專(zhuān)利名稱：一種套管式高層建筑供水泵的制作方法
一種套管式高層建筑供水泵，它屬于液體輸送設(shè)備，適用于高層建筑的自來(lái)水以及其它供水的增壓。
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多。由于公共供水系統(tǒng)要照顧低層用水壓力和輸水管道的安全，因而它的供水壓力是比較低的，一般不足以把水壓到十幾層以至幾十層的高層。因而高層建筑物多在底層修建專(zhuān)用泵房，使用普通泵增壓。由于高層建筑中用戶的用水量是不均勻的，隨時(shí)間變化很大。為適應(yīng)這種變工況的工作，多有采用變壓調(diào)整、機(jī)械變排量水泵或是蓄壓器等的方法。這些方法的水泵都工作在偏離最佳工況點(diǎn)，能量利用率較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，需要專(zhuān)門(mén)的泵站房間。由于普通水泵旋轉(zhuǎn)軸的密封不好解決，有如象在自來(lái)水這樣有一定的初始進(jìn)液壓力下工作，其密封磨損很快，需經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種套管式高層建筑供水泵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以做為輸水管的一段，密封性好，可以主動(dòng)控制工作工況，達(dá)到節(jié)能的目的。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如附

圖1所示，它有泵體1、進(jìn)液口2、出液口3，其特征在于泵主體1為電潛泵，在泵主體1之外有承壓套管4，承壓套管4兩端有與輸送管道相連的連接法蘭盤(pán)5和6，在出液口3處有封閉環(huán)7，在靠近電潛泵電機(jī)的承壓套管4壁上裝有密封電纜接頭8，密封電纜接頭8與可變頻電源變換器9相連，在出液口3處裝有壓力傳感器10，有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11中插有與可變頻電源變換器9的控制端相連，并對(duì)其進(jìn)行控制的控制適配模塊12和與壓力傳感器10相連的測(cè)量適配模塊13，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口與可和其它設(shè)備共有的中央控制計(jì)算機(jī)14相連。
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為封閉環(huán)7與法蘭盤(pán)6為一體的結(jié)構(gòu)形式示意圖。
附圖3為封閉環(huán)7與法蘭盤(pán)6分為兩體的結(jié)構(gòu)形式示意圖。
附圖4為密封電纜接頭8的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
本發(fā)明在使用時(shí)，供水網(wǎng)中有一定壓力的自來(lái)水通過(guò)進(jìn)液口2進(jìn)入承壓套管4中，在做為泵主體1的電潛泵增壓下，通過(guò)出液口3輸出。封閉環(huán)7使出液口3與和進(jìn)液口2相通的承壓套管4內(nèi)腔相隔離，保證電潛泵的正常工作。本發(fā)明通過(guò)兩端的連接法蘭盤(pán)5和6串入到液體輸送管線中。工作時(shí)，本發(fā)明的工況由可和其它的設(shè)備共有的中央控制計(jì)算機(jī)14控制。中央控制計(jì)算機(jī)14通過(guò)定時(shí)掃描的方式，先通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口發(fā)出測(cè)量適配模塊13的地址選通信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)介面11在收到送來(lái)的地址選通信號(hào)時(shí)，根據(jù)地址值選通測(cè)量適配模塊13。測(cè)量適配模13塊被選通后，把由壓力傳感器10得到的壓力值經(jīng)A/D變換后送回到中央控制計(jì)算機(jī)14，中央控制計(jì)算機(jī)14把得到的壓力數(shù)據(jù)處理后與控制策略進(jìn)行比較，當(dāng)需要改變工作工況時(shí)，中央控制計(jì)算機(jī)14通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口發(fā)出選通控制適配模塊12的地址選通信號(hào)，由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11選通相應(yīng)的控制適配模塊12，被選通后，中央控制計(jì)算機(jī)14給出改變工作工況的相應(yīng)數(shù)值，由控制適配模塊12鎖存并變換為可變頻電源變換器10輸入所需要的模擬量，改變可變頻電源變換器10輸出的交流電頻率，從而改變泵的工作工況。
