一种水动压力调控管网安全装置的制作方法

本实用新型涉及二次供水设备，具体涉及一种水动压力调控管网安全装置。

背景技术：

根据国家城市供水条例第二十一条规定：“禁止在城市公共供水管道上直接装泵抽水”。

住建部二次供水工程技术规程cj140-2010亦要求：“二次供水不得影响城镇供水管网正常供水”；“二次供水设施应有运行安全保障措施”。

以上规定说明城市二次供水设施与供水管网之间不允许直接连接供水管网系统，供水管网与二次供水设备之间必须串接管网安全调节装置，使二次供水设施在叠压供水时供水管网不产生负压，保证供水管网正常供水。

现有管网安全调节装置所采用的无负压控制技术，经过大量实践应用、具有如下缺点：

当供水设备机组安装高程低于供水管网安装高程时，如图4所示，图中：201稳流罐、202真空抑制器、203压力传感器、204止回阀、205水泵、206阀门、207压力传感器、208压力表、209过滤器、210防倒流器、211控制柜。

一、采用稳流罐加真空抑制器方式，作为管网安全调节装置，无法实现管网保护功能。

具体原因如下：

1)供水管网中心高程与水泵机组安装高程之间形成一个水位差，作用到真空抑制器上，会对真空抑制器产生水封作用，使真空抑制器失去空气排放功能；当供水管网给水流量压力小于实际供水需求时，仅依靠高程差产生的重力流就会将供水管网管段产生断流而形成管网负压，严重影响供水管网安全供水。

2)由于高程差关系，此条件下稳流罐水平进口压力不代表管网实际压力，是一种假象，又因真空抑制器被水封径，真空抑制器检测系统根本无法检测处理。

二、采用稳流罐加真空抑制器作为管网保护装置，其保护范围只起流量变化的保护装置，即供水管网来水不满足机组供水量时，稳流罐内会产生负压，由真空抑制器通过外部大气压力来破坏稳流罐内已形成的负压，以免供水管网形成负压。而供水管网压力保护则由预设定供水管网进水压力值，由压力传感检测监控系统来控制进水压力，以保证供水管网不形成低压区。

由此分析，稳流罐加真空抑制器的无负压保护功能与压力传感检测监控系统供水管网设定压力值保护功能，在实际运行中，采用供水管网预设定压力值保护功能，停机范围为设定压力下限值，此种情况下，管网保护停泵范围为压力下限值，不代表管网没有水量，所以为人为设定的电信号传输的主动性防低压区控制技术，而传统无负压保护功能管网保护停泵范围为管网压力小于等于大气压力值。明确的讲，就是供水管网来水量不能满足用水量要求，为被动性无负压控制技术。上述两种功能不可兼顾。

三、在现有二次供水过程中，采用供水管网压力设定值来保护供水管网安全供水，避免供水低压区或管网负压的产生确实有效，但由于机电一体化控制装置存在信号干扰，故障率高，及在供水压力低压区，为了局部利益，人为调整供水压力设定值，致使供水管网大面积产生供水低压区及负压。所以在国内如上海等大城市放弃节能叠压供水方式，采用高位水箱供水方式。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种水动压力调控管网安全装置。用于解决现有技术中上述的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种水动压力调控管网安全装置，包括：

闸板阀，至少包括阀体和闸板；所述闸板阀的进水口用于连接进水管路；

水力液压驱动装置，包括液压缸，所述液压缸包括缸体、活塞和活塞杆；所述活塞杆与所述闸板相连接；所述缸体的内腔下部通过闸板开启动力管路与进水管路相连接；所述缸体的内腔上部连接闸板闭合驱动装置，用于驱动闸板，将所述闸板阀关闭。

优选的，所述闸板闭合驱动装置包括储能气压罐，所述储能气压罐的出气口通过闸板闭合供气管路与所述液压缸缸体的内腔上部相连通；所述储能气压罐上设置补压调节管路，所述补压调节管路上设置压力表和控制阀。

