一种水塔-恒压双工供水系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种水塔‑恒压双工供水系统，包括水塔、供水泵、备用泵、电控阀及控制系统，供水泵及备用泵的进水口连接水池，供水泵及备用泵的出水口分成两路，一路连接水塔的进水口，一路直接连接市政供水端，水塔的出水口连接市政供水端，分别在两个水泵与水塔之间、两个水泵与市政供水端之间及水塔与市政供水端之间的水管上安装电控阀，所述电控阀由控制系统控制，在两个水泵与市政供水端之间的水管上安装自动再循环旁路阀及压力传感器，压力传感器由控制系统控制，自动再循环旁路阀与水池连接。本系统与纯水塔供水系统相比，稳定、可靠，既降低了随流量变化而造成的管网压力波动，同时也降低了水泵的启停频率，延长了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于市政供水领域，涉及供水的控制，尤其是一种水塔-恒压双工供水系统。
技术介绍
目前主要的供水系统主要有两种，一种是变频供水系统，一种是水塔供水系统。高楼较多的国家包括中国的城市供水体系中，一般采用变频供水系统，通过安装在管道上的压力传感器控制变频器的频率，从而改变电机转速，达到控制流量和给水压力的目的。这种供水方式有成熟的成套产品，即一组多台一体化变频泵并联运行。当下游用水量增大，压力传感器检测到压力降低，则通过变频器增加频率，使得第一台泵的转速提高、流量增加、压力增大。当变频器输出频率达到工频时，第二台自动投入并以变频模式运行，而第一台的变频器自动旁路，采用工频运行，直至第三台、第四台…。反之，用水量减小时，变频泵逐台退出运行，直到第一台泵以变频模式运行，如果用水量进一步减小，则降低电源频率，从而降低管网的压力。国外许多国家尤其是发展中国家多采用水塔供水系统，根据水塔的水位控制普通离心水泵的运行，从而保持水塔一定的水位，依靠重力水压来进行城市管网供水。优点是：1)水压非常稳定，2)外部停电时，依靠水塔的水量能保证持续供水，而外部经常停电对于其他发展中国家是难以避免的。在大型供水系统中，为保证供水可靠性，经常采用两组水泵往水塔上供水。供水量较小时采用一台泵按照水塔的水位进行供水，当供水量较大而一台水泵无法满足水塔所需的持续存水量时，则两台水泵同时运行，从而保证水塔的持续存水量。为保证各台泵运行时间的大致一致，则其控制过程需包含逻辑代数运算、比较、状态记忆等一些比较复杂的环节。问题是目前的水塔供水系统，在水塔进行检修时，往往通过阀门的切换，由水泵直接供给管网。由于该种水塔供水系统的水泵不是变频泵，在转为水泵直供时也就不能根据下游用水量的变化来自动调节转速和流量，从而造成一系列问题，尤其在下游用水量很小的时间段，尤为严重。在离心泵供水系统中，如果下游用水量减少到一定程度，将造成如下后果：1)由于离心泵属于自冷却泵，即利用通过水泵的流体来冷却泵体，而用水量过小将导致水泵发热损坏。2)用水量过小，导致水泵的下游压力升高。如果泵前后压差过大，则在泵体中产生空化和闪蒸现象，加速设备的损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种稳定、可靠的水塔-恒压双工供水系统。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种水塔-恒压双工供水系统，包括水塔、供水泵、备用泵、电控阀及控制系统，供水泵及备用泵的进水口连接水池，供水泵及备用泵的出水口分成两路，一路连接水塔的进水口，一路直接连接市政供水端，水塔的出水口连接市政供水端，分别在两个水泵与水塔之间、两个水泵与市政供水端之间及水塔与市政供水端之间的水管上安装电控阀，所述电控阀由控制系统控制，在两个水泵与市政供水端之间的水管上安装自动再循环旁路阀及压力传感器，压力传感器由控制系统控制，自动再循环旁路阀与水池连接。而且，所述的控制系统包括水塔模式-手动模式-恒压模式三工位转换开关。而且，备用泵启泵压力为P.S，备用泵停泵压力为P.H，自动再循环旁路阀启动压力为P.B，所述P.B>P.H>P.S。本技术的优点和积极效果是：1、本系统与纯水塔供水系统相比，稳定、可靠，既降低了随流量变化而造成的管网压力波动，同时也降低了水泵的启停频率，延长了使用寿命。2、本系统在低流量状况下，自动再循环旁路阀根据其内部取样的压力信号，通过弹簧、杠杆等机械机构自动调节旁路阀门的开路大小，即纯机械自动化，更显示出该系统稳定可靠的优点，并且通过最小流量的控制，有效地保护水泵在低流量工况下不至于损坏。3、本系统将“压力传感器和PLC”为核心的电气自动化控制系统+以“自动再循环旁路阀”为核心的机械自动化系统进行有效整合和系统集成，从而构成了一个全新的机电一体化的“水塔-恒压双工供水系统”。该供水系统在水塔检修停用时，能够保证供水系统安全可靠运行。附图说明图1为本系统的连接图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种水塔-恒压双工供水系统，包括水塔1、供水泵4、备用泵6、电控阀及控制系统7，供水泵及备用泵的进水口连接水池5，供水泵及备用泵的出水口分成两路，一路连接水塔的进水口，一路直接连接市政供水端，水塔的出水口连接市政供水端，分别在两个水泵与水塔
