气压式恒压供水设备的制作方法

1.本实用新型涉及供水设备技术领域，具体涉及一种气压式恒压供水设备。


背景技术：

2.在工厂生产过程中，经常需要用到自来水，并且要求水压符合工艺要求且恒定，要满足用水量波动范围大等条件。在自来水供水条件不能满足时，一般就需要配备自动变频恒压供水设备。
3.自动变频恒压供水设备系运用当今微电脑控制技术，将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。自动变频恒压供水设备以水泵出水端水压(或用户用水流量)为设定参数，通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速，实现用户水管网水压的闭环调节，使供水系统自动恒压稳于设定的压力值:即用水量增加时，频率提高，水泵转速加快；用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢。这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压(与用户设定的压力一致)和水量(随用户的用水情况变化而变化)。
4.自动变频恒压供水设备主要由水泵机组、测压稳压罐、压力传感器、变频控制柜等组成，能始终维持压力表压力(即用户管网水压)等于用户设定值。
5.为尽可能满足多种流量要求，同时尽可能节省变频控制部分成本，一般配置两个以上水泵。
6.为降低小流量或零流量供水电耗，一般增加辅助小泵或辅助气压罐，当供水要求低时，自动停运主泵，使小泵或气压罐运行。
7.自动变频恒压供水设备的优点：完全自动运行，能满足用户的用水要求。
8.自动变频恒压供水设备的缺点：
9.1.设备昂贵、投资大。
10.2.能耗指标不高。
11.大多数水泵额定工况下的效率在50
‑
80％之间，当水泵运行在变频状态下的效率低于30％，再加上复杂的电控系统、变频器的散热等，整个设备能耗指标更低。
12.以shgl
‑
16
‑
50/2型自动恒压供水设备为例：扬程50m，流量16t/h，配2台50dwg16
‑
50/44kw水泵，额定状态能耗指标：2t/kwh
13.以shgl
‑
16
‑
30/2型自动恒压供水设备为例：扬程38m，流量16t/h，配2台50dwg16
‑
38/33kw水泵，额定状态能耗指标：2.7t/kwh
14.3.需要一定的维护保养。


