專(zhuān)利名稱(chēng)：疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)接入高層、小高層管網(wǎng)系統(tǒng)中的生活疊壓供水設(shè)備的性能進(jìn)
行全面測(cè)試的實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)，尤其是一種能夠模擬市政自來(lái)水供水壓力波動(dòng)、模擬用戶(hù)側(cè) 的實(shí)際用水量的流量變化，同時(shí)能夠預(yù)設(shè)這種變化規(guī)律的多功能疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
原有疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能，在待測(cè)試的疊壓供水設(shè)備進(jìn) 水側(cè)加上測(cè)試工況變頻水泵，在待測(cè)試的疊壓供水設(shè)備出水側(cè)加上手動(dòng)閥門(mén)(如手動(dòng)蝶 閥)，通過(guò)對(duì)變頻水泵頻率的設(shè)置來(lái)改變工況水泵的轉(zhuǎn)速，從而改變待測(cè)試的疊壓供水設(shè) 備的進(jìn)水供水壓力，通過(guò)調(diào)節(jié)手動(dòng)閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試供水設(shè)備的水流量。該系統(tǒng)存在最大的 不足是1、不能夠準(zhǔn)確模擬疊壓供水設(shè)備的出水側(cè)(用戶(hù)側(cè))流量變動(dòng)情況。實(shí)際工程應(yīng) 用中，疊壓供水設(shè)備出水流量處于不斷變化的狀態(tài)，而這種變化具有一定的規(guī)律性，如每天 17:00 19:30為用水高峰時(shí)段，每天23:0(T6:00為用水低峰時(shí)段，而用水低峰時(shí)段又存在 對(duì)供水壓力的隨機(jī)性擾動(dòng)。要全面準(zhǔn)確地測(cè)試疊壓供水設(shè)備，就需要測(cè)試系統(tǒng)能夠真實(shí)地 模擬出水側(cè)工況；2、能耗大。在待測(cè)試的疊壓供水設(shè)備出水側(cè)的水經(jīng)手動(dòng)閥門(mén)放至常壓的 循環(huán)水箱，后由變頻水泵加壓至進(jìn)水壓力，進(jìn)入疊壓供水設(shè)備參與循環(huán)，疊壓供水設(shè)備出水
側(cè)的水壓力較高，若直接排至循環(huán)水箱，則這部分的能量浪費(fèi)；3、功能單一。疊壓供水設(shè)備 需要測(cè)量的參數(shù)有實(shí)時(shí)功率、耗電量、出水流量、進(jìn)水壓力、出水壓力等，同時(shí)，需要模擬市 政自來(lái)水供水壓力變動(dòng)，在供水壓力過(guò)低時(shí)，測(cè)試疊壓供水設(shè)備能否按照設(shè)定的程序保護(hù) 市政管網(wǎng)。 要解決的技術(shù)問(wèn)題待測(cè)試的疊壓供水設(shè)備出水側(cè)的壓力需維持恒定，但流量處 于變動(dòng)狀態(tài)，性能測(cè)試系統(tǒng)需要能夠根據(jù)需要設(shè)定流量調(diào)節(jié)。測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，必須運(yùn)行的 設(shè)備是待測(cè)試的疊壓供水設(shè)備和工況水泵。測(cè)試系統(tǒng)水路共有三種壓力狀態(tài)，其中循環(huán)水 箱里的水為常壓狀態(tài)，疊壓供水設(shè)備進(jìn)水側(cè)是模擬市政自來(lái)水壓力，處于中間壓力狀態(tài)，出 水側(cè)的水為高壓狀態(tài)，若出水側(cè)的水直接排至循環(huán)水箱，則導(dǎo)致該部分水的能量浪費(fèi)，而設(shè) 備進(jìn)水側(cè)的水處于中間壓力，因此，有必要使出水側(cè)高壓的水引至進(jìn)水側(cè)的中間壓力狀態(tài)， 能夠大大節(jié)省電能。要實(shí)現(xiàn)疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)所采集參數(shù)的齊全，需要增加相應(yīng) 變送設(shè)備、即有通訊功能的調(diào)節(jié)、顯示儀表，監(jiān)控系統(tǒng)較為復(fù)雜，同時(shí)，要在測(cè)試設(shè)備進(jìn)水側(cè) 模擬市政自來(lái)水供水壓力變動(dòng)，就需要在測(cè)試系統(tǒng)中設(shè)計(jì)壓力變動(dòng)設(shè)計(jì)模塊，且要求該模 塊能夠設(shè)定壓力變動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是 提供一種能克服上述缺陷的疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，能夠模擬疊壓供水設(shè)備 的出水側(cè)(用戶(hù)側(cè))流量變動(dòng)情況，且能夠模擬進(jìn)水側(cè)(市政自來(lái)水供水)壓力波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在多種工況下全面測(cè)試疊壓供水設(shè)備的各項(xiàng)性能參數(shù)；降低能耗，節(jié)約能源。