一种新型分区智能供水系统及供水装置的制作方法

本发明涉及一种供水装置，特别是涉及一种新型分区智能供水系统及供水装置。

背景技术：

无负压变频恒压供水设备，从上世纪90年代中期至今已有20余年历史。如今，国内生产此种变频设备的厂家数万家，全国二次供水大约90%以上选用无负压变频恒压供水设备。

但是随着近20年无负压变频恒压供水设备的应用过程中出现的问题，国内一些大中城市或者二次供水管理比较完善、技术实力比较雄厚的供水部门，拒绝再用无负压变频恒压供水设备，而采取高位水箱供水。其原因为现有的无负压设备主要存在下列问题：

一、无负压控制

问题1，首先问题是管道内先产生了负压，然后通过真空抑制器破坏负压，存在先发生问题在治理。

其次，在供水高峰期，多台无负压供水设备同时发生同时发生负压、破坏、再产生、再破坏。这种现象对供水系统危害相当大。

问题2，控制无负压产生第二保险，为压力传感控制；首先这是人为设置的无负压控制系统，具备调节功能。若某水户受此控制，不能正常用水，会不顾管网安全，私自调整压力控制，使控制失灵。

其次，供水高峰期管网来水压力处于临界控制，易发生供水设备频繁开停。

问题3，高峰供水期削峰问题无负压设备解决不了，即便是箱式无负压设备也只作为无负压供水、水箱供水互补调剂使用，仍是存在上述两种问题。其次是一般不设置削峰功能。

二、箱式无负压设备二次污染问题

箱式无负压设备二次污染概率与高位水箱供水污染概率高得多，这是因为两种送水方式，进出水量与时间比不同。

三、节能问题

现有无负压变频恒压供水设备节电效果较差。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种新型分区智能供水系统及供水装置，用于解决现有技术中的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个方面是提供一种新型分区智能供水系统，包括：进水管路、若干供水支路、控制系统和出水管路；

若干供水支路相互并联并分别与所述进水管和所述出水管路相连通；所述出水管路上设置压力传感器、缓冲补偿器和流量计；所述控制系统通过控制线路与所述供水支路的压力传感器、缓冲补偿器和流量计相连接；

其中，所述供水支路包括进水支管阀门、供水装置和蝶式止回阀；所述供水装置至少包括筒体和潜水泵；所述筒体通过水封隔离装置分割成进水腔和出水腔，所述进水腔与所述进水管路相连接，所述出水腔与所述出水管路相连接；所述进水腔的上部设置单向浮球阀；所述潜水泵设置于所述进水腔内，其出水口与所述出水腔相连通。

优选的，所述进水管路与供水支路之间设置进水调节管，所述进水调节管设置进水位检测开关；所述进水调节管与调节水箱相连接。

优选的，所述进水管路上设置进水总阀和进水防倒流止回阀。

优选的，所述筒体为竖直设置的空心圆柱体，其上部为出水腔，其下部为进水腔。

优选的，所述筒体包括水平设置的空心圆柱筒部分、设置于所述空心圆柱筒部分下方的潜水泵容纳筒部分、设置于所述空心圆柱筒部分上方的出水筒部分；其中，出水筒部分构成出水腔，空心圆柱筒部分和潜水泵容纳筒部分共同构成进水腔。

优选的，所述潜水泵为不锈钢专用潜水泵。

本发明的另一个方面是提供一种用于上述供水系统的供水装置，至少包括筒体和潜水泵；所述筒体通过水封隔离装置分割成进水腔和出水腔，所述进水腔用于与进水管路相连接，所述出水腔用于与出水管路相连接；所述进水腔的上部设置单向浮球阀；所述潜水泵设置于所述进水腔内，其出水口与所述出水腔相连通。

优选的，所述筒体为竖直设置的空心圆柱体，其上部为出水腔，其下部为进水腔。

优选的，所述筒体包括水平设置的空心圆柱筒部分、设置于所述空心圆柱筒部分下方的潜水泵容纳筒部分、设置于所述空心圆柱筒部分上方的出水筒部分；其中，出水筒部分构成出水腔，空心圆柱筒部分和潜水泵容纳筒部分共同构成进水腔。