之间、两个水泵与市政供水端之间及水塔与市政供水端之间的水管上安装有电控阀，所述电控阀由控制系统控制。本技术的创新点在于：在两个水泵与市政供水端之间的水管上安装有自动再循环旁路阀3及压力传感器2，压力传感器由控制系统控制，自动再循环旁路阀与水池连接。为了避免出现
技术介绍
中存在的问题，我们引入了最小流量的概念，即无论何种情况，都应确保运行中的水泵流量不小于一个预设的流量，从而使得水泵安全运行。实现最小流量需要一个对最小流量的控制，在系统中采用了自动再循环旁路阀。其本质是一种机械的自动化装置，具有一体化加工成型的止回主阀和旁路阀，通过内部的弹簧和杠杆力学原理，自动调节旁路阀开度的大小。为确保供水泵不致损坏，需要使进入主阀的流量(即水泵的出口流量)始终大于一个预设的最小流量(可以通过调整弹簧来进行标定)，并且当下游用水量即主阀出口流量减小到预设值时，自动打开旁路阀并自动调节其开度大小，从而维持水泵的最小设定流量，并将多余流量通过旁路阀返回供水水池。甚至在最恶劣的情况，即供水网络完全没有用水量或意外断开时，自动再循环旁路阀仍然能够正常工作从而维持供水泵的最小流量和避免系统过压。安装在供水总管上的压力传感器PIT的信号输入PLC后通过编程定义了2个设定的压力参数，分别为：P.S—备用泵启泵压力；P.H—备用泵停泵压力另外，自动再循环旁路阀中另有一个内部设定的压力，定义为：P.B—旁路阀启动压力为达到控制意图，上述三个压力值应该标定为：P.B>P.H>P.S其中P.B在自动再循环旁路阀上进行机械标定，P.H和P.S在PLC中进行标定。本系统包括常规的水塔控制系统、手动控制和恒压控制系统外，仅仅需要一个三工位的控制转换开关“水塔模式-手动-恒压模式”，并将控制指令输入PLC，并根据输入指令运行不同的控制子程序，即可实现不同的控制模式。正常工况下，控制转换开关指向“水塔模式”，PLC接收到控制指令，则运行水塔液位控制子程序，系统自动根据水塔液位LT的信号，控制水泵组的启停。如：低液位启动两台泵、中液位启动一台泵、高液位停泵等。如果水塔故障或检修，可以把转换开关指向“恒压模式”位置。这种情况下，系统按照管网的压力情况启动和停止水泵电机，或在用水量很小时，进入机械自动化模式。通过设置旁路阀启动压力和备用泵启动压力，当下游用水量较大从而导致供水压力低于旁路阀启动压力P.B时，旁路阀关闭，这时电气自动化系统起主导作用；在用水量较小从而导致供水压力高于旁路阀启动压力P.B时，旁路阀启动并自动调节其开度，这时机械自动化系统起主导作用。这样的设计将机械自动化和电气自动化有机地结合，共同实现了控制意图：1)如果用水量很小，管网压力将会上升，一旦大于旁路阀的旁路阀启动压力P.B，此时旁路阀立即启动，并自动调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水塔‑恒压双工供水系统，包括水塔、供水泵、备用泵、电控阀及控制系统，供水泵及备用泵的进水口连接水池，供水泵及备用泵的出水口分成两路，一路连接水塔的进水口，一路直接连接市政供水端，水塔的出水口连接市政供水端，分别在两个水泵与水塔之间、两个水泵与市政供水端之间及水塔与市政供水端之间的水管上安装电控阀，所述电控阀由控制系统控制，其特征在于：在两个水泵与市政供水端之间的水管上安装自动再循环旁路阀及压力传感器，压力传感器由控制系统控制，自动再循环旁路阀与水池连接。

【技术特征摘要】
1.一种水塔-恒压双工供水系统，包括水塔、供水泵、备用泵、电控阀及控制系统，供水泵及备用泵的进水口连接水池，供水泵及备用泵的出水口分成两路，一路连接水塔的进水口，一路直接连接市政供水端，水塔的出水口连接市政供水端，分别在两个水泵与水塔之间、两个水泵与市政供水端之间及水塔与市政供水端之间的水管上安装电控阀，所述电控阀由控制系统控制，其特征在于：在两个水泵与市政供水端之间的水管上安装自...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝辉，苑岩岩，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，中交天津港湾工程设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12