优选的，所述闸板开启动力管路上设置控制阀门、过滤器和压力表。

优选的，所述闸板闭合供气管路上设置控制阀门和压力表。

优选的，所述储能气压罐上设置泄压调节管路，所述泄压调节管路设置泄压调节阀。

优选的，所述闸板闭合驱动装置包括闸板闭合驱动弹簧，所述闸板闭合驱动弹簧设置于所述缸体内腔的上部。

优选的，所述活塞杆上固定设置触点，所述阀体内壁上固定设置电位器；所述触点与所述电位器相抵靠；所述电位器用于与控制系统连接。

使用时，根据不同需求，1)将管网安全装置串接在市政给水管网主干网与分支供水管网之间，用于实现市政给水管网供水压力优化调度；2)串接在市政给水与各种供水机组之间，用于节能叠压供水和市政管网安全保护。

1、当供水管网给水压力达到设定值时，供水管网来水压力通过闸门开启动力管进入所述液压缸内腔的下部，并由来水压力转为闸门开启力，作用到活塞上，推动活塞并带动闸板逐步平稳向上运动，打开阀门，此时，液压缸缸体内腔上部的气体或闸板闭合驱动弹簧被压缩，转化为压力能或机械能，为阀门关闭储存能量。实现根据管网设定压力保护范围，水泵机组吸水不影响市政给水管网压力安全的功能。

2、当供水管网给水压力达不到设定值时，此时，储能气压罐内部压力加闸板重力或弹簧压力加闸板重力形成的闸板关闭力大于供水管网来水压力形成的开启力，关闭力推动活塞并带动闸板逐步平稳关闭。实现市政管网给水压力不满足压力设定值时，适时关闭阀门，水泵机组停机，不影响市政给水管网压力安全的功能。

3、阀门开启过程中，因气体或弹簧被压缩而产生的阻力逐渐增大，在管网设定开启压力上下限值范围内其开启度随着市政管网给水压力变化而变化，实现根据市政管网给水压力变化自动进行供水流量调整，实现流量调节连续性供水功能。

利用水动压力调控管网安全装置，组合成的各种形式的叠压供水二次供水设备及市政管网安全供水控制系统，具有如下特点：

1、管网安全保护功能不受供水设备机组与供水管网安装高程差的影响。

使用时，按照供水管网与供水设备无高程差时的允许压力值与供水设备与供水管网之间的高程差压力值之和设定管网安全装置的开启压力值。此值即供水管网的允许压力值。

如：无高程差时，供水管网允许压力值为0.1mpa，高程差为6米时，则，有高程差的供水管网允许压力值为0.1mpa+0.06mpa＝0.16mpa。

动压力调控罐式叠压供水设备因安装了水动压力调控管网安全装置而避免了供水管网在供水压力低于设定值时水泵直接从供水管网取水，使供水管网产生真空和低压区。尤其是在给水机组安装高程低于供水管网安装高程时(供水设备安装在地下室)，其高程差对水泵机组无负压保护系统形成水封状态，当供水管网给水压力低于设定值时，在无导流阀的情况下，供水管网来水以重力流方式进入水泵进水口。

2、由于该管网安全装置的开启关闭动力只受供水管网压力及闸板闭合驱动装置的控制，没有外部因素影响或机电一体化控制。而且管网安全装置闸门开启关闭压力是允许设定值，而且该压力设定值压力设定范围是可调值，实现各种来水压力变化情况下的管网主动性及防止市政管网供水产生低压区功能。

3、鉴于装置的特殊结构，设备的开启在动力转换中所需要的动力不消耗供水管网来水的压力，所以在给水管网压力达到压力设定上限值时，闸门全部打开，阀门前后进出水压力等值，充分实现供水管网压力进行节能叠压供水功能。

