一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置，包括气体罐、气控阀、用户供水管路、水箱、调速加压机泵、变频器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器；气控阀置于气体罐底端，与气体罐紧密衔接；用户供水管路的顶端与气控阀衔接，底端与水箱连接；调速加压机泵置于水箱内，与变频器电连接；第一压力传感器和第二压力传感器置于用户供水管路的下端近水箱处，第三压力传感器置于水箱内；第四压力传感器置于用户供水管路的上端；第一压力传感器的量程小于第二压力传感器的量程；本装置适用于居民区高、低楼群供水，具有用户管道负压自动补偿，避免负压带来的问题，供水耗能少、系统性能可靠、工程实施容易的特点。
【专利说明】一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种供水装置，尤其涉及一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的日益成熟及居民小区楼顶水箱的消失，使用变频调速恒压设备的供水系统使用越来越普及。这种供水系统不但可靠性高，而且具有较好的节电功能。然而这类设备的启动、停机仅受控于用户管道内水压设定值，机泵启动频繁，同时，系统运行未顾及进水管即时流量、压力对节电的影响，因此用电成本较高。上述系统的另一个问题是前一次停机到下一次启动之间，特别是因维护等原因发生停机，用户管道都将出现负压，管道极易吸入不洁气体、污染物质，甚至小虫。获取高品质低价格的饮用水是居民重要诉求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置，包括:气体罐、气控阀、用户供水管路、水箱、调速加压机泵、变频器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器；其中，所述气控阀置于气体罐底端，与气体罐紧密衔接；用户供水管路的顶端与气控阀连接，底端与水箱连接；调速加压机泵置于水箱内，与变频器电连接；第一压力传感器和第二压力传感器置于用户供水管路的下端近水箱处，第三压力传感器置于水箱内；第四压力传感器置于用户供水管路的上端；第一压力传感器的量程小于第二压力传感器的量程；第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器通过供水控制电路与变频器相连；气控阀设有泄气通道和逆止通道，泄气通道上设有一电磁阀，所述电磁阀的一端通过气控电路与第四压力传感器相接，另一端接电源负极；逆止通道的上端设有一逆止口。
[0005]所述供水控制电路包括电阻R1-R5，继电器KM1、KM2，运算放大器Al，三极管TVl、TV2，稳压二极管WD1，二极管D1、D2 ;第三压力传感器的一端和电阻Rl的一端相接，电阻Rl的另一端分别连接电阻R2及运算放大器Al的输入口，运算放大器Al的另一输入口与第三压力传感器的另一端相连后接地，电阻R2的另一端分别和电阻R3、继电器KM2的第一常闭触点及稳压二极管WDl的负极相接，电阻R3的另一端和运算放大器Al的输出口相接，电阻R4的一端和继电器KM2的第二常闭触点相连，电阻R4的另一端和三极管TVl的基极相连，三极管TVl的发射极和继电器KMl线圈的一端及二极管Dl的负极相连，继电器KMl线圈的另一端和二极管Dl的正极相连后接地；第一压力传感器的信号输出端连接继电器KM2的第一常闭触点，继电器KM2的第一常闭触点连接继电器KMl的第一常开触点，继电器KMl的第一常开触点和变频器VVVF的控制信号输入正端相接；第一压力传感器的另一端和变频器VVVF的控制信号输入负端相接；稳压二极管WDl的正极与电阻R5的一端相接，电阻R5的另一端和三极管TV2的基极相连，三极管TV2的发射极和继电器KM2线圈的一端及二极管D2的负极相接，继电器KM2线圈的另一端和二极管正极相连后接地；第二压力传感器的信号输出端连接继电器KMl的第一常闭触点，继电器KMl的第一常闭触点连接继电器KM2的第一常开触点，继电器KM2的第一常开触点和变频器VVVF的控制信号输入正端相接，第二压力传感器的另一端和变频器VVVF的控制信号输入负端相接。
[0006]所述气控电路包括电阻R6-R9，继电器KM，三极管TV，运算放大器A2，二极管D3 ；第四压力传感器的一端接地，其信号输出端和电阻R6的一端相接，电阻R6的另一端和电阻R7及运算放大器A2输入口相接,运算放大器A2的另一输入口接地,运算放大器A2的输出口和电阻R8的一端相接，电阻R8的另一端与电阻R7相连后连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接入三极管TV的基极，三极管TV的发射极和继电器KM线圈的一端及二极管D3负极相接，继电器KM线圈的另一端和二极管正极相接后接地；继电器KM的第一常开触点和气控阀的电磁阀线圈的一端相连，继电器KM的第一常开触点接24伏电源正极，电磁阀线圈的另一端接24伏电源负极。