新型分区智能供水系统的使用方法，包括以下几方面内容：

一、叠压模式下新型分区智能供水系统的使用方法，该方法适用于供水管网供水压力、流量正常的社区加压供水的情况；即q来>q用时：

包括以下几方面内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照各供水支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为q1、q2……qn；分别对应第一供水支路、第二供水支路……、第n供水支路；其中，n为正整数。

流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足q用<q1且q来＞q用条件时，控制系统发出指令，水泵机组的第一供水支路启动，向用户供水，且水泵出口压力h2根据流量q用的变化而变化，其余各供水支路不供水；

当满足q2＞q用＞q1且q来＞q用条件时，控制系统发出指令，水泵机组的第二供水支路启动，向用户供水，且水泵出口压力h2根据流量q用的变化而变化，其余各供水支路不供水；

当满足q3＞q用＞q2且q来＞q用条件时，控制系统发出指令，水泵机组的第三供水支路启动，向用户供水，且水泵出口压力h2根据流量q用的变化而变化，其余各供水支路不供水；

……

依次类推，当满足qn＞q用＞qn-1且q来＞q条件时，控制系统系统发出指令，水泵机组的第n供水支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量q用的变化而变化，其余各供水支路不供水；

如果在这个过程中，流量变小，系统会按照相反的顺序运行。

其中，h1为指主管路进水压力；

h2为泵后出水压力

h8为指水泵机组工作时，为避免管网停水，设定的水位保护值；

q来为指供水管网实时的来水量；

q用为指时时监测的用户所用的水量；

q1、q2……qn为指设定的依次增大的流量区域界限值。

二、叠压加压共用模式下新型分区智能供水系统的使用方法：

本方法适用于在供水高峰期，供水管网来水容易出现压力、流量偏低及频繁波动现象的住宅区加压供水的情况，包括以下几方面的内容：q来约等于或<q用

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各供水支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为q1、q2……qn；

流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；本设备因采用潜水泵为输送动能，并在进水支管或进水缓冲罐上装有空气呼气器，所以h1进水压力的检测只作为控制系统的一个参考数据，并不直接参与控制。

当满足q来>q用且q用<q1条件时，控制系统发出指令，启动水泵机组第一水泵机组向用户供水，且水泵出口压力h2根据流量q用的变化而变化；在此模式下其流量分区供水同等于上面所述叠压模式下新型分区智能供水系统的使用方法，此不再叙述。

当控制系统接收到信号q用时，如果q用≥q来，控制系统发出指令，进入加压系统供水模式，同时限制水泵机组在额定流量内运行；q1切换为主用水泵，因系统空气呼气器的作用，使得此时的筒体或罐体等同于水箱功能。水泵不会因进水流量及压力过小进入停机模式，而是转入水箱加压模式，此时q来=q用，即管网来多少水就抽取多少，最大限度的满足用户需求。当q来>q用时，水位的上升会使呼吸器关闭，从而转入叠压供水模式。从根本上解决了水泵因来水量不足造成的频繁开停机现象，保证了机组的安全及供水的可靠性。

h1为指主管路进水压力；

h2为泵后出水压力

q用为指时时监测的用户所用的水量；

q来为指供水管网实时的来水量；

q1、q2…qn为指设定的依次增大的流量区域界限值。

三、直供与无水模式下新型分区智能供水系统的使用方法，

首先根据h1与h2的比较，当h1>h2时此时系统进入直供水模式。系统处于待机模式。

当控制系统接收到信号h1接近或等于0时，系统判定进水管路出现断水状态，由于本设备的特性此时水泵并不会停机，只有当管内低限保护控制器发出水位极低信号后控制系统才会发出指令停止水泵运行，转而进入待机状态等待进水管路来水后自动开机运行。

使用时，

当进水管路来水量满足机组出水量的工况点（不考虑来水压力）

由于来水量q来＞出水量q出进水腔内压力h进水区≈来水压力h来，潜水泵在叠压状况下工作运行。且进水腔与进水管路为封闭状态，潜水泵无吸程；

另外由于管网压力作用，浮式单向阀处于关闭状态

当来水量q来≤出水量q出时，水泵即将产生吸程，此时单向浮球阀由于没有了管网压力的支撑，会迅速回落，大气压力会随之进入装置进水腔内，破坏掉即将形成的腔内真空状态，即负压状态，使装置进水腔与管网密闭的封闭状态转化为与大气压相通的常压吸水池状态，此时潜水泵为加压无吸程供水；当进水区压力回升时q来＞q出单向浮球阀会和自动阀机组恢复叠压供水状态，反之，处于加压供水状态，中间无需任何电气控制，方便安全实用。

