一种多重水锤防护无负压加压泵站的制作方法

本实用新型是一种多重水锤防护无负压加压泵站。

背景技术：

目前大多数城市供水加压泵站，采用水池蓄水增压的方式供水，对于前端管网已有压力是一种浪费，同时由于城市供水加压泵站多为流量大、扬程高的供水泵站，当水泵机组突然停机时，由于水突然停止流动，产生相应的压力波动，并进行反复振荡，即水锤现象。水锤的破坏力可使管路压力急剧增加，大幅度超过正常压力，对管路上设备的危害很大，甚至引起供水管道的爆管。现有加压泵站水锤防护措施较少，设备和管路容易受到水锤的破坏，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多重水锤防护无负压加压泵站，它可以在市政管网压力基础上进行叠压供水，节省能耗；同时通过多重水锤防护功能，消除水水泵突然停机引起水锤对系统的破坏作用，保护供水管网的安全。

为解决上述技术问题，本实用新型一种多重水锤防护无负压加压泵站的技术解决方案为：

一种多重水锤防护无负压加压泵站，包括进水稳流罐、加压泵组、水泵进水汇总管、水泵出水汇总管、水泵多功能控制阀、直通式水锤防护机构、自动泄压装置与变频控制柜，所述进水稳流罐设有进水管与出水管，所述进水管连接市政管网，出水管通过电动蝶阀a连接水泵进水汇总管，所述水泵进水汇总管与水泵出水汇总管之间通过由若干水泵组成的加压泵组连接，且在水泵进水汇总管与水泵出水汇总管之间连接有水锤防护机构；所述水泵的进水口通过电动蝶阀b与水泵进水汇总管连接，出水口依次通过水泵多功能控制阀、电动蝶阀c连接至水泵出水汇总管；所述水泵进水汇总管、水泵出水汇总管上分别设有自动泄压装置a、自动泄压装置b；所述水泵出水汇总管上的出水端连接用户用水管网。

所述水锤防护机构包括直通式水锤防护装置与高能补偿罐，所述直通式水锤防护装置的进口通过手动蝶阀a与水泵出水汇总管连通，出口通过电动蝶阀d、电磁减压阀和手动蝶阀b连接至水泵进水汇总管，所述高能补偿罐的接口端连接在电动蝶阀d与电磁减压阀之间的管路上，且在高能补偿罐的接口端设有手动蝶阀c。

所述直通式水锤防护装置包括壳体，所述壳体为直通管道式结构，两端设有进口与出口，壳体直径大于进口与出口的直径，在壳体内设有胶囊体a，所述胶囊体a为腔体结构，在胶囊体a上设有进口法兰与出口法兰，进口法兰与进口连接，出口法兰与出口连接，所述胶囊体a与壳体之间形成了缓冲腔a，所述壳体上还设有充气孔a与压力传感器d，充气孔a、压力传感器d与缓冲腔a贯通。

所述高能补偿罐包括外壳，所述外壳上设有接口端，且在外壳内设有胶囊体b，所述胶囊体b上设有接口法兰，所述接口法兰与接口端连接，在胶囊体b与外壳之间形成了缓冲腔b，所述外壳上还设有充气孔b与压力传感器e，充气孔b、压力传感器e与缓冲腔b贯通。

所述进水稳流罐包括罐体，所述罐体内设有胶囊体c，所述胶囊体c上设有进水法兰与出水法兰，所述进水法兰与进水管连接，出水法兰与出水管连接，所述胶囊体c与罐体之间形成了缓冲腔c，在罐体上设有通气孔，所述缓冲腔c通过通气孔与大气贯通；所述进水管上设有压力传感器a。

所述水泵出水汇总管上设有压力传感器b和压力表a，所述电动蝶阀d与电磁减压阀之间设有压力传感器c。

所述自动泄压装置a、自动泄压装置b均为自动泄压阀。

所述变频控制柜连接电动蝶阀a、电动蝶阀b、电动蝶阀c、电动蝶阀d、加压泵组、压力传感器a、压力传感器b、压力传感器c、压力传感器d、压力传感器e与压力表a，并可连接到远程监控系统。