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) —種疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，包括疊壓供水設(shè)備10，疊壓供水設(shè)備10的進(jìn)水 口 16通過(guò)進(jìn)水側(cè)管路與水箱1出口相接通，疊壓供水設(shè)備10的出水口 17通過(guò)出水側(cè)管路 與水箱1進(jìn)口相接通，水箱1與自來(lái)水補(bǔ)水管20接通，進(jìn)水側(cè)管路上按進(jìn)水方向依次設(shè)有 一組或若干組并聯(lián)的水泵機(jī)組22、進(jìn)水側(cè)壓力變送器8和進(jìn)水側(cè)壓力表9 ;水泵機(jī)組22與 一旁通管路并聯(lián)，所述旁通管路上按進(jìn)水方向依次設(shè)有進(jìn)水側(cè)截止閥5和進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6 ; 出水側(cè)管路上按出水方向依次設(shè)有出水側(cè)壓力變送器18、出水側(cè)壓力表19、流量變送器11 和出水側(cè)電動(dòng)閥15 ;進(jìn)水側(cè)截止閥5后設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥15前，該段管路上設(shè)截 止閥13 ;進(jìn)水側(cè)壓力變送器8前設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥15前，該段管路上設(shè)截止閥 12。 所述進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6和進(jìn)水側(cè)壓力變送器8分別通過(guò)線路與進(jìn)水側(cè)控制器7連 接。 所述出水側(cè)電動(dòng)閥15和流量變送器11分別通過(guò)線路與出水側(cè)控制器14連接。
所述水泵機(jī)組22按進(jìn)水方向依次設(shè)有工況水泵2、工況水泵止回閥3和工況水泵 截止閥4。 所述自來(lái)水補(bǔ)水管20上設(shè)閥門(mén)21。 所述進(jìn)水側(cè)控制器7和出水側(cè)控制器14為可編程控制器或PID控制器。
本發(fā)明的有益效果 測(cè)試系統(tǒng)能夠真實(shí)地模擬出水側(cè)(用戶(hù)側(cè))的流量變動(dòng)，根據(jù)實(shí)際變動(dòng)規(guī)律，較為 準(zhǔn)備地測(cè)試疊壓供水設(shè)備的性能。能夠最大限度地節(jié)約測(cè)試成本，設(shè)備穩(wěn)定性運(yùn)行測(cè)試的 大部分時(shí)間只需要運(yùn)行設(shè)備即可完成所需測(cè)試工作?？赡M進(jìn)水側(cè)(市政自來(lái)水供水)壓 力波動(dòng)，能夠測(cè)試疊壓供水設(shè)備抗干擾能力以及對(duì)市政管網(wǎng)的保護(hù)能力。降低能耗，節(jié)約能 源。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1、水箱；2、工況水泵；3、工況水泵止回閥；4、工況水泵截止閥；5、進(jìn)水側(cè)截 止閥；6、進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥；7、進(jìn)水側(cè)控制器；8、進(jìn)水側(cè)壓力變送器；9、進(jìn)水側(cè)壓力表；10、疊壓 供水設(shè)備；11、流量變送器；12、截止閥；13、截止閥；14、出水側(cè)控制器；15、出水側(cè)電動(dòng)閥； 16、進(jìn)水口 ；17、出水口 ；18、出水側(cè)壓力變送器；19、出水側(cè)壓力表；20、自來(lái)水補(bǔ)水管；21、 閥門(mén)；22、水泵機(jī)組。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 如圖1所示，一種疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，包括疊壓供水設(shè)備IO，疊壓供水設(shè) 備10的進(jìn)水口 16通過(guò)進(jìn)水側(cè)管路與水箱1出口相接通，疊壓供水設(shè)備10的出水口 17通 過(guò)出水側(cè)管路與水箱1進(jìn)口相接通，水箱1與自來(lái)水補(bǔ)水管20接通，自來(lái)水補(bǔ)水管20上設(shè) 閥門(mén)21。進(jìn)水側(cè)管路上按進(jìn)水方向依次設(shè)有一組或若干組并聯(lián)的水泵機(jī)組22、進(jìn)水側(cè)壓力