4、鉴于阀门开启关闭范围，在管网设定压力上下值范围内其开启度随着市政管网给水压力变化而变化，实现根据市政管网给水压力变化自动进行供水流量调整，实现流量调节连续性供水功能。

5、本装置具备现有技术中真空抑制器加稳流器管网无负压控制技术及市政管网压力设定控制技术的两套装置的功能，且其主动性安全保护系数及结构、维护、管理等方面优于现有技术。

6、适用范围广。

1)利用所述管网安全装置，可组成多种系列的、多种功能的二次供水设备；

2)利用所述管网安全装置，其功能不受机组安装高程低于市政管网高程的限制；

3)利用所述管网安全装置，串接在市政给水管网主干网和分支管网或供水片区之间，可实现市政供水管网压力优化调度；

4)利用所述管网安全装置，安装在现有存在供水管网安全防护措施有隐患的设备上，可加强和确保对供水管网的安全防护措施，且安装方便、运行安全、可靠，与现有设备各种控制无关联。

附图说明

图1为本实用新型水动压力调控管网安全装置实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型水动压力调控管网安全装置实施例1的结构示意图的局部放大图；

图3为本实用新型水动压力调控管网安全装置实施例2的结构示意图；

图4为现有技术中罐式供水设备的结构示意图；

图中：1进水管路、2控制阀门、3闸板开启动力管路、4过滤器、5压力表、6活塞、7储能气压罐、8缸体、9活塞杆、10阀体、11闸板、12闸板闭合供气管路、13控制阀门、14压力表、15压力表、16补压调节管路、17控制阀、18泄压调节管路、19进水管路、20闸板闭合驱动弹簧、21泄压调节阀、22触点、23电位器；201稳流罐、202真空抑制器、203压力传感器、204止回阀、205水泵、206阀门、207压力传感器、208压力表、209过滤器、210防倒流器、211控制柜。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，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实用新型的其他优点与功效。本实用新型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，在没有背离本实用新型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实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型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；本实用新型的一个方面在于提供一种水动压力调控管网安全装置，包括：

闸板阀，至少包括阀体10和闸板11；所述闸板阀的进水口用于连接进水管路1；

水力液压驱动装置，包括液压缸，所述液压缸包括缸体8、活塞6和活塞杆9；所述活塞杆9与所述闸板11相连接；所述缸体8的内腔下部通过闸板开启动力管路3与进水管路1相连接；所述缸体5的内腔上部连接闸板闭合驱动装置，用于驱动闸板11，将所述闸板阀关闭。

在另一实施方式中，所述闸板闭合驱动装置包括储能气压罐7，所述储能气压罐7的出气口通过闸板闭合供气管路12与所述液压缸缸体8的内腔上部相连通；所述储能气压罐7上设置补压调节管路16，所述补压调节管路16上设置压力表15和控制阀17。

在另一实施方式中，所述闸板开启动力管路3上设置控制阀门2、过滤器4和压力表5。

在另一实施方式中，所述闸板闭合供气管路12上设置控制阀门13和压力表14。

在另一实施方式中，所述储能气压罐7上设置泄压调节管路18，所述泄压调节管路设置泄压调节阀21。

在另一实施方式中，所述活塞杆9上固定设置触点22，所述阀体10内壁上固定设置电位器23；所述触点22与所述电位器23相抵靠；所述电位器23用于与控制系统连接。

实施例2，请参阅图3；实施例2与实施例1的区别在于闸板闭合驱动装置不同，实施例2闸板闭合驱动装置中包括闸板闭合驱动弹簧20，所述闸板闭合驱动弹簧20设置于所述缸体内腔的上部。同时进水管路19与闸板阀的进水口通过法兰相连接。

图4为现有技术中罐式供水设备的结构示意图；图中201稳流罐、202真空抑制器、203压力传感器、204止回阀、205水泵、206阀门、207压力传感器、208压力表、209过滤器、210防倒流器、211控制柜。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，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实用新型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，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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