本实用新型可以达到的技术效果是：

与现有技术相比，本实用新型的多重水锤防护无负压加压泵站，可在市政管网供水压力的基础上进行叠压供水，当水泵突然停机引起水锤时，变频控制柜控制水泵进行降频缓速停机控制，同时由于水锤回击的作用，水泵多功能控制阀立即引起机械动作，缓闭阻挡回水压力对管路及设备的冲击，水锤的高压回水能量可通过直通式水锤防护装置反复吸收减小后再进入高能补偿罐进一步吸收削弱，当管路内的压力超过自动泄压装置设定压力时，自动泄压装置a、自动泄压装置b启动泄压，使水锤得到完全抑制，在节能的同时保障供水系统的安全运行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型多重水锤防护无负压加压泵站的结构示意图；

图2是本实用新型多重水锤防护无负压加压泵站的直通式水锤防护装置的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1、图2，本实用新型提供一种多重水锤防护无负压加压泵站，包括进水稳流罐1、水泵进水汇总管2、水泵出水汇总管3、加压泵组8、水泵多功能控制阀10、水锤防护机构(水锤防护机构包括直通式水锤防护装置14、高能补偿罐15)、自动泄压装置a12、自动泄压装置b13与变频控制柜4，所述进水稳流罐1设有进水管5与出水管6，所述进水管5连接市政管网，出水管6通过电动蝶阀a7连接水泵进水汇总管2，所述水泵进水汇总管2与水泵出水汇总管3之间通过由若干水泵组成的加压泵组8连接，且在水泵进水汇总管2与水泵出水汇总管3之间连接有水锤防护机构；所述水泵的进水口通过电动蝶阀b9与水泵进水汇总管2连接，出水口依次通过水泵多功能控制阀10、电动蝶阀c11连接至水泵出水汇总管3；所述水泵进水汇总管2、水泵出水汇总管3上分别设有自动泄压装置a12、自动泄压装置b13；所述水泵出水汇总管3上的出水端连接用户用水管网。

所述水锤防护机构包括直通式水锤防护装置14与高能补偿罐15，所述直通式水锤防护装置14的进口通过手动蝶阀a16与水泵出水汇总管3连通，出口通过电动蝶阀d17、电磁减压阀20与手动蝶阀b18连接至水泵进水汇总管2，所述高能补偿罐15的接口端连接在电动蝶阀d17与电磁减压阀20之间的管路上，且在高能补偿罐15的接口端设有手动蝶阀c19。

所述直通式水锤防护装置14包括壳体21，所述壳体21为直通管道式结构，两端设有进口22与出口23，壳体21直径大于进口22与出口23的直径，在壳体21内设有胶囊体a24，所述胶囊体a24为腔体结构，在胶囊体a24上设有进口法兰与出口法兰，进口法兰与进口22连接，出口法兰与出口23连接，所述胶囊体a24与壳体21之间形成了缓冲腔a25，所述壳体21上还设有充气孔a26与压力传感器d27，充气孔a26、压力传感器d27与缓冲腔a25贯通。

所述高能补偿罐15包括外壳28，所述外壳28上设有接口端29，且在外壳28内设有胶囊体b30，所述胶囊体b30上设有接口法兰，所述接口法兰与接口端29连接，在胶囊体b30与外壳28之间形成了缓冲腔b31，所述外壳28上还设有充气孔b32与压传感器e41，充气孔b32、与压传感器e41与缓冲腔b31贯通。

所述进水稳流罐1包括罐体33，所述罐体33内设有胶囊体c34，所述胶囊体c34上设有进水法兰与出水法兰，所述进水法兰与进水管5连接，出水法兰与出水管6连接，所述胶囊体c34与罐体33之间形成了缓冲腔c35，在罐体33上设有通气孔36，所述缓冲腔c35通过通气孔36与大气贯通；所述进水管上设有压力传感器a37。