4變送器8和進(jìn)水側(cè)壓力表9。水泵機(jī)組22按進(jìn)水方向依次設(shè)有工況水泵2、工況水泵止回 閥3和工況水泵截止閥4。水泵機(jī)組22與一旁通管路并聯(lián)，所述旁通管路上按進(jìn)水方向依 次設(shè)有進(jìn)水側(cè)截止閥5和進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6。進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6和進(jìn)水側(cè)壓力變送器8分別通 過(guò)線路與進(jìn)水側(cè)控制器7連接。 出水側(cè)管路上按出水方向依次設(shè)有出水側(cè)壓力變送器18、出水側(cè)壓力表19、流量 變送器11和出水側(cè)電動(dòng)閥15 ;進(jìn)水側(cè)截止閥5后設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥15前，該段 管路上設(shè)截止閥13 ;進(jìn)水側(cè)壓力變送器8前設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥15前，該段管路上 設(shè)截止閥12。出水側(cè)電動(dòng)閥15和流量變送器11分別通過(guò)線路與出水側(cè)控制器14連接。
進(jìn)水側(cè)控制器7和出水側(cè)控制器14為可編程控制器或PID控制器，優(yōu)選采用PID 控制器。 本發(fā)明的工作過(guò)程和原理為 測(cè)試進(jìn)行時(shí)，將疊壓供水設(shè)備10調(diào)節(jié)至自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)模擬疊壓供水設(shè)備10 的進(jìn)水側(cè)(市政自來(lái)水供水)壓力波動(dòng)和出水側(cè)(用戶(hù)側(cè))流量變動(dòng)情況，測(cè)試疊壓供水 設(shè)備的各項(xiàng)性能參數(shù)。 通過(guò)各閥門(mén)的開(kāi)關(guān)組合，可模擬多種工況。通過(guò)進(jìn)水側(cè)控制器7對(duì)進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥 6、進(jìn)水側(cè)壓力變送器8的控制，即可實(shí)現(xiàn)疊壓供水設(shè)備IO進(jìn)水壓力的調(diào)節(jié)。通過(guò)出水側(cè)控 制器14對(duì)流量變送器11、出水側(cè)電動(dòng)閥15的控制，可實(shí)現(xiàn)出水側(cè)流量的調(diào)節(jié)。
模擬疊壓供水設(shè)備的進(jìn)水側(cè)(市政自來(lái)水供水)壓力波動(dòng) 疊壓供水設(shè)備10即待測(cè)試的供水設(shè)備；水箱1為本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)提供循環(huán)用 水，同時(shí)也有膨脹水箱和系統(tǒng)排氣的作用；工況水泵2為待測(cè)試的疊壓供水設(shè)備10提供外 部水源壓力，以模擬市政自來(lái)水壓；工況水泵止回閥3和工況水泵截止閥4用于保護(hù)工況水 泵2。 測(cè)試疊壓供水設(shè)備10的進(jìn)水側(cè)受市政自來(lái)水壓力，可通過(guò)進(jìn)水側(cè)壓力表9觀察該 壓力。根據(jù)用戶(hù)需要模擬各地域市政自來(lái)水壓力以測(cè)試疊壓供水設(shè)備io對(duì)市政管網(wǎng)的保 護(hù)能力。調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力時(shí)，工況水泵截止閥4、進(jìn)水側(cè)截止閥5、出水側(cè)電動(dòng)閥15打開(kāi)，截止 閥12、截止閥13關(guān)閉，進(jìn)水側(cè)壓力變送器8為進(jìn)水側(cè)控制器7的反饋信號(hào)來(lái)源，通過(guò)對(duì)進(jìn)水 側(cè)控制器7編程實(shí)現(xiàn)不同市政自來(lái)水壓力的模擬，并依此調(diào)節(jié)進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn) 工況水泵2旁通水量的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)定的進(jìn)水壓力。 在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)還可在模擬疊壓供水設(shè)備10的進(jìn)水壓力時(shí)提 供一種水的封閉循環(huán)運(yùn)行的節(jié)能模式。