技术实现要素：

15.针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种成本低、供水稳定的气压式恒压供水设备。
16.实现本实用新型的技术方案如下
17.气压式恒压供水设备，至少包括第一罐体、第二罐体、压缩空气主管道、进水主管道、出水主管道；
18.第一罐体内部上方安装有第一上液位开关，内部下方安装有第一下液位开关；
19.第二罐体内部上方安装有第二上液位开关，内部下方安装有第二下液位开关；
20.第一罐体顶部连通有第一压缩空气副管道，第二罐体顶部连通有第二压缩空气副管道，第一压缩空气副管道、第二压缩空气副管道并接式连通压缩空气主管道，压缩空气主管道上安装有过滤减压阀，在第一压缩空气副管道上安装有第一进气电磁阀，第二压缩空气副管道上安装有第二进气电磁阀；
21.第一罐体外中部连通有第一进水副管道，第二罐体外中部连通有第二进水副管道，第一进水副管道、第二进水副管道并接方式连通进水主管道，在第一进水副管道上安装有第一进水止回阀，第二进水副管道上安装有第二进水止回阀；
22.第一罐体底部连通有第一出水副管道，第二罐体底部连通有第二出水副管道，第一出水副管道、第二出水副管道并接方式连通出水主管道，在第一出水副管道上安装有第一出水电磁阀，第二出水副管道上安装有第二出水电磁阀；
23.第一进气电磁阀、第二进气电磁阀交替开闭；
24.第一进水止回阀、第二进水止回阀交替开闭；
25.第一出水电磁阀、第二出水电磁阀交替开闭。
26.本技术中一种实施方式，在进水主管道上安装有进水压力表，在出水主管道上安装有出水压力表。
27.本技术中一种实施方式，在第一罐体顶部连通有第一排气管道，第一排气管道上安装有第一排气电磁阀；在第二罐体顶部连通有第二排气管道，第二排气管道上安装有第二排气电磁阀。
28.本技术中一种实施方式，第一上液位开关、第二上液位开关、第一下液位开关、第二下液位开关为侧装式浮球液位开关。
29.本技术中一种实施方式，第一罐体、第二罐体下部安装于支撑框架上形成整体。
30.相对于现有技术中的供水设备，本实用新型的气压式恒压供水设备有以下几点优势：
31.a、本供水设备有两个罐体及配备压缩空气管道、进水管道、排水管道及对应的阀门即可实现，设备成本低廉，经测算与相同供水能力的自动变频恒压供水设备成本相比，不到是其1/3。
32.b、采用压缩空气为供水设备提供动力，能耗是传统变频恒压供水设备的1/7—1/8，节能效果十分理想。
33.c、供水压力调整压缩空气管道上的减压阀即可，在压缩空气压力范围内无级可调，水压平稳。
34.d、电控简单，只要做到两组电磁阀根据液位开关信号开关即可。
35.e、输出恒压水量没有上限，只要保证进水速度即可。
36.f、设备全自动运行，没有运动部件，设备可靠性高，无需保养维护。
附图说明
37.图1为本实用新型的结构示意图；
38.图2为图1的侧视结构示意图；
39.图3为图1俯视结构示意图；
40.附图中，1为第一罐体，2为第二罐体，3为压缩空气主管道，4为进水主管道，5为出水主管道，6为第一上液位开关，7为第一下液位开关，8为第一压缩空气副管道，9为第二压缩空气副管道，10为过滤减压阀，11为第一进气电磁阀，12为第二进气电磁阀，13为第一进水副管道，14为第二进水副管道，15为第一进水止回阀，16为第一出水副管道，17为第二出水副管道，18为第一出水电磁阀，19为第二出水电磁阀，20为进水压力表，21为出水压力表，22为第一排气管道，23为第一排气电磁阀，24为第二排气管道，25为第二排气电磁阀，26为支撑框架。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.如图1
‑
3所示，气压式恒压供水设备，包括第一罐体1、第二罐体2、压缩空气主管道3、进水主管道4、出水主管道5；压缩空气主管道与空压机形成连通，空压机提供压缩空气，从压缩空气主管道3内进入，以供供水设备进行使用；本技术附图中示出了采用两个罐体交替配合构成一套供水设备，在不同应用条件下，可以根据需要相应增加罐体的数量。
43.下面结合图1
‑
3主要描述采用两个罐体构成的供水设备，在第一罐体1内部上方安装有第一上液位开关6，内部下方安装有第一下液位开关7；第二罐体内部2上方安装有第二上液位开关，内部下方安装有第二下液位开关；通过液位开关的布置，可以获得罐体内水位情况，即当设定值超过预设的液位值时，液位开关便发出液位信号，以监测罐体内的水位。
44.第一罐体1顶部连通有第一压缩空气副管道8，第二罐体2顶部连通有第二压缩空气副管道9，第一压缩空气副管道8、第二压缩空气副管道9并接式连通压缩空气主管道3，压缩空气主管道上安装有过滤减压阀10、单向阀，在第一压缩空气副管道上安装有第一进气电磁阀11，第二压缩空气副管道上安装有第二进气电磁阀12。压缩空气进入压缩空气主管道3内，通过第一进气电磁阀11、第二进气电磁阀12之间的工作状态切换，使压缩空气进入第一罐体1内，还是第二罐体2内。
