穩壓式水氣隔離蓄水箱及泵站的製作方法
2023-06-15 16:06:46
專利名稱：穩壓式水氣隔離蓄水箱及泵站的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於自來水供給網中的蓄水箱技術領域，具體來說，本發明涉及一種 穩壓式水氣隔離蓄水箱及泵站。
背景技術：
現有的自來水供給網中蓄水池(箱)是一種敞開式的水池(箱)，現推廣的不鏽鋼 水池也沒改變多少，水與空氣接觸運行。現有的水池(箱)一般有進出水接口，還有溢流管 接口、集水坑、排汙管接口、進水浮球控制閥、無壓檢修孔，其容易滋生微生物及小蟲生長， 水池(箱)不能密封，小爬蟲容易進出，長時間使用會產生很多汙物，是細小微生物、小水蟲 的溫床。水池吸水管太低，容易吸入垃圾，最高水位與水池(箱)頂距離太大，有效蓄水量 與水池體積比太小，利用率太低，經常要排汙清理，但又很難處理乾淨，且浪費水資源；設檢 修人孔，水池頂與樓層頂板必須留較大的空間距離(按規範不小於800毫米)。這樣使所需 空間很大，浪費空間資源嚴重。另外，進水通過進水浮球控制閥而卸壓，白白浪費城市管網 的能量。並且經常會控制失靈，而使水泵房淹沒；進水噪聲也是一種很頭痛的事，常會使居 民投訴。雖然技術人員一直在致力於解決，力爭改變現狀，例如專利號為ZL200720076772. 9 及ZL02294675. 6的中國專利，但是其整體膠囊除對水質的影響外，也會產生供水網斷水時 倒流現象，沒有根本解決上述所有缺陷。
因此，本領域需要一種穩壓式水氣隔離蓄水箱，採用水與空氣不接觸運行，能利 用城市管網壓力能量，能補充其蓄水池的峰值出水流量，在其用水平時或者低谷時能為其 他用戶提供峰值流量補給，起到對供水網的穩壓作用，提高供水網整體供水能力，優化供水 網，容積有效利用率高的，不會有小蟲子進入，不會有微生物生長的，不會產生死水，具有與 傳統蓄水池同樣蓄水功能(能滿足用戶因城市管網搶修斷水時用戶的日常供水需求)的一 種綠色環保、節能、節約空間，用水高峰時不會對供水網水壓波動大的蓄水池，一直是業內 專業人士致力解決的難題。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種穩壓式水氣隔離蓄水箱及泵站，能夠在蓄 水時將水與空氣隔離開，同時解決峰值流量補給，穩定供水網壓力。
為解決上述技術問題，本發明提供一種穩壓式水氣隔離蓄水箱，包括水箱體；所述 水箱體上部具有進水接口和進放氣裝置，下部具有出水接口和排汙排水接口 ；在所述水箱 體外部、與所述進水接口相連接的進水管還經過一穩壓罐開關閥與一穩壓罐相連接；當供 水網對所述蓄水箱注水時，所述水箱體內空氣通過所述進放氣裝置排出；當所述水箱體注 滿排淨其內空氣時，觸發所述進放氣裝置關閉氣口，使所述蓄水箱處於密封狀態，水與空氣 隔離；所述進水管與所述蓄水箱之間無卸壓點，所述出水接口的出水量與所述進水接口的 送水量相適應；當所述出水量大到超過供水網的流量供給值時，由所述穩壓罐補充其峰值; 當所述出水量回到平時或者低谷時，所述穩壓罐為供水網中的其它用戶提供峰值流量補給，對供水網穩壓。
可選地，所述蓄水箱若作為屋頂蓄水箱，則利用進水口點壓力疊加高位差自然壓 力為系統或者用戶供水。
可選地，所述蓄水箱若需要水泵增壓供水的，則供水泵組利用進水管網壓力疊加 為系統或者用戶供水。
可選地，所述蓄水箱是單體成品的、半成品組合拼裝式的、內襯拼裝式的或者管道 式的。
可選地，所述進放氣裝置為浮標式、浮球式或者電動閥與電控開關組合式的進放氣裝置。
