氣壓給水設備控制方法及裝置的製作方法

2023-06-29 23:29:26

專利名稱：氣壓給水設備控制方法及裝置的製作方法
一種涉及工業、民用供水設備的氣壓給水設備控制方法以及實現該方法所設計的裝置。
在通常的氣壓給水過程中，人們通過經驗公式或數學推導得到當用戶用水量q等於水泵流量Q的二分之一時，公式T= (60VS)/(Q-q) + (60VS)/(q) (其中Vs是氣壓罐調節容積)中的水泵啟動周期T最小、將q＝ 1/2 Q代入該式得到Vs＝ (QT)/240 。從該公式中可看到氣壓罐調節容積Vs值與水泵流量Q，水泵啟動周期T成正比。在實際應用過程中，水泵流量Q的減小必然導致水泵周期T增大;如果增加水泵啟動次數，既減小水泵啟動周期T，國家對水泵直接啟動的次數又有嚴格的規定考慮到對供電系統的影響，一般情況4～8次/時，最多不能大於10次/時。總之為減小氣罐體積，應相對減小氣壓罐調節容積Vs、也就是儘量使水泵流量Q、水泵啟動周期T減小，但在實際應用過程中存在上述問題。這就是目前氣壓給水罐龐大的主要原因之一。現在國內外廠家為進一步減小氣壓罐調節容積Vs，採取了兩種氣壓給水設備控制方法第一種、採用兩臺等流量泵A和B交替工作，其單泵流量等於設備最大供水量Qm，既QA＝QB＝Qm，這樣上式公式中的水泵啟動周期T可取半，此時Vs=QT2240=12(QT240)=12Vs]]>
當然，氣壓罐調解容積Vs減小一半、是以兩臺等流量泵的代價換取的。同理，如果四臺或八臺等流量泵，可使氣壓罐調節容積Vs分別減小到1/4和1/8。
第二種、設備最大供水量Qm等於兩臺等流量泵A、B之和，既QA+QB＝Qm.並採用國內控制方法q＞ 1/2 Qm時，雙泵工作程序
q＜ 1/2 Qm時，雙泵工作程序
或國外控制方法q＞ 1/2 Qm時，雙泵工作程序
q＜ 1/2 Qm時，雙泵工作程序
此時，水泵流量Q可取半，既vs=Q2T240=12(QT240)=12Vs]]>綜上所述，根據兩臺水泵流量與供水設備總流量代數關係，使水泵機組交替或斷續工作方法有兩個，在實際應用過程校荒薴≡裰弧Ａ磽猓刂破垢璞傅牡緲刈爸茫ǔＳ傻鞝旁ㄈ繅貉辜痰縉鰨渙鶻喲テ韉齲┕鉤傘Ｔ詮┧討校構弈詰難沽νü沽Ρ澩偷降緲刈爸茫顧沒榘從瓚ǚ絞焦ぷ鰲Ｆ垢璞杆淙豢繕柙諶魏胃叨齲〈透呶凰洹⑺什皇芪廴荊嫉孛婊〉扔諾悖 是利用目前氣壓給水方法所製造的氣壓給水設備存在著明顯的缺點1、氣壓罐調節容積一般只佔總容積的1/6～1/3，所以氣壓罐龐大、耗用鋼材多、成本高。
2、由於氣壓罐調節容積小，水泵啟動較頻繁，而用於氣壓給水的電機功率較大，所以耗電多，嚴重衝擊電網、影響用戶電器設備的正常運行。
3、氣壓給水設備的電控裝置邏輯控制部分，是由電磁元件組成、可靠性差。
4、目前現有這兩種控制方法落後，電機啟動頻繁，縮短了電機使用壽命。
在實際應用過程中，雖然可通過水泵機組不同的組合工作方式，可減小氣壓罐的容積，提高水泵運行效率和供水安全性，但是往往在考慮氣壓罐的壓力，用戶某一時刻的用水量等參數下，所以計的水泵機組最佳工作方式，是難以用電磁元件來實現的。
本發明目的為進一步減小氣壓罐體積，根據水泵機組流量與供水設備總流量代數關係，氣壓罐壓力、用戶用水量等參數確定水泵機組最佳工作方法以及實現該方法的控制裝置。
本發明所述氣壓給水設備方法是，在兩組水泵流量相等、並且其和等於設備最大供水量情況下a、用戶用水量q大於設備最大供水量Qm二分之一，水泵組A、B工作程序
b、用戶用水量q小於設備最大供水量Qm二分之一，水泵A、B組工作程序
因為，兩組等流量的水泵，其流量和等於設備最大供水量，是上述目前給水設備控制方法的第二種情況，既