根据潜水泵工作特性而发明的供水系统，因结构简单无需复杂的电气逻辑控制，单向浮球阀进气系统特别稳定实用，所以该设备机组在运行中，无论在进水管路低压或者停水的情况，首先杜绝了在进水管路中产生负压的可能性。

根据潜水泵吸水工作特点，只要确保潜水泵电机冷却，其供水量大小不影响水泵密封及产生气浊现象而造成叶轮磨损水泵；延长了潜水泵的使用寿命；

在一些经常性停水，来水量不足或小区规模较大情况下，可选择一合适水箱并联在机组上，来水量小时，可实现管网水、水箱同时为机组供水，简单可靠造价低廉。

附图说明

图1为本发明的新型分区智能供水系统的结构示意图；图1中：1进水总阀、2进水防倒流止回阀、3进水调节管、4进水支管阀门、5供水装置、6蝶式止回阀、7出水管路、8进水位检测开关、9压力传感器、10缓冲补偿器、11流量计、12调节水箱、13控制系统、14可编程控制器、15进水管路；

图2为本发明供水装置实施例1的结构示意图；

图3为本发明供水装置实施例1的结构示意图；

图2中：101出水腔、102单向浮球阀、103水封隔离装置、104潜水泵、105筒体、106电缆密封装置、107进水腔；图3中：201出水筒部分、202空心圆柱筒部分、203潜水泵容纳筒部分。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1：请参阅图1、图2，本发明的一个方面是提供一种新型分区智能供水系统，包括：进水管路15、若干供水支路、控制系统13和出水管路7；

若干供水支路相互并联并分别与进水管15和出水管路7相连通；出水管路7上设置压力传感器9、缓冲补偿器10和流量计11；控制系统13通过控制线路与所述供水支路的压力传感器9、缓冲补偿器10和流量计11相连接；

其中，所述供水支路包括进水支管阀门4、供水装置5和蝶式止回阀6；供水装置5至少包括筒体105和潜水泵104；筒体105通过水封隔离装置103分割成进水腔107和出水腔101，进水腔107与进水管路15相连接，出水腔101与出水管路7相连接；进水腔107的上部设置单向浮球阀102；潜水泵104设置于进水腔107内，其出水口与出水腔101相连通。

进水管路15与供水支路之间设置进水调节管3，进水调节管3上设置进水位检测开关8；进水调节管3与调节水箱12相连接。

进水管路15上设置进水总阀1和进水防倒流止回阀2。

筒体105为竖直设置的空心圆柱体，其上部为出水腔101，其下部为进水腔107。

潜水泵104为不锈钢专用潜水泵。

实施例2：实施例2与实施例1不同之处在于：所述筒体包括水平设置的空心圆柱筒部分202、设置于所述空心圆柱筒部分202下方的潜水泵容纳筒部分203、设置于所述空心圆柱筒部分202上方的出水筒部分204；其中，出水筒部分204构成出水腔，空心圆柱筒部分202和潜水泵容纳筒部分203共同构成进水腔。

实施例3：本发明的另一个方面是提供一种用于上述供水系统供水装置，至少包括筒体105和潜水泵104；筒体105通过水封隔离装置103分割成进水腔107和出水腔101，所述进水腔107用于与进水管路15相连接，出水腔101用于与出水管路7相连接；进水腔107的上部设置单向浮球阀102；潜水泵104设置于进水腔107内，其出水口与出水腔101相连通。

筒体105为竖直设置的空心圆柱体，其上部为出水腔，其下部为进水腔。

实施例4：实施例4与实施例3不同之处在于：所述筒体包括水平设置的空心圆柱筒部分202、设置于所述空心圆柱筒部分202下方的潜水泵容纳筒部分203、设置于所述空心圆柱筒部分202上方的出水筒部分204；其中，出水筒部分204构成出水腔，空心圆柱筒部分202和潜水泵容纳筒部分203共同构成进水腔。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。