一种自动补液系统及方法与流程

本发明涉及液位控制技术领域，特别是涉及一种自动补液系统及方法。

背景技术：

清水池是给水工程的重要构筑物之一，它在给水工程中起着调节用水量的作用，过去清水池主要应用于工业和民用的水厂建设。但随着城市建设的不断发展和人口的日益增长，给水的供求矛盾日益加深，特别是对高层建筑来说，城市给水的水量和水压往往不能满足要求，所以清水池也广泛应用于城市的区域局部加压供水工程。

现有技术中应用于清水池自动补液的补液系统主要有浮球阀式和电动阀式，浮球阀式补液系统主要通过浮球量测液面高度，机械式控制阀门开启和关闭，但浮球阀式补液系统结构复杂且安装高度高，不利于日常维护和修理，且浮球阀式补液系统无法作为多路液体来源的补充装置。

电动阀式补液系统包括电动阀、液位检测仪和止回阀等装置，通过液位监测仪监测液位，自动控制系统控制电动阀门的开启和关闭。当在电动阀出水端安装止回阀时，可根据设定的高液位和低液位作为多路液体来源的补水装置。电动阀式补液系统自动化程度高，但设备依赖电源控制，消耗能源，运行成本高，可靠性低，而且造价较高。

上述的补液系统，虽可提供使用者一具有自动补液功能的补液系统，但是在实际使用时却发现其结构中还存在有若干缺点，因未能达到最佳的使用效果，而其缺点可归纳为：造价高、运行成本高、可靠性低、维护和修理不方便。

由此可见，上述现有的补液系统在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种造价便宜、运行成本低、可靠性高、维护和修理方便的新的自动补液系统,成为当前业界急需改进的目标。

技术实现要素：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种造价便宜、运行成本低、可靠性高、维护和修理方便的自动补液系统，从而克服现有的产品造价高、运行成本高、可靠性低、维护和修理不方便的问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种自动补液系统，包括储液器及原液管，还包括压力控制器和通过调整两端液体压力控制开闭的启闭器，所述压力控制器的输入端与原液管相连，所述压力控制器的输出端与所述启闭器相连，所述启闭器与储液器相通，所述启闭器和所述储液器之间设有用于传输原液的补液管。

作为本发明的一种改进，所述启闭器包括T型三通腔体，所述T型三通腔体内容置有一可横向移动的浮球，所述T型三通腔体的横向两端分别与压力控制器、储液器连接，所述T型三通腔体的下端与所述补液管的输入端连接，所述补液管的输出端与所述储液器相通，所述浮球的直径大于所述T型三通腔体的三个端口的内径。

作为本发明的一种改进，所述启闭器为一止回阀，所述止回阀的输入端与所述压力控制器相连，所述止回阀的输出端与所述补液管的一端相连，所述补液管的另一端与所述储液器相通。

作为本发明的一种改进，所述止回阀采用拍门。

作为本发明的一种改进，所述压力控制器为减压阀。

作为本发明的一种改进，所述启闭器和所述压力控制器之间设有压力表。

作为本发明的一种改进，所述启闭器靠近所述储液器的一端设有过滤网。

作为本发明的一种改进，所述原液管上设有阀门。

本发明要解决的第二个问题是提供一种设备造价便宜、运行成本低、结构简单且维护方便的自动补液方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种采用上述的自动补液系统的自动补液方法，根据储液器的设定高液位与启闭器液面的高差产生的液位压力，调整与原液管连接的压力控制器的出口压力，使所述出口压力和启闭器的阻力之和与所述液位压力相等。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、完全利用了液体不可压缩的特性及液体介质压差原理实现装置的自动启闭，无需电力或人工操作，可靠性更高。

2、由于利用了储液器的静压差来实现启闭，因而可将自动补液装置的安装高度降低，降低的高差等于设定的静压差，设备距离储液器底部的安装标高大大降低，便于日常运行维护。

3、储液器内的液位波动小，波动范围为启闭器的阻力损失△P引起的高差△H,液位稳定，给生产生活的液体供应提高可靠性。

4、可作为多路液体来源的补水装置。如在中水和雨水回用中的应用，储液器同时设有中水、雨水补给系统和自来水补液系统，将储液器自上至下设定L1、L2、L3及L4四个液面标高，当达到高液位L1时，中水或雨水及自来水均不向储液器注水，为最大限度利用中水和雨水，减少自来水的用量，在低液位L3时，启动中水、雨水补充系统向储液器补充中水或雨水，如此时无中水或雨水等非稳定水源向储液器注水，则液位继续降低到L4时，启闭器在供水管一侧压力作用下打开，向储液器供水。当液位达到L2时，启闭器在储液器一侧液面压力作用下关闭，停止自来水补水。通过上述方法即可实现当中水和雨水水量满足不了使用要求时，再补充自来水的目的，保障了供水的可靠性。

5、便于监测管道内压力。

6、避免异物堵塞或损坏启闭器。

7、可人为开启和关闭原液管道。

综上所述，本发明的自动补液系统，通过启闭器两端液体压力控制开启和关闭，实现了向储液器自动补充液体，不使用电能，造价低、运营成本低、可靠性高，安装时可降低设备高度，维护和修理方便。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明自动补液系统的一种实施方式的开始补液状态原理示意图；