;又由於水泵在整個循環工作過程中，其等效周期為原周期的二分之一，既水泵周期T可取半，此時Vs=Q2T2240=14(QT240)=14Vs]]>實現該方法的技術方案是通過氣壓罐內的壓力控制器判斷用戶需水量大小，然後經集成控制電路啟動水泵機組，實現根據流量關係計算出的水泵機組最佳工作方式，具體結構如下1、用戶需水量大於設備供水量二分之一壓力控制器27觸點始終處於下限。壓力控制器26觸點有兩個狀態，即上限和下限，在下限時，水泵A組和B組均工作;在上限時，水泵A組、B組交替工作，實現q＞ 1/2 Q時，A、B組水泵工作程序
2、用戶需水量小於設備供水量二分之一氣壓罐內壓力升高，壓力控制器26觸點處於上限，若壓力繼續升高，則壓力控制器27動作，其觸點跳至上限，水泵A、B兩組均停止工作。如果此時氣壓罐內壓力下降，則壓力控制器26觸點由上限回到下限，使A、B組水泵交替工作。實謖＜ 1/2 Q時，A、B組水泵工作程序
若氣壓罐內壓力繼續下降，即用戶需水量大於設備供水量二分之一時，壓力控制器27觸點由上限回到下限，重複上述(q＞ 1/2 Q)過程。
實現上述方案所設計的裝置，其結構如下a、D觸發器3的Q端、與非門4、6、10依次串聯，壓力控制器26觸點a、非門2輸出端、與非門8的輸入端分別與與非門4、6 10的輸入端相連;
b、D觸發器3的Q端、與非門5、7、11依次串聯、壓力控制器26觸點a、非門2輸出端、與非門9輸出端分別與與非門5、7、11輸入端相連;
c、與非門8的輸入端分別與D觸發器3的Q端、CP端、壓力控制器27觸點b相連;
d、與非門9的輸入端分別與D觸發器3的Q端、CP端、壓力控制器27觸點b相連;
e、非門1的輸入、輸出端分別與壓力控制器26觸點a、D觸發器3的CP端相連;
f、非門2輸入端與壓力控制器27觸點b相連。
本發明優點1、根據用戶需水量是否大於或小於設備供水量二分之一，控制水泵機組工作方式，使氣壓罐容積大為減小(在兩臺以上的泵供水時最少減小3/4)，節約鋼材、降低成本。
2、由於本發明所使用的給水控制方法，可使水泵電機功率減小。減弱了對電網的幹擾，與同類產品比較節約電量15%～20%。
3、自動控制靈敏度高，給水壓力穩定。
下面結合


本發明最佳實施例。
圖1為本發明整機原理示意圖。
在圖1中，電控裝置38根據壓力控制器26、27確定水泵24、25的工作方式。在水泵24、25停機時，空氣通過進氣孔35、逆止閥34進入補氣罐33內，當水泵啟動時，水泵24(或25)從低位水箱31內將水抽出，一部分經逆止閥39、出水管36直接供給用戶，另一部分經上水管32，進水管35，補氣罐33，將空氣壓入氣壓罐37內(經逆止閥36)，同時實現自動補氣。
圖2為集成電路自動控制氣壓給水設備電氣裝置38電氣原理圖。
其中，1、2、29非門、3D觸發器、4～11、28與非門、12、13與門、14、15三極體、16、17脈衝變壓器、18、19整流橋、20、21雙向可控矽、22、23交流接觸器線圈、22′、23′與交流接觸器對應的常開觸點、24、25水泵電機、26 27壓力控制器、30多諧振蕩器、C1～C3電容、R1～R8電阻、RD容斷器。
初始狀態、氣壓罐內無壓力、壓力控制器26、27觸點a、b均處於下限(接地)，D觸發器3輸出端Q＝1、D＝Q＝0。
1、用戶用水量大於設備最大供水量二分之一(q＞ 1/2 Qm)