可選地，所述水箱體上設有密封式的檢修孔。
可選地，所述水箱體外設有超壓洩壓閥。
可選地，所述水箱體內設有導流板。
可選地，所述水箱體的側壁設置有給水潛水泵的安裝孔。
可選地，所述出水接口處設置有水泵增壓供水設備系統。
為解決上述技術問題，本發明還提供一種穩壓式水氣隔離蓄水泵站，包括N組上 述任一項所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱以及與所述蓄水箱組合的一供水增壓設備室；其 中，N為自然數。
與現有技術相比，本發明具有以下特點和優點
本發明在正常運行時是全封閉的，解決了蓄水箱中水與空氣不接觸的運行的難 題。通過設置穩壓罐，解決了峰值流量補給，穩定了供水網壓力。本發明使小蟲子不能進入， 微生物也不能生長，不會產生汙物，消除了細菌微生物、小水蟲的滋生溫床。水從進水接口 注入,經過水箱體內，從另一端出水接口輸出。水箱體內還可設導流板,不會產生死水。本 發明的蓄水箱空間利用率達100%，正常運行無需清洗。
本發明與市政供水管網直接連接，不設浮球控制閥，進水沒有故障點，正常運行時 進水幾乎沒有噪聲。
當市政供水管網失壓或者搶修斷水時，本發明的進放氣裝置打開而進氣。此時蓄 水箱處於應急狀態，水箱體內儲水同普通水池一樣發揮應急供水作用，以滿足用戶日常用 水需求。當市政供水管網壓力恢復或者搶修完成(搶修完成後需先人工將垃圾通過排汙排 水接口排乾淨後，再進水箱)，對蓄水箱進行注水至水滿，觸發進放氣裝置封閉，水與空氣隔 離，又處於正常工作狀態。本發明是一種綠色環保、節能、節約空間、無噪聲、無故障點且具 有對供水網有穩壓作用的理想蓄水箱/泵站。
本發明的上述的以及其他的特徵、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描 述而變得更加明顯，其中
圖1為本發明一個實施例的單體成品的穩壓式水氣隔離蓄水箱的結構示意圖2為本發明一個實施例的半成品組合拼裝式的穩壓式水氣隔離蓄水箱(帶供水 增壓設備室)的結構示意圖3為本發明一個實施例的半成品組合拼裝式的穩壓式水氣隔離蓄水箱(帶供水增壓設備室)的側視圖4為本發明一個實施例的半成品組合拼裝式的穩壓式水氣隔離蓄水箱(帶供水增壓設備室)的俯視圖5為本發明一個實施例的管道式的穩壓式水氣隔離蓄水箱的結構示意圖6為本發明一個實施例的穩壓式水氣隔離蓄水箱的進放氣裝置的結構示意圖； 以及
圖7為圖6所示實施例的穩壓式水氣隔離蓄水箱的進放氣裝置的仰視圖。
主要附圖標記說明
I 水箱體
2 分路進水閥
3 進水總止回閥
4 進水總過濾器
5 進水總閥
6 進水排汙閥
7 水箱排汙閥
8 檢修孔
9 出水接口
10:出水總閥
11:水泵吸水控制閥
12:水泵吸水減振軟接
13:增壓水泵
14:水泵出水減振軟接
15:水泵出水穩壓罐
16:水泵出水總管
17:排汙排水接口
18:進水接口
19:進水管
20:供水增壓設備室
21:供水增壓控制箱
22:集水井排汙泵
23:進放 氣裝置
24:進水壓力表
25:水泵吸水壓力表
26:低水位報警傳感器
27:水泵出水放空試驗閥
28:導流板
29:穩壓罐
30:超壓洩壓閥
31:網格
32:水箱體
33:進放氣筒體
34:緊固螺栓
35:防蟲網
36:防護罩
37:密封墊圈
38:浮球(浮標)
39:連接壓板
40:輔助孔
