節，從而實現設定的進水壓力。 在上述基礎上，本發明的測試系統還可在模擬疊壓供水設備10的進水壓力時提 供一種水的封閉循環運行的節能模式。測試疊壓供水設備10的出水側為高壓狀態，進水側 為中間壓力狀態，水箱1為常壓低壓狀態，現有技術的常規思路是利用工況水泵2將低壓的 水加壓至中間壓力狀態，疊壓供水設備10將中間壓力的水加壓至設定的高壓狀態，最后將 高壓的水釋放至低壓的水箱1完成整個水路的循環——導致了高壓狀態的水釋放至低壓狀 態這部分的能量浪費。因此，本發明從節能的角度設計了旁通管路，將疊壓供水設備10出 水側高壓狀態的水引至旁通管路從而引至進水側。節能運行時，截止閥13打開，工況水泵 截止閥4、進水側截止閥5 、截止閥12 、出水側電動閥15關閉，旁通管路上的進水側電動閥6 可以在調節水流量的同時，調節循環水管路上的壓力，實現高壓水壓力降的調節，使該閥后 的水能滿足測試疊壓供水設備10進水側壓力的要求，從而節省工況水泵2運行的耗電量。
模擬疊壓供水設備的出水側(用戶側)流量變動
打開工況水泵截止閥4、進水側截止閥5、進水側電動閥6，關閉截止閥12、截止閥 13。在疊壓供水設備10出水側管路上設置流量變送器11和出水側電動閥15，出水側電動 閥15和流量變送器11分別通過線路與出水側控制器14連接。流量變送器11為出水側控 制器14控制出水側電動閥15提供反饋信號，通過對出水側控制器14編程實現不同時段水 流量的模擬，并以此通過調節出水側電動閥15的開度實現用戶用水量的模擬調節。
本發明的測試系統的流量參數根據不同時段模擬出水側水量變動調節的規律是 6:00 8:00和17:00 19:30為用水高峰期，設定該時段流量為疊壓供水設備10的滿負荷流 量；8:00 10:30和12:30 17:00為用水低峰期，設定該時段流量為疊壓供水設備10的低負 荷范圍隨機擾動流量；10:30 12:30和19:30 23:30為用水量不穩定期，在該時段用水量會 有較大的波動，設定該時段流量為疊壓供水設備10的半負荷流量，同時加上隨機擾動流量 輸出；23:30 6:00為用水低峰期，在該時段，出水流量為零，同時有較小的隨機擾動，因此 設定該時段流量為零，加上較小的隨機擾動。
同時模擬進水側壓力、出水側流量時的節能運行 打開工況水泵截止閥4、進水側截止閥5、進水側電動閥6、截止閥12、出水側電動 閥15，關閉截止閥13。根據需要關小出水側電動閥15，則疊壓供水設備10出水側的一部 分高壓狀態的水分流至截止閥12所在段的管路，通過預先設定好參數的壓力變送器8，流 入疊壓供水設備10。故可減少工況水泵2的工作量，可將工況水泵2調節至較小的流量。 通過進水側控制器7對進水側電動閥6和進水側壓力變送器8的控制，即可實現疊壓供水 設備10進水壓力的調節。通過出水側控制器14對流量變送器11和出水側電動閥15的控 制，可實現出水側流量的調節。 本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求
一種疊壓供水設備性能測試系統，包括疊壓供水設備(10)，疊壓供水設備(10)的進水口(16)通過進水側管路與水箱(1)出口相接通，疊壓供水設備(10)的出水口(17)通過出水側管路與水箱(1)進口相接通，水箱(1)與自來水補水管(20)接通，其特征在于進水側管路上按進水方向依次設有一組或若干組并聯的水泵機組(22)、進水側壓力變送器(8)和進水側壓力表(9)；水泵機組(22)與一旁通管路并聯，所述旁通管路上按進水方向依次設有進水側截止閥(5)和進水側電動閥(6)；出水側管路上按出水方向依次設有出水側壓力變送器(18)、出水側壓力表(19)、流量變送器(11)和出水側電動閥(15)；進水側截止閥(5)后設管路連通至出水側電動閥(15)前，該段管路上設截止閥(13)；進水側壓力變送器(8)前設管路連通至出水側電動閥(15)前，該段管路上設截止閥(12)。
2. 根據權利要求1所述的疊壓供水設備性能測試系統，其特征在于所述進水側電動閥(6) 和進水側壓力變送器(8)分別通過線路與進水側控制器(7)連接。
3. 根據權利要求1所述的疊壓供水設備性能測試系統，其特征在于所述出水側電動閥 (15)和流量變送器(11)分別通過線路與出水側控制器(14)連接。
4. 根據權利要求l所述的疊壓供水設備性能測試系統，其特征在于所述水泵機組(22) 按進水方向依次設有工況水泵(2)、工況水泵止回閥(3)和工況水泵截止閥(4)。
5. 根據權利要求1所述的疊壓供水設備性能測試系統，其特征在于所述自來水補水管 (20)上設閥門(21)。
6. 根據權利要求2、3所述的疊壓供水設備性能測試系統，其特征在于所述進水側控制 器(7)和出水側控制器(14)為可編程控制器或PID控制器。
全文摘要
本發明提供了一種疊壓供水設備性能測試系統，通過模擬疊壓供水設備進水側壓力波動和出水側流量變動情況，實現在多種工況下全面測試疊壓供水設備的各項性能參數，且可降低能耗、節約能源。包括疊壓供水設備，疊壓供水設備的進水口通過進水側管路與水箱出口相接通，疊壓供水設備的出水口通過出水側管路與水箱進口相接通，水箱與自來水補水管接通，進水側管路上設有一組或若干組并聯的水泵機組；水泵機組與一旁通管路并聯，旁通管路上依次設有進水側截止閥和進水側電動閥；出水側管路上設有出水側電動閥；進水側截止閥后設管路連通至出水側電動閥前，該段管路上設截止閥；進水側壓力變送器前設管路連通至出水側電動閥前，該段管路上設截止閥。
文檔編號G01M99/00GK101788396SQ20101010216
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者丁春雷, 徐衛榮, 潘志超, 邵國春, 錢錚炫 申請人:無錫炫宇水處理設備有限公司;徐衛榮