高层建筑自动供水系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高层建筑积木式供水方法，它是采用若干个由特制的潜水泵、磁力浮子、传感器、逆止阀等构成的积木式供水器分别在不同高度装入管道中，串联接力加压或并联若干台供水器运行，来满足任何高层建筑供水的需要。该方法由于所用的供水器体积小、重量轻，使用管理、安装维修方便，且由于采用分段接力加压，只需一般管道和小规格的水泵就可满足高层建筑的供水需要，能大大减少供水设备投资。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑给水方法，尤其是一种适用于。目前高层建筑采用的供水方式大致有几种(1)自来水厂供水方法是以大型电机驱动大型水泵得到预定的流量与水压，通过大直径的主管道和其它中、小直径的分支管道组成供水管网，其主管道承担全部流量及承受最大的水压。(2)水塔或高位水池供水方法，用高扬程水泵送水到高位水塔或水池，再以连通管原理对某小范围高层建筑供水。(3)多级泵加压站供水方法，当水压不足，供水范围有限时，用电动多级泵加压供水，成为“加压站”取代水塔。(4)密封气罐贮水加压供水方法，即用水泵往一密封压力容器内压力进水，使罐中空气被压缩，利用压缩空气贮存的压力，把水送到高层建筑高扬程处。以上几种供水方法，其进水管始终均需承受整个高层建筑供水系统的总水压，使管道及接头等处易发生爆裂和渗漏，常常停水突击维修，供水可靠性较差，压力罐式供水易发生水质污染，况且不同的高层建筑需要的供水压力和流量各异，在选用相应水泵时，常常不得不选用较大规格的泵，故运行效率低，且均存在投资大，占地面积多等缺点。本专利技术的目的是提供一种用多个潜水泵分别密封在管道之中，成为电机、水泵、管道三者兼容的机电一体化供水器；可以灵活设计采用若干台供水器并联满足流量需要，及用若干台供水器分别在不同高度的管道中串联接力运行来满足任意扬程需要的高层建筑积木式供水方法。本专利技术是这样实现的即把电路网络理论中的克希荷夫定律(KCL定律、KVL定律)运用到解决高层建筑供水网络之中，把潜水泵视为电路中的“有源器件”，其流量Q等效于网络单元电流Is，其扬程H等效于网络单元电势E，于是产生出以使用与管道完全兼容的机电一体化的潜水泵供水器来组合排列为供水网络的积木式供水方法，满足任意流量∑Q及任意扬程∑H的供水需求。下面结合附图作详细描述附图说明图1为积木式供水器件并联运行原理图。图2为积木式供水器件串联运行原理图。图3为有各分支供水流量时的串联运行原理图。图4为积水式供水器件示意图。图5为水位传感器示意图。图6为某Hmax＝100米，Qmax＝125米3/小时的用户Ho＝f(Q0)特性图。图7为本方法实现的供水特性H＝f(Q)图。图8为实施例积木式供水方法示意图。水泵积木式并联方法等同于KCL方程，∑Q入＝∑Q出Q入＝q1+q2+q3+……+qn＝Q出式中q1为泵1的流量，qn为泵n的流量，图1中设逆止阀，是为了避免其中一台泵工作时，该泵的输出流量不致于经其他水泵而形成无效环流。水泵积木式串联方法等同于KVL方程，如图2所示，当流量为零Q＝0时，有H＝h3+h2+h1，当流量大于零Q＞0时，有H’＝h3+h2+h-Q∑R＞0。如图3所示，当分支流量不止一处时，有各台水泵流量不同Q1＝q1+Q2＝q1+q2+q3Q2＝q2+q3Q3＝q3水泵的扬程必须保证h1＞Q1R1；h2＞Q2R2；h3＞Q3R3，式中R为某段水管及阀门、弯头的总归化阻力。当一台水泵不能满足流量Q的要求时，采用并联多台水泵满足流量的方法——积木式并联供水方法，当一台水泵不能满足扬程H的要求时，采用多台水泵分别在不同高度处串入管道系统中来满足扬程要求的方法——积木式串联供水方法。上述两种情况可以单独存在，也可以同时存在，这样就实现了，用有限规格的水泵，经积木式组合成为多路并联和分段串联的供水系统，能满足任何高层建筑的供水需求。