41:穩壓罐開關閥具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便於充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同於此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護範圍。
圖1為本發明一個實施例的單體成品的穩壓式水氣隔離蓄水箱的結構示意圖；圖 2為本發明一個實施例的半成品組合拼裝式的穩壓式水氣隔離蓄水箱(帶供水增壓設備室)的結構示意圖；圖3為本發明一個實施例的半成品組合拼裝式的穩壓式水氣隔離蓄水箱(帶供水增壓設備室)的側視圖；圖4為本發明一個實施例的半成品組合拼裝式的穩壓式水氣隔離蓄水箱(帶供水增壓設備室)的俯視圖；圖5為本發明一個實施例的管道式的穩壓式水氣隔離蓄水箱的結構示意圖。需要注意的是，這些以及後續其他的附圖均僅作為示例，其並非是按照等比例的條件繪製的，並且不應該以此作為對本發明實際要求的保護範圍構成限制。
請主要參考圖1所示並適時結合圖2 圖5所示，本發明的穩壓式水氣隔離蓄水箱主要包括水箱體1，水箱體I上部具有進水接口 18和進放氣裝置23，下部具有出水接口 9 和排汙排水接口 17。該進放氣裝置23設於水箱體頂端利於排氣處，可以為浮標式、浮球式或者電動閥與電控開關組合式的進放氣裝置。在水箱體I外部、與進水接口 18相連接的進水管19還經過一穩壓罐開關閥41與一穩壓罐29相連接，以穩定蓄水箱及供水網的水壓， 保證正常運行時水氣隔離狀態。當供水網斷水搶修時，進水管19斷水，蓄水箱頂端的進放氣裝置23處無壓力，進放氣裝置23處於進氣狀態，此時蓄水箱處於應急狀態，其儲水作用發揮，以滿足用戶或者系統應急時的日常用水需求。該蓄水箱若作為高位屋頂蓄水箱，則其利用進水口點壓力疊加儲蓄水高位差自然壓力為系統或者用戶供水；該蓄水箱若低位需要增壓水泵13增壓供水的，則供水泵組利用進水管網壓力並吸取水箱體I內儲蓄水增壓疊加後為系統或者用戶供水。當供水網恢復供水，進水管19對蓄水箱注水時(進水量大於出水量)，蓄水箱處於放氣狀態，水箱體I內空氣通過進放氣裝置23排出。當水箱體I注滿排淨其內空氣時，水的浮力觸發進放氣裝置23中的浮球上頂關閉氣口，使蓄水箱處於密封狀態，水與空氣隔離，此時蓄水箱處於正常工作狀態。此時進水管19與蓄水箱之間無卸壓點， 出水接口 9的出水量與進水接口 18的送水量相適應。當出水量大到超過供水網的流量供給值時，由穩壓罐29補充其峰值。其總流量供給值由供水網流量供給值疊加穩壓罐29為蓄水箱補充的峰值流量，總流量供給值等於出水接口 18的流量峰值。當出水量回到平時或者低谷時，穩壓罐29為供水網中的其它用戶提供峰值流量補給，起到對供水網的穩壓作用，優化供水網，提高供水網的整體供水能力。
在本發明的一個實施例中，水箱體I在進水接口 18前可設分路進水閥2。為防止進水管網斷水搶修時水倒流，進水接口 18設於水箱體I頂部；或者進水管19從水箱體I頂部進入，底部出口的，進水管19在箱體內頂部開破口。進水總管上設進水總閥5、進水總過濾器4、進水總止回閥3，在進水總閥5前在便於收集汙物處設進水排汙閥6。
進放氣裝置23優選為浮球式的，當蓄水箱注水時，箱內空氣通過進放氣裝置23放氣，當水滿水浮力使浮球上頂封密裝置，水與空氣隔離。水壓越大，頂力越大，封密性越好。 當進水管19斷水時，進放氣裝置23處無壓力，空氣通過裝置進入蓄水箱內。
在本發明的一個實施例中，如圖2所示，水箱體I內設有導流板28，以保證運行時所有的水是流動的，沒有死水區。在水箱體I上(例如側面低位便於進出處)設有承壓密封式的檢修孔8。另外，該蓄水箱在低水位可設低水位報警傳感裝置26，水箱體I外可設有超壓洩壓閥30。水箱體I的側壁可設置有給水潛水泵的安裝孔，對內置潛水泵可不進入箱內進行安裝維修。水箱體I在出水接口 19處可設置有水泵增壓供水設備系統，成為水氣隔離蓄水、供水系統。