图2是本发明自动补液系统的一种实施方式的停止补液状态原理示意图；

图3是本发明自动补液系统的另一种实施方式的开始补液状态原理示意图；

图4是本发明自动补液系统的另一种实施方式的停止补液状态原理示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示的第一种实施方式的自动补液系统，包括储液器1及原液管6，还包括压力控制器5和通过调整两端液体压力控制开闭的启闭器3，所述压力控制器5的输入端与原液管6相连，所述压力控制器5的输出端与所述启闭器3相连，所述启闭器3与储液器1相通，所述启闭器3和所述储液器1之间设有用于传输原液的补液管7。所述启闭器3包括T型三通腔体，所述T型三通腔体内容置有一可横向移动的浮球，所述T型三通腔体的横向两端分别与压力控制器5、储液器1连接，所述T型三通腔体的下端与所述补液管7的输入端连接，所述补液管7的输出端与所述储液器1相通，所述浮球的直径大于所述T型三通腔体的三个端口的内径。优选的上述压力控制器可为减压阀。

本发明还提供了一种采用上述的自动补液系统的自动补液方法：根据储液器1的设定高液位与启闭器3液面的高差产生的液位压力，调整与原液管6连接的压力控制器5的出口压力，使所述出口压力和启闭器3的阻力之和与所述液位压力相等。

结合上述实施方式，自动补充系统的开启和关闭步骤如下：

如图1所示，当所述储液器1的液位降低，所述储液器1的液面与启闭器3的液面之间的高差H2产生的静压P2与启闭器3的阻力△P之和小于原液经减压阀减压后的压力P，即P2+△P≤P时，启闭器3内的浮球在减压阀一侧的压力作用下滚动至靠近储液器1一侧。此时原液管6、减压阀及补液管7相通，启闭器3处于开启状态，原液管6开始向储液器1内补充液体。

如图2所示，当所述储液器1的液位上升，所述储液器1的液面与启闭器3的液面之间的高差H1产生的静压P1大于启闭器3的阻力损失△P与原液经减压阀减压后的压力P之和，即P1≥P+△P时，启闭器3内的浮球在储液器1一侧的压力作用下滚动至靠近减压阀一侧。此时减压阀和补液管7之间的液体流通被浮球截断，启闭器3处于关闭状态，原液管6停止向储液器1内补充液体。

如图3和图4所示的另一种实施方式的自动补液系统，所述启闭器3为一止回阀，所述止回阀的输入端与所述压力控制器5相连，所述止回阀的输出端与所述补液管7的一端相连，所述补液管7的另一端与所述储液器1相通。优选的所述止回阀为拍门，所述压力控制器可为减压阀。

本发明还提供了一种采用上述的自动补液系统的自动补液方法：根据储液器1的设定高液位与启闭器3液面的高差产生的液位压力，调整与原液管6连接的压力控制器5的出口压力，使所述出口压力和启闭器3的阻力之和与所述液位压力相等。

结合上述实施方式，自动补充系统的开启和关闭步骤如下：

如图3所示，当所述储液器1的液位降低，所述储液器1的液面与拍门的液面之间的高差H2产生的静压P2与拍门的阻力△P之和小于原液经减压阀减压后的压力P，即P2+△P≤P时，拍门内的阀头在减压阀一侧的压力作用下打开。此时原液管6、拍门及补液管7相通，拍门处于开启状态，原液管6开始向储液器1内补充液体。

如图4所示，当所述储液器1的液位上升，所述储液器1液面与拍门液面之间的高差H1产生的静压P1大于拍门的阻力损失△P与原液经减压阀减压后的压力P之和，即P1≥P+△P时，拍门内的阀头在储液器1一侧的压力作用下盖合。此时减压阀和补液管7之间的液体流通被阀头截断，启闭器3处于关闭状态，原液管6停止向储液器1内补充液体。

上述自动补液系统完全利用了液体不可压缩的特性及液体介质压差原理实现装置的自动启闭，无需电力或人工操作，可靠性更高，运营成本低，且造价低。

由于利用了储液器的静压差来实现启闭，因而可将自动补液装置的安装高度降低，降低的高差等于设定的静压差，设备距离储液器底部的安装标高大大降低，便于日常运行维护。

储液器内的液位波动小，波动范围为启闭器的阻力损失△P引起的高差△H,液位稳定，给生产生活的液体供应提高可靠性。而且可作为多路液体来源的补水装置。

优选的可在上述两种实施方式的基础上在启闭器3和压力控制器5之间设有压力表4，通过设置压力表4可实时监控管道内的压力，可根据压力值精准的调整储液器1内的液面高度。

在启闭器3靠近储液器1的一端设有过滤网2，设置过滤网2可防止储液器1内的异物进入启闭器3，避免出现堵塞或损坏启闭器3的情况。

在原液管6上设有阀门。通过打开或关闭原液管6上的阀门可人为开启或切断原液的输送。

综上所述，本发明的自动补液系统，通过启闭器两端液体压力控制开启和关闭，实现了向储液器自动补充液体，不使用电能，造价低、运营成本低、可靠性高，安装时可降低设备高度，维护和修理方便。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。