一种冷却水应急供水系统及方法与流程

本发明属于应急供水技术领域，特别涉及一种冷却循环水应急供水系统。

背景技术：

应急供水系统广泛应用于玻璃烧制、硅棒拉制、核能利用等领域。工艺生产过程中，某些工艺设备(如熔炉)需要有源源不断的冷却水来保障设备的安全运行，一旦断流可能造成设备损坏，甚至引发火灾等严重的次生灾害。但由于客观因素、建设成本、系统构成的限制，当发生停电、设备故障等状况时，很难保证冷却水供应。针对供水安全性要求较高的工艺设备，往往需要配备应急供水系统，作为常规冷却水系统的补充与备用。因此，提供一种既能保证应急供水系统的有效、可靠运行，又能灵活搭建系统、节约建设成本的应急供水系统的解决方案就显得尤为必要。

目前的应急供水系统通常采用高位设置应急储水箱(或水塔)的方式供给应急用水。由于应急用水总量较大，荷载巨大，全部储存在高位，抗震要求高，对于结构计算极为不利，尤其是建筑物本身高程不足时，需要针对水箱单独建设支撑体系，往往需要较大的投资建设成本。而且投入使用后，一旦生产工艺发生调整或扩建，需要应急用水量变大时，对既有应急供水系统的升级改造的技术难度和成本均比较大。应急用水长期储存容易发生水质恶化，需要定期更换，由于水量较大，更换难度大、成本高，如采用设置消毒装置的方式代替更新储水，由于储水量较大，消毒装置的投资比较大。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种冷却水应急供水系统，解决传统应急供水方案存在的建设灵活性差、系统适应性低、维持水质难度大、投资改造运维成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种冷却水应急供水系统，包括高位中转水箱1、发动机控制盘21、供水泵2、低位储水池4和供水管路；

高位中转水箱1的高程满足应急给水用户所需的水压，高位中转水箱1的体积满足至少存储1分钟的应急用水量；

高位中转水箱1连接高位水箱出水管12；高位水箱出水管12和常规循环冷却水供水管61分别连接用户入水管71，用户入水管71供水至用户7；高位水箱出水管12上设置止回阀511；常规循环冷却水供水管61上设置压力传感器611，压力传感器611通过线路与发动机控制盘21连接；发动机控制盘21通过线路与供水泵2连接；

低位储水池4的入水口连接补水管41，低位储水池4的出水口连接供水泵2的入水口，供水泵2的出水口连接高位中转水箱1的入水口。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述供水泵2为柴油机供水泵或电动供水泵。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述压力传感器611可用流量变送器替代；所述止回阀511可用自动阀门替代，自动阀门与压力传感器611或流量变送器连接，通过监测常规循环冷却水供水管61水压，控制自动阀门的启闭。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述高位中转水箱1上设置液位变送器14，液位变送器14通过线路与发动机控制盘21连接。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述高位中转水箱1的最高水位处设置溢流口131，溢流口131通过溢流管13与低位储水池4连接。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述出水管12上设置温度变送器121，一旦水温降至设定值即发出报警信号。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述高位中转水箱1上设置水箱消毒机5对高位中转水箱内的储水进行杀菌、灭藻处理。

如上所述的冷却水应急供水系统，优选地，所述供水泵2的出水口与高位中转水箱1的入水口之间设置过滤器31，过滤器31的进水端与出水端之间设置过滤器压差计331；低位储水池4的出水口与供水泵2的入水口之间通过吸水管22连接，在吸水管22上设置y型过滤器221及压差计222。

另一方面，本发明提供一种冷却水应急供水方法，该方法使用如上所述的冷却水应急供水系统，具体包括以下步骤：正常情况下用户7所需的循环水由常规循环冷却水供水管61供给，其供水压力大于高位水箱出水管12的水压，止回阀511处于关闭状态；当常规循环水供水发生异常时，常规循环冷却水供水管61水压低于高位水箱出水管12的水压，止回阀511自动开启，高位中转水箱1中的水通过高位水箱出水管12流入用户7供给应急循环水；同时，常规循环冷却水供水管61上的压力传感器611测出的水压低于设定值，即向发动机控制盘21发出启泵信号，供水泵2启动，低位储水池4中的水注入高位中转水箱1，为用户提供持续的应急循环水。

如上所述的冷却水应急供水方法，优选地，在高位中转水箱1上设置液位变送器14，当液位降至设定值时，即向发动机控制盘21发出启泵信号，启动供水泵2将低位储水池4中的水注入高位中转水箱1。

本发明的有益效果在于：

1.高位中转水箱与供水泵组合，既利用了重力供水不断流的特点，保障了系统的安全性，又尽量减小高位中转水箱的容积，仅储存供水泵启动过程中的用水，节省了投资建设成本。同时，由于高位中转水箱体量较小，其支撑体系体量更小，大大提升了建设的灵活性。

2.通过监测循环水供水管道水压，及时启动供水泵，同时，作为系统安全运行的有效补充，通过监测高位中转水箱液位启动供水泵。

3.通过设置水箱消毒器、过滤器、监测出水管水温等一系列措施，保证水箱内水质的稳定，防止水中杂质堵塞设备、管道，增加应急供水系统的安全性。

4.通过设置水泵运行状况监测器及流量变送器，及时发现柴油供水泵故障，保障应急供水系统安全运行。

5.本系统的适应性更强。当生产工艺发生变化，应急供水系统水量发生调整时，可以在维持高位中转水箱不变的情况下，通过改造低位储水池、供水泵的方式，满足新的生产工艺的需求。

附图说明

图1为实施例1的冷却水应急供水系统结构示意图。

图2为实施例2的冷却水应急供水系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1冷却水应急供水系统(一)