(1)電控裝置38工作電源、電力電源加至後，D觸發器3控制端CP＝1、Q＝0、D＝Q＝1，與非門10、11輸出端為1、與門13有脈衝輸出，使其對應的雙向可控矽21觸發導通，接觸器線圈23導通，水泵電機25工作。由與非門28、非門29、電容C3、電阻R7組成的延遲電路，在其延時8～12秒後，與非12有脈衝輸出，使對應的雙向可控矽20觸發導通、水泵電機24工作，進入供水狀態。當(2)氣壓罐37內壓力升高，使壓力控制器26觸點a跳至上限時CP＝0、Q＝0、Q＝1、與門12關閉、水泵24停機、水泵25繼續工作。若(3)氣壓罐37內壓力下降，使壓力控制器26觸點a跳回下限時CP＝1、Q＝1、Q＝0水泵24、25同時工作。如果(4)氣壓罐37內壓力又上升，使壓力控制器26觸點a跳至上限時CP＝0、Q＝1、Q＝0、與門13關閉、水泵25停機、水泵24繼續工作。既在q＞ 1/2 Q過程中，壓力控制器27觸點b始終處於下限，壓力控制器26觸點a在下限時，水泵24、25均工作;在上限時，水泵24、25交替工作。
2、用戶用水量小於設備最大供水量二分之一(q＜ 1/2 Q)壓力使壓力控制器26觸點a至上限後，壓力繼續升高，壓力控制器27觸點b至上限(此時Q＝1，水泵25停機，24工作)。
(1)與非門6～9輸出端均為1、與門12、13關閉，水泵24、25停機。當(2)氣壓罐37壓力下降時，壓力控制器26觸點a跳回下限，D觸發器3翻轉，與非門8輸出端為0，與門13打開，水泵25工作。如果(3)氣壓罐37壓力又上升、壓力控制器26觸點a至上限，水泵25停機;如果壓力又下降、壓力控制器26動作，D觸發器3翻轉，與非門9輸出端為0，與門12打開，水泵24工作。既在q＜ 1/2 Q過程中，水泵24、25交替工作。若在第(2)情況下，氣壓罐37壓力繼續下降，則除壓力控制器26觸點a先跳回下限外，壓力控制器27觸點b也跳回下限，CP＝1、Q＝0、Q＝1、與門12、13打開，水泵24、25工作，重複q＞ 1/2 Q過程。循環工作。
權利要求
1.一種根據水泵機組流量與供水設備總流量代數關係，使水泵機組交替或斷續工作的氣壓給水設備控制方法，其特徵是兩臺水泵組流量相等，其和等於設備最大供水量時a、用戶用水量q大於設備最大供水量Qm二分之一，水泵組A、B工作程序
b、用戶用水量q小於設備最大供水量Qm二分之一，水泵組A、B工作程序
2.一種使用權利要求1所述氣壓給水設備控制方法製造的集成電路自動控制氣壓給水裝置，其特徵是1.1、D觸發器3的Q端，與非門4、6、10依次串聯，1.2、壓力控制器26觸點a、非門2輸出端、與非門8的輸出端分別與與非門4、6、10的輸入端相連;2.1、D觸發器3的Q端、與非門5、7、11依次串聯，2.2、壓力控制器26觸點a、非門2輸出端、與非門9輸出端分別與與非門5、7、11輸入端相連;3.1、與非門8的輸入端分別與D觸發器3的Q端、CP端、壓力控制器27觸點b相連;4.1、與非門9的輸入端分別與D觸發器3的Q端，CP端、壓力控制器27觸點b相連。
3.根據權利要求1所述的集成電路自動控制氣壓給水裝置，其特徵是1.1、非門1的輸入、輸出端分別與壓力控制器26觸點a、D觸發器3的CP端相連;2.1、非門2輸入端與壓力控制器27觸點b相連。
全文摘要
本發明提供一種氣壓給水設備控制方法及實現該方法的裝置。該控制方法可使氣壓罐體積在原尺寸上最少減小3/4，同時實現該方法的控制裝置採用集成電路，其最佳邏輯關係，不僅使水泵機組運行在最佳合理的狀態，大大減小氣壓罐體積、降低成本，而且還可以節約電力，供水安全可靠，是工業、民用等部門較理想的供水設備。
文檔編號E03B11/16GK1032969SQ8810675
公開日1989年5月17日 申請日期1988年9月14日 優先權日1988年9月14日
發明者於景和 申請人:於景和