该积木式供水方法要靠其设备——积木式供水器实现。该供水器如图4、图5所示，是由经防渗漏密封工艺改进过的潜水泵(2)，组装在可与供水管道兼容的一段两端密封的园筒(3)或粗管道中，园筒的两端有进水口(4)和出水口(1)与管道连接构成的一个积木器件，以及由逆止阀、传感器(8)、磁性浮子(7)、控制供水系统的电控箱构成的控制机构组成。在需要监视水位的主管道(5)某处，并联分支非磁性管道(6)，其中装有磁性浮子(7)，在管道外相应装有可监测磁性浮子位置即水位的传感器(8)来监视水位，发出信号，对电控箱实施自动供水控制。逆止阀在水泵运行时自动导通水流，停机时自动关闭，使每分段的水管只承担该分段水压。从而实现通过若干个积木式供水器的组装进行分段接力串联加压和并联增流。本积木式供水方法由于是分段接力加压，供水管道只承担一段水压，可以用一般管道就能适宜高层建筑供水，且由于采用小潜水泵密封在管道之中的积木器件，实现了水泵、电机与管道兼容，体积和重量均比现有的供水设备小、轻，造价低，维修方便，设备能力利用率高；管理、安装简便，同时只需有限的几种规格小水泵以积木式串联、并联供水，就可以满足任何高层建筑供水的要求。该方法除适用高层建筑供水外，还适用于高扬程供水场所，如高山气象台、高山电视差转台和高山风景区供水等，以及地下河或深井水源的抽吸提升等。实施例某建筑物高度为100米，有25层每层4米，每层需要供水量为5米3/小时。最优化方案即尽量使供水的流量、扬程(泵的数量及规格)的折线尽可能接近建筑物需要供水的Ho＝f(Qo)特性，见图6。图7为本专利方法实现的供水特性H＝f(Q)。积木式供水系统示意图见图8。采用本积木式供水方法所需的设备投资比当代较先进的密封罐式SS3-1000型供水设备投资节省约三分之一，运行成本(省电)低约三分之一。权利要求1.一种高层建筑积木式供水方法，其特征在于a、由若于个积木式供水器分别在不同高度装入管道中，形成分段串联加压；或并联若干个积木式供水器运行的供水网络实现高层建筑供水。b、上述积木式供水器是由经特殊防渗工艺制造的潜水泵组装成可以密封入管道系统中，使电机和水泵与管道兼容的积木器件及逆止阀、传感器、磁性浮子、电控箱等构成。2.如权利要求1所述的供水方法，其特征在于在积木式供水器的进口管处装有逆止阀，在出口管的主管道中并联分支非磁性管道，其中装有磁性浮子，管道外相应装有传感器和电气控制箱。全文摘要本专利技术提供了一种高层建筑积木式供水方法，它是采用若干个由特制的潜水泵、磁力浮子、传感器、逆止阀等构成的积木式供水器分别在不同高度装入管道中，串联接力加压或并联若干台供水器运行，来满足任何高层建筑供水的需要。该方法由于所用的供水器体积小、重量轻，使用管理、安装维修方便，且由于采用分段接力加压，只需一般管道和小规格的水泵就可满足高层建筑的供水需要，能大大减少供水设备投资。文档编号E03B1/02GK1030113SQ8710443公开日1989年1月4日 申请日期1987年6月22日 优先权日1987年6月22日专利技术者王希天, 申莉荫 申请人:广西壮族自治区南宁市心圩乡轻工金属综合制品厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高层建筑积木式供水方法，其特征在于：ａ、由若干个积木式供水器分别在不同高度装入管道中，形成分段串联加压；或并联若干个积木式供水器运行的供水网络实现高层建筑供水。ｂ、上述积木式供水器是由经特殊防渗工艺制造的潜水泵组装成可以密封入管 道系统中，使电机和水泵与管道兼容的积木器件及逆止阀、传感器、磁性浮子、电控箱等构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王希天，申莉萌，
申请(专利权)人：王希天，申莉萌，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]