[0007]本实用新型的有益效果是:本装置通过在水箱压力高低不同时，采用不同量程的压力传感器输出控制信号控制调速加压机泵，实现水箱高压多打水，低水位少打水的自动切换的节水控制，降低供水能耗；针对用户管道出现负压问题，设置了洁净气体自动跟踪补偿负压环节，提高了供水质量；本装置适用于居民区高、低楼群供水，供水耗能少、系统性能可靠、工程实施容易的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型供水装置结构示意图；
[0009]图2为供水控制电路原理图；
[0010]图3为气控电路原理图；
[0011]图中，气体罐1、气控阀2、用户供水管路3、水箱4、第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7、第四压力传感器8、泄气通道9、逆止通道10、电磁阀11、逆止口12、加气孔13、顶楼用户水管14、底楼用户水管15、进水口 16。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0013]如图1所示，本实用新型一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置，包括:气体罐1、气控阀2、用户供水管路3、水箱4、调速加压机泵、变频器、第一压力传感器5、第二压力传感器6、第三压力传感器7和第四压力传感器8 ;其中，所述气控阀2置于气体罐I底端，与气体罐I紧密衔接；用户供水管路3的顶端与气控阀2连接，底端与水箱4连接；调速加压机泵置于水箱4内，与变频器电连接；第一压力传感器5和第二压力传感器6置于用户供水管路3的下端近水箱4处，第三压力传感器7置于水箱4内；第四压力传感器8置于用户供水管路3的上端；第一压力传感器5的量程小于第二压力传感器6的量程；第一压力传感器5、第二压力传感器6和第三压力传感器7通过供水控制电路与变频器相连；气控阀2设有泄气通道9和逆止通道10，泄气通道9上设有一电磁阀11，所述电磁阀11的一端通过气控电路与第四压力传感器8相连，另一端接24伏电源负极；逆止通道10的上端设有一逆止口 12。
[0014]如图2所示，所述供水控制电路包括电阻R1-R5，继电器KM1、KM2，运算放大器Al，三极管TVl、TV2，稳压二极管WD1，二极管Dl、D2 ;第三压力传感器7的一端和电阻Rl的一端相接，电阻Rl的另一端分别连接电阻R2及运算放大器Al的输入口，运算放大器Al的另一输入口与第三压力传感器7的另一端相连后接地，电阻R2的另一端分别和电阻R3、继电器KM2的第一常闭触点及稳压二极管WDl的负极相接，电阻R3的另一端和运算放大器Al的输出口相接，电阻R4的一端和继电器KM2的第二常闭触点相连，电阻R4的另一端和三极管TVl的基极相连，三极管TVl的发射极和继电器KMl线圈的一端及二极管Dl的负极相连，继电器KMl线圈的另一端和二极管Dl的正极相连后接地；第一压力传感器5的信号输出端连接继电器KM2的第一常闭触点，继电器KM2的第一常闭触点连接继电器KMl的第一常开触点，继电器KMl的第一常开触点和变频器VVVF的控制信号输入正端相接；第一压力传感器5的另一端和变频器VVVF的控制信号输入负端相接；稳压二极管WDl的正极与电阻R5的一端相接，电阻R5的另一端和三极管TV2的基极相连，三极管TV2的发射极和继电器KM2线圈的一端及二极管D2的负极相接，继电器KM2线圈的另一端和二极管正极相连后接地；第二压力传感器6的信号输出端连接继电器KMl的第一常闭触点，继电器KMl的第一常闭触点连接继电器KM2的第一常开触点，继电器KM2的第一常开触点和变频器VVVF的控制信号输入正端相接，第二压力传感器6的另一端和变频器VVVF的控制信号输入负端相接。
[0015]如图3所示，所述气控电路包括电阻R6-R9，继电器KM，三极管TV，运算放大器A2，二极管D3 ;第四压力传感器8的一端接地，其信号输出端和电阻R6的一端相接，电阻R6的另一端和电阻R7及运算放大器A2输入口相接，运算放大器A2的另一输入口接地，运算放大器A2的输出口和电阻R8的一端相接，电阻R8的另一端与电阻R7相连后连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接入三极管TV的基极，三极管TV的发射极和继电器KM线圈的一端及二极管D3负极相接，继电器KM线圈的另一端和二极管正极相接后接地；继电器KM的第一常开触点和气控阀2的电磁阀11线圈一端相接，继电器KM的第一常开触点接24伏电源正极，电磁阀11线圈的另一端接电源负极。
[0016]本实用新型的工作原理及过程如下:本实用新型的控制信号由水箱4中设置的第三压力传感器7及用户供水管路3中设置的两个不同档量范围的第一压力传感器5和第二压力传感器6组合获得。当用户供水管路3水压明显变化时，第一压力传感器5和第二压力传感器6向变频器发送启动调速加压机泵信号，由于互锁连接，实际起控制作用的只有第一压力传感器5或第二压力传感器6中的一个。当第三压力传感器7检测到水箱4压力偏低时，控制信号由量程值小的第一压力传感器5的输出控制变频器,水箱4压力偏低少打水，用户管道处于较低水压，较小水流、实现节水；水箱4压力高，净扬程低时(特别是当深夜至清晨等时段，可用谷电多打水)控制信号自动切换由量程值大的第二压力传感器6的信号控制调速加压机泵运行，充分实现供水降耗。