所述自动泄压装置a12、自动泄压装置b13均为自动泄压阀。

所述水泵出水汇总管3上设有压力传感器b38和压力表a40，所述电动蝶阀d17与电磁减压阀20之间设有压力传感器c39。

所述变频控制柜4连接电动蝶阀a7、电动蝶阀b9、电动蝶阀c11、电动蝶阀d17、加压泵组8、压力传感器a37、压力传感器b38、压力传感器c39、压传感器d27、压传感器e41与压力表a41，并可连接到远程监控系统。

以下对本实用新型的多重水锤防护无负压加压泵站的工作原理作出说明：

本实用新型的多重水锤防护无负压加压泵站，在供水前按当地供水部门要求的市政管网供水最低保障压力，在变频控制柜4设置保障值。市政来水通过进水稳流罐1的胶囊体c34进入供水系统，胶囊体c34的作用是隔绝水与空气的接触，保障水质不受污染，当胶囊体c34膨胀或收缩时，胶囊体c34和罐体33内壁之间的空气通过通气孔36与大气连通。压力传感器a37实时监测市政管网供水压力并上传给变频控制柜4，市政管网供水压力高于保障值时，变频控制柜4控制加压泵组8变频运行，在市政网现有压力的基础上进行叠压恒压供水，同时高压水将高能补偿罐15的胶囊体b30充满水，此时高能补偿罐15的压力与加压泵组8出水压力一致；当市政管网供水压力下降至保障值时，变频控制柜4控制电动蝶阀d17关闭，电磁减压阀20开启，高能补偿罐15内的高压水经过减压补偿到供水管网中，同时进水稳流罐1的胶囊体c34中的水也补偿到管路中。在补偿过程中，若市政管网压力升高至超过保障值，则停止补偿，变频控制柜4关闭电磁减压阀20，打开电动蝶阀d17恢复正常供水。由于选用无负压供水方式的工况，市政管网压必须是充足的，所以需要进行补偿的可能性不大，而这个补偿作用是一个对市政管网的备用安全保障措施。

多重水锤防护功能原理：当加压泵组8中的水泵停机或压力表a40反馈给变频控制柜4的压力值超过设定的超压压力时，变频控制柜4控制加压泵组5进行降频缓速停机控制，以防止水泵突然关停产生水锤。

若水泵发生故障或因突发停电事故等原因导致水泵突然停机，管路内的介质流速突然发生变化，产生水锤，水泵多功能控制阀10可以迅速有效地消除水锤对加压泵组的影响。上述所述的水泵多功能控制阀10为现有市面上的成熟技术，在本实施例中不再进行详细赘述。

同时管路内的水流在水锤的高压能量作用下回击进入直通式水锤防护装置14，直通式水锤防护装置14内的胶囊体a24在水锤高压的作用下迅速膨胀，缓冲腔a25内的气体被迅速压缩，随着水锤波的压力振荡不断重复膨胀和收缩，吸收并削弱突然停泵导致管路内水流速度激变引起的水锤，抑制水流升压。

水流通过直通式水锤防护装置14被初步吸收能量后再进入高能补偿罐15，高能补偿罐15的胶囊体b30膨胀，缓冲腔b31内的气体收缩，随着水锤波的振荡，胶囊体b30与缓冲腔b31内的惰性气体反复膨胀和收缩，再次削弱水锤压力，进一步吸收水锤剩余能量；当管路内的压力超过自动泄压装置a12和自动泄压装置b13的设定压力时，自动泄压装置a12和自动泄压装置b13自动开启泄压，使水锤得到完全抑制，保证设备和管道压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。

以上对本实用新型实施例所提供的一种多重水锤防护无负压加压泵站进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为本实用新型的限制。