[發(fā)明專利]供水管網(wǎng)水錘電控裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711308588.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108035405A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳強;肖喜財
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國家電網(wǎng)公司;福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E03B11/16
• 分類號: E03B11/16;F04B49/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;丘鴻超

本發(fā)明涉及一種供水管網(wǎng)水錘電控裝置。包括控制模塊及與該控制模塊連接的變頻器、用于接收火災(zāi)報警主機火警聯(lián)動信號的第一開入模塊、用于檢測消防水池水位信號的第二開入模塊、用于檢測管道壓力的壓力傳感模塊；控制模塊接收第一開入模塊、第二開入模塊、壓力傳感模塊的采集信號并通過軟件編程對包括水泵、變頻器的各功能單元進(jìn)行協(xié)聯(lián)控制，實現(xiàn)消防水泵的軟啟軟停控制；變頻器、水泵以及總管壓力變送器等設(shè)備組成管網(wǎng)的恒壓供水系統(tǒng)，實現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水控制功能。本發(fā)明通過控制消防水泵軟啟軟停，消除消防管網(wǎng)的水錘產(chǎn)生，且能夠?qū)崿F(xiàn)壓力恒定調(diào)節(jié)功能使供水管網(wǎng)在消防水泵在啟停階段外的保持壓力穩(wěn)定不變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種供水管網(wǎng)水錘電控裝置。

背景技術(shù)

街面水電站位于福建省尤溪河流域上游，裝機容量150MW*2，地下廠房結(jié)構(gòu)，2008年投產(chǎn)發(fā)電。電站中控樓的消防用水取自后山高位水池（高程▽342米），高位水池由地下廠房兩臺消防水泵供水。

如圖1所示，消防水泵投運以來水泵啟動、停止瞬間水泵出水口處水壓波動大，壓力在1.8MPa至3.5MPa之間波動；高程290米處輸水管路出現(xiàn)劇烈振動、擺動，波紋管嚴(yán)重扭曲，設(shè)備存在安全隱患。

供水管路在突然啟停泵時，由于管內(nèi)水流的慣性作用導(dǎo)致管內(nèi)水流量的急劇變化，瞬間引起管內(nèi)壓力升高或降低，產(chǎn)生水流沖擊波，就像錘子敲打一樣，是謂水錘，有正水錘和負(fù)水錘。街面電站消防水泵啟動、停止時在水泵出水口處出現(xiàn)水錘現(xiàn)象，瞬間峰值達(dá)正常工作壓力的2倍，水錘的存在正是消防送水管網(wǎng)上各伸縮節(jié)以及閥門等管路連接部件發(fā)生滲水及損壞的主要原因。

水錘的破壞力與當(dāng)時水流的動量有關(guān)，符合沖量定理，即Ft=mv，也就是管內(nèi)壓力X作用時間=水的質(zhì)量X水的流速。現(xiàn)有方式采用在消防水泵出口管道上以及高程290m處管路上分別加裝水錘消除器，利用水錘消除器內(nèi)合成橡膠彈性內(nèi)膽吸納輸水管道水錘余壓，對水波的瞬間壓力提供快速而有效的緩沖，從而使管道內(nèi)壓力得到調(diào)節(jié)。

然而加裝水錘消除器后雖然在一定程度上消除水錘作用引起的水壓波動，但消防水泵在啟動、停止時水泵出口水壓波動最大值依然達(dá)到2.5MPa，這樣幅值的水錘存在是目前消防送水管網(wǎng)上各伸縮節(jié)以及閥門等管路連接部件發(fā)生滲水及損壞的主要原因。

因此在不能改變水的質(zhì)量的狀況下，本申請考慮從減緩水的流速以及延遲其作用時間的角度去降低管內(nèi)的水流壓力，從而消除其水錘效應(yīng)。針對街面電站消防供水系統(tǒng)，延長消防水泵的啟動和停止時間，使水泵出口水流緩慢地遞增和遞減，便能減緩水流沖擊達(dá)到減小水錘效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種供水管網(wǎng)水錘電控裝置，通過控制消防水泵軟啟軟停，消除消防管網(wǎng)的水錘產(chǎn)生，且能夠?qū)崿F(xiàn)壓力恒定調(diào)節(jié)功能使供水管網(wǎng)在消防水泵在啟停階段外的保持壓力穩(wěn)定不變化。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種供水管網(wǎng)水錘電控裝置，包括控制模塊及與該控制模塊連接的變頻器、用于接收火災(zāi)報警主機火警聯(lián)動信號的第一開入模塊、用于檢測消防水池水位信號的第二開入模塊、用于檢測管道壓力的壓力傳感模塊；控制模塊接收第一開入模塊、第二開入模塊、壓力傳感模塊的采集信號并通過軟件編程對包括水泵、變頻器的各功能單元進(jìn)行協(xié)聯(lián)控制，實現(xiàn)消防水泵的軟啟軟停控制；變頻器、水泵以及總管壓力變送器等設(shè)備組成管網(wǎng)的恒壓供水系統(tǒng)，實現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水控制功能。

在本發(fā)明一實施例中，所述控制模塊采用PLC。

在本發(fā)明一實施例中，所述控制模塊還連接有電站集控中心，以實現(xiàn)整個供水系統(tǒng)的自動運行監(jiān)視和遠(yuǎn)程人工干預(yù)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明裝置采用PLC+變頻器的自動控制系統(tǒng)設(shè)計思路的優(yōu)點體現(xiàn)于：是從消防管網(wǎng)水錘產(chǎn)生原因入手，通過控制消防水泵軟啟軟停，消除消防管網(wǎng)的水錘產(chǎn)生。水泵啟動后該自動控制系統(tǒng)投入壓力恒定調(diào)節(jié)功能使供水管網(wǎng)在消防水泵在啟停階段外的保持壓力穩(wěn)定不變化。