測(cè)試疊壓供水設(shè)備10的出水側(cè)為高壓狀態(tài)，進(jìn)水側(cè) 為中間壓力狀態(tài)，水箱1為常壓低壓狀態(tài)，現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)思路是利用工況水泵2將低壓的 水加壓至中間壓力狀態(tài)，疊壓供水設(shè)備10將中間壓力的水加壓至設(shè)定的高壓狀態(tài)，最后將 高壓的水釋放至低壓的水箱1完成整個(gè)水路的循環(huán)——導(dǎo)致了高壓狀態(tài)的水釋放至低壓狀 態(tài)這部分的能量浪費(fèi)。因此，本發(fā)明從節(jié)能的角度設(shè)計(jì)了旁通管路，將疊壓供水設(shè)備10出 水側(cè)高壓狀態(tài)的水引至旁通管路從而引至進(jìn)水側(cè)。節(jié)能運(yùn)行時(shí)，截止閥13打開(kāi)，工況水泵 截止閥4、進(jìn)水側(cè)截止閥5 、截止閥12 、出水側(cè)電動(dòng)閥15關(guān)閉，旁通管路上的進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6 可以在調(diào)節(jié)水流量的同時(shí)，調(diào)節(jié)循環(huán)水管路上的壓力，實(shí)現(xiàn)高壓水壓力降的調(diào)節(jié)，使該閥后 的水能滿(mǎn)足測(cè)試疊壓供水設(shè)備10進(jìn)水側(cè)壓力的要求，從而節(jié)省工況水泵2運(yùn)行的耗電量。
模擬疊壓供水設(shè)備的出水側(cè)(用戶(hù)側(cè))流量變動(dòng)
打開(kāi)工況水泵截止閥4、進(jìn)水側(cè)截止閥5、進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6，關(guān)閉截止閥12、截止閥 13。在疊壓供水設(shè)備10出水側(cè)管路上設(shè)置流量變送器11和出水側(cè)電動(dòng)閥15，出水側(cè)電動(dòng) 閥15和流量變送器11分別通過(guò)線路與出水側(cè)控制器14連接。流量變送器11為出水側(cè)控 制器14控制出水側(cè)電動(dòng)閥15提供反饋信號(hào)，通過(guò)對(duì)出水側(cè)控制器14編程實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段水 流量的模擬，并以此通過(guò)調(diào)節(jié)出水側(cè)電動(dòng)閥15的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)用戶(hù)用水量的模擬調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的流量參數(shù)根據(jù)不同時(shí)段模擬出水側(cè)水量變動(dòng)調(diào)節(jié)的規(guī)律是 6:00 8:00和17:00 19:30為用水高峰期，設(shè)定該時(shí)段流量為疊壓供水設(shè)備10的滿(mǎn)負(fù)荷流 量；8:00 10:30和12:30 17:00為用水低峰期，設(shè)定該時(shí)段流量為疊壓供水設(shè)備10的低負(fù) 荷范圍隨機(jī)擾動(dòng)流量；10:30 12:30和19:30 23:30為用水量不穩(wěn)定期，在該時(shí)段用水量會(huì) 有較大的波動(dòng)，設(shè)定該時(shí)段流量為疊壓供水設(shè)備10的半負(fù)荷流量，同時(shí)加上隨機(jī)擾動(dòng)流量 輸出；23:30 6:00為用水低峰期，在該時(shí)段，出水流量為零，同時(shí)有較小的隨機(jī)擾動(dòng)，因此 設(shè)定該時(shí)段流量為零，加上較小的隨機(jī)擾動(dòng)。
同時(shí)模擬進(jìn)水側(cè)壓力、出水側(cè)流量時(shí)的節(jié)能運(yùn)行 打開(kāi)工況水泵截止閥4、進(jìn)水側(cè)截止閥5、進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6、截止閥12、出水側(cè)電動(dòng) 閥15，關(guān)閉截止閥13。根據(jù)需要關(guān)小出水側(cè)電動(dòng)閥15，則疊壓供水設(shè)備10出水側(cè)的一部 分高壓狀態(tài)的水分流至截止閥12所在段的管路，通過(guò)預(yù)先設(shè)定好參數(shù)的壓力變送器8，流 入疊壓供水設(shè)備10。故可減少工況水泵2的工作量，可將工況水泵2調(diào)節(jié)至較小的流量。 通過(guò)進(jìn)水側(cè)控制器7對(duì)進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥6和進(jìn)水側(cè)壓力變送器8的控制，即可實(shí)現(xiàn)疊壓供水 設(shè)備10進(jìn)水壓力的調(diào)節(jié)。