[0017]针对前一次停机至下一次启动之间，特别是因维护等原因发生停机，用户供水管路出现负压的问题，本实用新型设置了洁净气体自动补偿负压环节。洁净气体平时储存在气体罐I中，泄放气由设在用户供水管路3中的第四压力传感器8输出的信号控制。当用户供水管路3出现负压倾向，气体罐I中的洁净气体经由气控阀2的泄气通道9进入用户供水管路3，补充管道压力。若机泵给水，用户供水管路3压力逐步恢复，洁净气体经由气控阀2的泄气通道9重新进入气体罐1，气控阀2关闭；此时，若转为第二压力传感器6信号控制，用户供水管路3中的剩余气体由逆止口 12挤进气体罐1，储备待用。
【权利要求】
1.一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置，其特征在于，包括:气体罐(I)、气控阀(2)、用户供水管路(3)、水箱(4)、调速加压机泵、变频器、第一压力传感器(5)、第二压力传感器(6)、第三压力传感器(7)和第四压力传感器(8);其中，所述气控阀(2)置于气体罐(I)底端，与气体罐(I)紧密衔接；用户供水管路(3)的顶端与气控阀(2)连接，底端与水箱(4)连接；调速加压机泵置于水箱(4)内，与变频器电连接；第一压力传感器(5)和第二压力传感器(6)置于用户供水管路(3)的下端近水箱(4)处，第三压力传感器(7)置于水箱(4)内；第四压力传感器(8)置于用户供水管路(3)的上端；第一压力传感器(5)的量程小于第二压力传感器(6)的量程；第一压力传感器(5)、第二压力传感器(6)和第三压力传感器(7 )通过供水控制电路与变频器相连；气控阀(2 )设有泄气通道(9 )和逆止通道(10 )，泄气通道(9)上设有一电磁阀(11)，所述电磁阀(11)的一端通过气控电路与第四压力传感器(8)相连，另一端接电源负极；逆止通道(10)的上端设有一逆止口(12)。
2.根据权利要求1所述一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置，其特征在于，所述供水控制电路包括电阻R1-R5，继电器KMl、KM2，运算放大器Al，三极管TVl、TV2，稳压二极管WD1，二极管D1、D2 ;第三压力传感器(7)的一端和电阻Rl的一端相接，电阻Rl的另一端分别连接电阻R2及运算放大器Al的输入口，运算放大器Al的另一输入口与第三压力传感器(7)的另一端相连后接地，电阻R2的另一端分别和电阻R3、继电器KM2的第一常闭触点及稳压二极管WDl的负极相接，电阻R3的另一端和运算放大器Al的输出口相接，电阻R4的一端和继电器KM2的第二常闭触点相连，电阻R4的另一端和三极管TVl的基极相连，三极管TVl的发射极和继电器KMl线圈的一端及二极管Dl的负极相连，继电器KMl线圈的另一端和二极管Dl的正极相连后接地；第一压力传感器(5)的信号输出端连接继电器KM2的第一常闭触点，继电器KM2的第一常闭触点连接继电器KMl的第一常开触点，继电器KMl的第一常开触点和变频器VVVF的控制信号输入正端相接；第一压力传感器(5)的另一端和变频器VVVF的控制信号输入负端相接；稳压二极管WDl的正极与电阻R5的一端相接，电阻R5的另一端和三极管TV2的基极相连，三极管TV2的发射极和继电器KM2线圈的一端及二极管D2的负极相接，继电器KM2线圈的另一端和二极管正极相连后接地；第二压力传感器(6)的信号输出端连接继电器KMl的第一常闭触点，继电器KMl的第一常闭触点连接继电器KM2的第一常开触点，继电器KM2的第一常开触点和变频器VVVF的控制信号输入正端相接，第二压力传感器(6)的另一端和变频器VVVF的控制信号输入负端相接。
3.根据权利要求1所述一种自补偿的用户管道无负压高效节电供水装置，其特征在于，所述气控电路包括电阻R6-R9，继电器KM，三极管TV，运算放大器A2，二极管D3 ;第四压力传感器(8)的一端接地,其信号输出端和电阻R6的一端相接，电阻R6的另一端和电阻R7及运算放大器A2输入口相接,运算放大器A2的另一输入口接地,运算放大器A2的输出口和电阻R8的一端相接，电阻R8的另一端与电阻R7相连后连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接入三极管TV的基极，三极管TV的发射极和继电器KM线圈的一端及二极管D3负极相接，继电器KM线圈的另一端和二极管正极相接后接地；继电器KM的第一常开触点和气控阀(2)的电磁阀(11)线圈的一端相连，继电器KM的第一常开触点接24伏电源正极，电磁阀(11)线圈的另一端接电源负极。
【文档编号】E03B11/16GK204174672SQ201420553880
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】汪雄海, 那京 申请人:杭州华孚环境工程技术有限公司