一、冷却水应急供水系统结构

如图1所示，冷却水应急供水系统包括高位中转水箱1、发动机控制盘21、供水泵2、低位储水池4和供水管路。

高位中转水箱1的高程满足应急给水用户所需的水压，高位中转水箱1的体积满足存储1分钟的应急用水量。高位中转水箱1的出水口连接高位水箱出水管12。高位水箱出水管12和常规循环冷却水供水管61分别连接用户入水管71，用户入水管71供水至用户。高位水箱出水管12上设置止回阀511。常规循环冷却水供水管61上设置压力传感器611，压力传感器611通过线路与发动机控制盘21连接。压力传感器611可用流量变送器替代。发动机控制盘21通过线路与供水泵2连接，供水泵2可以是柴油机供水泵或电动供水泵。低位储水池4的出水口连接供水泵2的入水口，供水泵2的出水口连接高位中转水箱1的入水口。

高位中转水箱1上设置液位变送器14，液位变送器14通过线路与发动机控制盘21连接。当液位降至设定值，液位变送器即向发动机控制盘21发出启泵信号，启动供水泵2向高位中转水箱1内供水。

高位中转水箱1的最高水位处设置溢流口131，溢流口131通过溢流管13与低位储水池4连接。当用户7的用水量小于供水泵2的供水量时，高位中转水箱1内的水位上升，进而通过溢流管13回流至低位储水池4，减少水资源的浪费。

出水管12上设置温度变送器121，一旦水温降至设定值即发出报警信号。温度变送器是针对有可能发生冰冻的场所采取的防冻措施。

高位中转水箱1上设置水箱消毒机5对高位中转水箱内的储水进行杀菌、灭藻处理。

供水泵2的出水口与高位中转水箱1的入水口之间设置过滤器31，过滤器31的进水端与出水端之间设置过滤器压差计331。当压差传感器331达到设定值时，即表示过滤器31需要更换滤芯进行维护保养。

低位储水池4的出水口与供水泵2的入水口之间通过吸水管22连接，在吸水管22上设置y型过滤器221及压差计222。当压差计222读数达到设定值时，即表示y型过滤器221发生堵塞，需要维护检修。

y型过滤器221和过滤器31的设置，可以降低水中杂质阻塞管道的风险，保证应急供水系统的安全供水。

在供水泵2上设置运行状态监测器212监测供水泵的运行状态，在高位水箱进水管11上设置流量变送器211，运行状态监测器212和流量变送器211各自通过线路与发动机控制盘21连接。当运行状态监测器212显示为运行，而流量变送器211监测到的系统供水量达不到设定值时，即发出故障报警信号。

低位储水池4的入水口连接补水管41，低位储水池4上配备液位变送器411监测其液位，液位变送器411与补水管41上的补水阀412通过线路连接。当低位储水池4的液位降至设定的最低水位值时，液位变送器411发出指令开启补水阀412向低位储水池4补水，当液位升至设定的最高水位值时，关闭补水阀411停止补水。此处的补水阀411可以是电动阀、电磁阀或气动阀。低位储水池4的容积不少于应急供水系统总用水量。

用户7可以是1个或多个用户，当为多个用户，且用户位置、标高不一时，可在多个供水支管51上分别设置平衡阀512，达到多个用户均衡供水的效果。

二、冷却水应急供水系统的运行过程

正常情况下用户7所需的循环水由常规循环冷却水供水管61供给，其供水压力大于高位水箱出水管12的水压，止回阀511处于关闭状态。当发生异常时，常规循环冷却水供水管61水压下降，止回阀511自动开启，高位中转水箱1中的水通过高位水箱出水管12流入用户7供给应急水。同时，压力传感器611向发动机控制盘21发出启泵信号，启动供水泵2，低位储水池4中的水注入高位中转水箱1。

供水泵2的启泵时间通常在30s左右，因此高位中转水箱1的储水容积满足30～60s应急系统用水量即可，即约存储1分钟的用水，而无需将工艺设备所需的十几分钟甚至几十分钟应急用水全部储存在高位水箱内。相较于现有技术中的高位水箱，该高位中转水箱的容积大大减少，仅为现有技术高位水箱的1/10～1/30。

当用户7的用水量小于供水泵2的供水量时，高位中转水箱1内的水位上升，进而通过溢流管13回流至低位储水池4，减少水资源的浪费。

应急供水系统的运行过程中，高位中转水箱1上的液位变送器14监控高位中转水箱中的水位；供水泵2上的运行状态监测器212监测柴油供水泵2的运行状态；低位储水池4的液位变送器411监测其液位，控制补水阀411及时补水。上述设备增加了应急供水系统的可靠性。

出水管12上的温度变送器121检测水温防止结冰；高位中转水箱1水箱消毒机5可防止长期储存造成高位中转水箱1中水质恶化，滋生藻类，影响工艺设备用水安全；高位水箱进水管11上设置的过滤器31用于去除水中颗粒物，降低杂质阻塞管道的风险，并通过过滤器压差计331监测过滤器31的堵塞情况；供水泵2的吸水管22上设置的y型过滤器221用于去除水中颗粒物，并通过压差计222监测y型过滤器的堵塞情况。上述设备保证了管路的畅通。

实施例2冷却水应急供水系统(二)

为确保冷却水应急供水的可靠性，同时便于设备维护，冷却水应急供水系统各装置可以为两个或多个。如图2所示，冷却水应急供水系统中的高位中转水箱1、供水泵2和过滤器31及其配套设备皆为两套，两套相同装置并联连接，在使用时可以选择单组运行或两套设备同时运行。