本發明的蓄水箱主要針對城市自來水的給水系統居民小區、辦公/商業樓區、工廠供水的蓄水箱，其容積要滿足城市供水專業設計標準，能保證供水管網斷水時居民(或者系統)的正常用水需求。
本發明的穩壓式水氣隔離蓄水箱除了可以是上述圖示的單體成品的、半成品組合拼裝式的或者管道式的之外，還可以是內襯拼裝式的，原理與上述幾種類似，就不再另外贅述。
對於圖2、圖3和圖4所示的實施例，N組穩壓式水氣隔離蓄水箱可以與一供水增壓設備室20相組合，形成一獨立的穩壓式水氣隔離蓄水泵站，其中N為自然數。下面繼續通過以下的描述進行具體說明。
本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或者近似的元件，並且選擇性地省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。
首先，城市給水管網設計管線流量，考慮到各用戶總用水量、峰值用水流量、低谷用水流量、平時用水流量，規定各大用戶儘可能設置蓄水箱，低谷時儲水，高峰值時補償 (一邊進水閥進水，一邊水泵吸水)，並乘以η戶用戶的系統數值及搶修、故障時用戶應急用水需求以確定蓄水箱的容積。當採用穩壓式水氣隔離蓄水箱後，因是水氣隔離運行，保證了水質。進水無卸壓點，利用了城市給水管網壓力。加裝了穩壓罐，穩定了蓄水箱及給水管網的壓力；並且與另外用戶有峰值/低谷流量互補作用，優化了城市給水管網。採用本發明可使水廠自來水經過城市給水管網到用戶蓄水箱(如屋頂蓄水箱)，再到用戶終端的自來水與空氣保持不接觸。
在圖2、圖3或者圖4所示的蓄水箱組成的居民小區自來水泵站中，設N組穩壓式水氣隔離蓄水箱(多組可互為備用)，還包括系統給水變頻 泵組(2臺水泵互為備用，包括控制電氣)及供水增壓設備室20。進水管19設進水排汙閥6、進水總閥5、進水總過濾器4、 進水總止回閥3、分路進水閥2及進水壓力表24。水箱頂設浮標式的進放氣裝置23，或者箱 內設導流板28，收集式的排汙排水接口 17及水箱排汙閥7，承壓式的檢修孔8，水箱的出水 接口 9(水泵組吸水口)、水泵吸水壓力表25、出水總閥10、水泵吸水控制閥11、水泵吸水減 振軟接12，增壓水泵13。水泵出水減振軟接14及生水止回閥、閘閥(圖上未示出)、水泵 出水總管16、水泵出水放空試驗閥27、低水位報警傳感器26、超壓洩壓閥30、供水增壓控制 箱21、供水增壓設備室20。當市政通水(正式通水)之前，先將小區市政管網施工時留下 的汙物通過進水排汙閥6衝洗乾淨，然後打開進水總閥5、分路進水閥2，給水箱體I注水， 並將水箱內清洗乾淨，通過收集式排汙排水接口 17、水箱排汙閥7排到集水井，啟動排汙泵 排到小區下水道，直至水質達標。關閉檢修孔8後，對水箱全面注水(水泵組同時試運行排 淨系統空氣及汙物)，此時如浮球式的進放氣裝置23向外放氣，水滿空氣全部排完。圖6為 本發明一個實施例的穩壓式水氣隔離蓄水箱的進放氣裝置的結構示意圖；圖7為圖6所示 實施例的穩壓式水氣隔離蓄水箱的進放氣裝置的仰視圖。浮球上頂封閉氣口，此時空氣與 水隔離，水箱處於密封狀態，水箱內水壓與城市管網壓力相同，水泵組將利用城市管網壓力 疊加為用戶或者系統供水，可節約能量。蓄水箱內因是100%充水，利用率達100%，可減少 水箱體積30%。因沒有進水浮球閥，運行時沒有故障點及進水噪聲。