通過(guò)出水側(cè)控制器14對(duì)流量變送器11和出水側(cè)電動(dòng)閥15的控 制，可實(shí)現(xiàn)出水側(cè)流量的調(diào)節(jié)。 本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，包括疊壓供水設(shè)備(10)，疊壓供水設(shè)備(10)的進(jìn)水口(16)通過(guò)進(jìn)水側(cè)管路與水箱(1)出口相接通，疊壓供水設(shè)備(10)的出水口(17)通過(guò)出水側(cè)管路與水箱(1)進(jìn)口相接通，水箱(1)與自來(lái)水補(bǔ)水管(20)接通，其特征在于進(jìn)水側(cè)管路上按進(jìn)水方向依次設(shè)有一組或若干組并聯(lián)的水泵機(jī)組(22)、進(jìn)水側(cè)壓力變送器(8)和進(jìn)水側(cè)壓力表(9)；水泵機(jī)組(22)與一旁通管路并聯(lián)，所述旁通管路上按進(jìn)水方向依次設(shè)有進(jìn)水側(cè)截止閥(5)和進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥(6)；出水側(cè)管路上按出水方向依次設(shè)有出水側(cè)壓力變送器(18)、出水側(cè)壓力表(19)、流量變送器(11)和出水側(cè)電動(dòng)閥(15)；進(jìn)水側(cè)截止閥(5)后設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥(15)前，該段管路上設(shè)截止閥(13)；進(jìn)水側(cè)壓力變送器(8)前設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥(15)前，該段管路上設(shè)截止閥(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥(6) 和進(jìn)水側(cè)壓力變送器(8)分別通過(guò)線路與進(jìn)水側(cè)控制器(7)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述出水側(cè)電動(dòng)閥 (15)和流量變送器(11)分別通過(guò)線路與出水側(cè)控制器(14)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述水泵機(jī)組(22) 按進(jìn)水方向依次設(shè)有工況水泵(2)、工況水泵止回閥(3)和工況水泵截止閥(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述自來(lái)水補(bǔ)水管 (20)上設(shè)閥門(mén)(21)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)水側(cè)控制 器(7)和出水側(cè)控制器(14)為可編程控制器或PID控制器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種疊壓供水設(shè)備性能測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)模擬疊壓供水設(shè)備進(jìn)水側(cè)壓力波動(dòng)和出水側(cè)流量變動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)在多種工況下全面測(cè)試疊壓供水設(shè)備的各項(xiàng)性能參數(shù)，且可降低能耗、節(jié)約能源。包括疊壓供水設(shè)備，疊壓供水設(shè)備的進(jìn)水口通過(guò)進(jìn)水側(cè)管路與水箱出口相接通，疊壓供水設(shè)備的出水口通過(guò)出水側(cè)管路與水箱進(jìn)口相接通，水箱與自來(lái)水補(bǔ)水管接通，進(jìn)水側(cè)管路上設(shè)有一組或若干組并聯(lián)的水泵機(jī)組；水泵機(jī)組與一旁通管路并聯(lián)，旁通管路上依次設(shè)有進(jìn)水側(cè)截止閥和進(jìn)水側(cè)電動(dòng)閥；出水側(cè)管路上設(shè)有出水側(cè)電動(dòng)閥；進(jìn)水側(cè)截止閥后設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥前，該段管路上設(shè)截止閥；進(jìn)水側(cè)壓力變送器前設(shè)管路連通至出水側(cè)電動(dòng)閥前，該段管路上設(shè)截止閥。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101788396SQ20101010216
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者丁春雷, 徐衛(wèi)榮, 潘志超, 邵國(guó)春, 錢(qián)錚炫 申請(qǐng)人:無(wú)錫炫宇水處理設(shè)備有限公司;徐衛(wèi)榮