45.第一罐体1外中部连通有第一进水副管道13，第二罐体外中部连通有第二进水副管道14，第一进水副管道13、第二进水副管道14并接方式连通进水主管道5，在第一进水副管道13上安装有第一进水止回阀15，第二进水副管道14上安装有第二进水止回阀；水源进入进水主管道中，通过切换第一进水止回阀15、第二进水止回阀的开闭状态，使水源进入第一罐体1内，还是第二罐体2内。
46.第一罐体1底部连通有第一出水副管道16，第二罐体2底部连通有第二出水副管道17，第一出水副管道16、第二出水副管道17并接方式连通出水主管道，在第一出水副管道16
上安装有第一出水电磁阀18，第二出水副管道17上安装有第二出水电磁阀19；
47.具体工作过程中；第一进气电磁阀11、第二进气电磁阀12交替开闭；第一进水止回阀15、第二进水止回阀交替开闭；第一出水电磁阀18、第二出水电磁阀19交替开闭。
48.为了能够获取进出水的压力，在在进水主管道上安装有进水压力表20，在出水主管道上安装有出水压力表21。
49.为了便于将罐体内气体排出，在第一罐体顶部连通有第一排气管道22，第一排气管道22上安装有第一排气电磁阀23；在第二罐体顶部连通有第二排气管道24，第二排气管道24上安装有第二排气电磁阀25。
50.具体实施中，第一上液位开关6、第二上液位开关、第一下液位开关7、第二下液位开关为侧装式浮球液位开关。第一罐体、第二罐体下部安装于支撑框架26上以形成整体，以便管理。
51.本实用新型的供水设备没有水泵，但需要用到压缩空气，这是与其他恒压供水设备的本质区别。本供水设备由2个罐体、几个液位开关、几个电磁阀等以及外围一些通用管道件，简单电控构成。
52.本供水设备原理是把水加进罐体，然后通入经过减压后的压缩空气，利用压缩空气的压力，把罐内的水压出，输出水的水压等于压缩空气的气压，可以通过调整压缩空气减压阀得到需要的水压。
53.为保证输出恒压水不间断，配置两个罐子，当一个罐进水时，另一个罐输出恒压水，两个罐体轮换，无缝衔接，保证恒压水输出不间断。
54.当罐子处于输出恒压水状态时，罐顶排气电磁阀关闭、进水止回阀自动关闭、罐顶进气电磁阀和罐底出水电磁阀打开，压缩空气压力作用于液面，输出水的水压等于进入罐子的压缩空气气压。随着液面慢慢下降，待液面低于下液位开关时，触发下液位开关发出信号，此时需要延时1秒后关闭罐顶进气电磁阀和罐底出水电磁阀，打开罐顶排气电磁阀，罐子转入进水状态。另一个完成进水的罐子不延时直接进入出水状态。
55.出水罐子延时1秒，再转入进水状态，是为了防止在两个罐子进出水转换时，引起输出水压的波动，做到无缝切换。
56.当罐子处于进水状态时，罐顶排气电磁阀开启、罐顶进气电磁阀和罐底出水电磁阀关闭，罐子内与大气压相通，进水止回阀自动打开进水。
57.随着液面慢慢上升，待液面高于上液位开关时，触发上液位开关发出信号，此时关闭罐顶排气电磁阀，此时罐子内部是个密闭空间，进水单向阀还在进水，液面还在慢慢上升，罐顶空气被压缩，压力慢慢提高，待罐内压力与进水压力相等时，进水自动停止。
58.此时罐子处于等待状态，一旦出水指令信号到来，即可转入输出恒压水状态。
59.本供水设备适用于一切需要输出恒压液体的场合，当液体不可接触空气时，可以用惰性压缩气代替压缩空气；当液体不可接触金属铁时，接触液体的部分也可以用其它材料制作或覆盖。本供水设备的有益效果：
60.a、成本低廉，节约成本65％以上。
61.2个罐体、4个液位开关、几个电磁阀、1个压缩空气过滤减压阀，以及外围一些通用管道件构成了本供水设备，经测算与相同供水能力的自动变频恒压供水设备相比，不到其1/3成本。
62.b、能耗指标十分优秀，节能87％以上。
63.依据工厂常用的90kw空压机产气指标：7.5bar时，产气16m3/min换算：
64.以供水压力5kg为例计算：
65.1kwh产5bar压缩空气＝16
×
60
×
7.5
÷5÷
90＝16m3。
66.16m3的5bar压缩空气通入罐子内作用于液面上，可输出16m3的5bar的水。
67.因1公斤力＝9.8牛顿，5bar＝500000帕(pa)＝50牛顿/平方厘米＝5.1公斤力/平方厘米。
68.故得出：1kwh能输出水压5.1kg/cm2的恒压水16t(1m3水＝1吨)，即能耗指标：16t/kwh。
69.对比传统设备水压5kg/cm2时，其额定状态能耗指标：2t/kwh。
70.得出结论：在供水压力5公斤时，本发明能耗与传统设备能耗之比1：8(即节能87.5％)以供水压力3.8kg为例计算：
71.1kwh产3.8bar压缩空气＝16
×
60
×
7.5
÷
3.8
÷
90＝21m372.同理得出：1kwh能输出水压3.9kg/cm2的恒压水21t，即能耗指标：21t/kwh。
73.对比传统设备水压3.8kg/cm2时，其额定状态能耗指标：2.7t/kwh。
74.得出结论：在供水压力3.8公斤时，本发明能耗与传统设备能耗之比1：7.8(即节能87.2％)。
75.c、供水压力调整压缩空气减压阀即可，在压缩空气压力范围内无极可调。
76.d、电控简单，只要做到两组电磁阀根据液位开关信号开关即可。
77.e、输出恒压水量没有上限，只要保证进水速度，进水速度可以加大进水管管径实现。
78.f、设备全自动运行，没有运动部件，设备可靠性高，无需保养维护。