因水箱檢修孔是承壓 式密封的檢修孔8，可置於水箱體I側面低位便於操作處。該蓄水箱可減少水箱頂與水泵房 樓板的距離要求，降低水泵房(指地下室水泵房)的設計標高。該蓄水箱設置了氣壓罐29， 對蓄水箱及城市管網壓力的穩定有很大的作用，優化了城市管網。當水泵組吸多少水量，管 網系統就補多少水量。只要城市管網有一點壓力，蓄水箱始終是處於密封狀態運行。當市 政管網搶修斷水時，水箱內無壓力，此時浮標式進放氣裝置23處無壓力，進放氣裝置23處 於進氣狀態，蓄水箱的儲水起作用，水泵可吸取水箱儲水為用戶作應急供水。當進水管網恢 復供水，進水量大於出水量時，浮球式進放氣裝置23處於放氣狀態，排出箱內空氣。當水箱 注滿，浮力使浮球上頂封閉氣口，浮標式進放氣裝置23關閉，水箱體I處於密封狀態，水與 空氣隔離，此時蓄水箱又處於正常工作狀態。
回到圖1所示，若多層用戶屋頂水箱(如高層商業樓獨立小樓、小於6層的多層樓 或者小高層、高層用戶屋頂水箱(生活或者消防)，一般容量較小(I 10)，可採用單體成 品的獨立式水氣隔離蓄水箱(加裝隔膜式氣壓罐)。當用水低谷或者平時蓄水箱水氣隔離 正常運行，當用水峰值時穩壓罐可補充一定量值流量，穩定管網水壓，以保證蓄水箱水氣隔 離效果。只有當管網斷水或者水壓低於時才會使進放氣裝置打開處進氣狀態，此時水箱處 於應急供水狀態，可利用蓄水箱自然的水壓為用戶作應急供水，運行原理同圖2 圖4所示 的實施例。
如圖5所示，此管道式蓄水箱可埋置於室外地下，也可設於地下室。管道式蓄水箱 特別是可利用室外空地作埋地安裝，或者利用室內狹長空間或者車庫上部空間。此蓄水箱 也是節約空間資源的很好的變換例，其運行原理類似圖1 圖4所示的實施例。
與現有技術相比，本發明具有以下特點和優點
本發明在正常運行時是全封閉的，解決了蓄水箱中水與空氣不接觸的運行的難 題。通過設置穩壓罐，解決了峰值流量補給，穩定了供水網壓力。本發明使小蟲子不能進入， 微生物也不能生長，不會產生汙物，消除了細菌微生物、小水蟲的滋生溫床。水從進水接口注入,經過水箱體內，從另一端出水接口輸出。水箱體內還可設導流板,不會產生死水。本 發明的蓄水箱空間利用率達100%，正常運行無需清洗。
本發明與市政供水管網直接連接，不設浮球控制閥，進水沒有故障點，正常運行時 進水幾乎沒有噪聲。
當市政供水管網失壓或者搶修斷水時，本發明的進放氣裝置打開而進氣。此時蓄 水箱處於應急狀態，水箱體內儲水同普通水池一樣發揮應急供水作用，以滿足用戶日常用 水需求。當市政供水管網壓力恢復或者搶修完成(搶修完成後需先人工將垃圾通過排汙排 水接口排乾淨後，再進水箱)，對蓄水箱進行注水至水滿，觸發進放氣裝置封閉，水與空氣隔 離，又處於正常工作狀態。本發明是一種綠色環保、節能、節約空間、無噪聲、無故障點且具 有對供水網有穩壓作用的理想蓄水箱/泵站。
本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技 術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離 本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化 及修飾，均落入本發明權利要求所界定的保護範圍之內。
權利要求
1.一種穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，包括水箱體(I);所述水箱體(I)上部具有進水接口(18)和進放氣裝置(23)，下部具有出水接口(9)和排汙排水接口(17);在所述水箱體(I)外部、與所述進水接口(18)相連接的進水管還經過一穩壓罐開關閥(41)與一穩壓罐(29)相連接；當供水網對所述蓄水箱注水時，所述水箱體(I)內空氣通過所述進放氣裝置(23)排出；當所述水箱體(I)注滿排淨其內空氣時，觸發所述進放氣裝置(23)關閉氣口，使所述蓄水箱處於密封狀態，水與空氣隔離；所述進水管與所述蓄水箱之間無卸壓點，所述出水接口(9)的出水量與所述進水接口(18)的送水量相適應；當所述出水量大到超過供水網的流量供給值時，由所述穩壓罐(29)補充其峰值；當所述出水量回到平時或低谷時，所述穩壓罐(29)為供水網中的其它用戶提供峰值流量補給，對供水網穩壓。
2.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於所述蓄水箱若作為屋頂蓄水箱，則利用進水口點壓力疊加高位差自然壓力為系統或用戶供水；所述蓄水箱若需要水泵增壓供水的，則供水泵組利用進水管網壓力疊加為系統或用戶供水。
3.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述蓄水箱是單體成品、半成品組合拼裝式、內襯拼裝式或管道式。
4.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述進放氣裝置(23) 為浮標式、浮球式或電動閥與電控開關組合式的進放氣裝置。
5.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述水箱體(I)上設有密封式的檢修孔⑶。
6.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述水箱體(I)外設有超壓洩壓閥(30)。
7.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述水箱體(I)內設有導流板(28)。
8.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述水箱體(I)的側壁設置有給水潛水泵的安裝孔。
9.根據權利要求1所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱，其特徵在於，所述出水接口(9)處設置有水泵增壓供水設備系統。
10.一種穩壓式水氣隔離蓄水泵站，包括N組上述權利要求1至9中任一項所述的穩壓式水氣隔離蓄水箱以及與所述蓄水箱組合的一供水增壓設備室(20);其中，N為自然數。
全文摘要
本發明提供一種穩壓式水氣隔離蓄水箱及泵站，其中蓄水箱包括水箱體；上部有進水接口和進放氣裝置，下部有出水接口和排汙排水接口；在水箱體外部、與進水接口相接的進水管還經過穩壓罐開關閥與穩壓罐相接；當供水網對蓄水箱注水時，水箱體內空氣通過進放氣裝置排出；當水箱體注滿排淨其內空氣時，觸發進放氣裝置關閉氣口，蓄水箱處於密封狀態，水與空氣隔離；進水管與蓄水箱之間無卸壓點，出水接口的出水量與進水接口的送水量相適應；當出水量大到超過供水網的流量供給值時，由穩壓罐補充其峰值；當出水量回到平時或低谷時，穩壓罐為供水網中的其它用戶提供峰值流量補給。本發明在蓄水時將水與空氣隔離，並解決峰值流量補給，穩定供水網壓力。
文檔編號E03B11/06GK103046615SQ201310031240
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者戚將信, 戚可狄 申請人:戚將信