本發(fā)明由于使用承壓套管包在泵主體之外，做為泵主體的電潛泵是處于內(nèi)外壓平衡的情況下工作，其本身并不承受輸入液的壓力作用，該壓力由承壓套管承受，承壓套管形狀簡(jiǎn)單，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)密封問(wèn)題，密封性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。使用承壓套管可以直接連入輸水管道中，不用單獨(dú)設(shè)置泵房。本發(fā)明使用中央控制計(jì)算機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)介面加各種適配模塊的機(jī)電一體化控制結(jié)構(gòu)。在中央控制計(jì)算機(jī)中可在存入對(duì)供水工況的控制策略，如可以數(shù)據(jù)不同的時(shí)間設(shè)定不同的供水壓力等，而且還可以增加其它傳感器和測(cè)量適配模塊，在控制策略中加入其它輸入?yún)?shù)，使控制策略更加優(yōu)化。由于使用優(yōu)化的控制策略控制可調(diào)頻電源變換器9的輸出頻率。從而改變電潛泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整其工作工況，無(wú)能量損失，因而可以提高效率，節(jié)約能量。使用和其它設(shè)備共有中央控制計(jì)算機(jī)，如與空調(diào)系統(tǒng)，防水系統(tǒng)等共用中央控制計(jì)算機(jī)，還可以達(dá)到一體化集中控制和管理的目的。
在本發(fā)明中，作為泵主體1的電潛泵已是一種成熟產(chǎn)品。該電潛泵可以使用天津電機(jī)總廠的QSK系列。也可以使用如專(zhuān)利號(hào)為91200001的“一種變工況電潛泵”，從而可以方便地調(diào)整本發(fā)明的使用工況。
本發(fā)明中的承壓套管4可以按普通高壓管的設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)制造，甚至可以選用與將接入的輸送管線相同的結(jié)構(gòu)尺寸、材料和制造方法，使其就成為輸送管線的一段。如可以直接使用無(wú)縫鋼管制造。承壓套管4前后兩端的連接法蘭盤(pán)5和6應(yīng)根據(jù)高壓設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)，它與承壓套管4的連接可以是焊接。也可以是螺紋連接，但應(yīng)是有較好密封性的錐螺紋。在本發(fā)明中，封閉環(huán)7與法蘭盤(pán)6可以是一體的，如附圖2所示。也可以是分開(kāi)的兩件，如附圖3所示，封閉環(huán)7與泵主體1之間的連接，可以是焊接，也可以是螺紋連接，還可以是法蘭盤(pán)連接。
本發(fā)明中的密封電纜接頭8，可以使用已有的防爆電纜接頭的形式，在承壓套管1內(nèi)腔端為針型座，并在外緣上有螺紋，電潛泵電機(jī)電纜頭為帶螺母的針型插頭，在電纜內(nèi)充有絕緣液塑體。如附圖4所示。
本發(fā)明可以多級(jí)串聯(lián)使用，在較高的高層建筑中，可以在不同高度串入本發(fā)明，但共用中央控制計(jì)算機(jī)14和標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11，所有的測(cè)量適配模塊和控制適配模塊都插入同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面中，只要分配不同的選通地址。
在本發(fā)明中，用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的可變頻電源變換器9可以使用日本富士公司的G5系列或G7系列逆變器，也可以使用如專(zhuān)利號(hào)為CN89209067的“一種大功率數(shù)控調(diào)壓與交流裝置”。
在本發(fā)明中，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11可以選用美國(guó)ME公司(MECHATRONICEQUIPMENTINC.)的I/O32，或是美國(guó)OPTO22公司的PB16AH。中央控制計(jì)算機(jī)14可以選用美國(guó)OPTO22公司的LC4控制器，也可以選用美國(guó)ME公司的PCS-1工業(yè)過(guò)程控制工作站，還可以選用普通PC計(jì)算機(jī)。適配模塊13可以采用OPTO22公司的AD3或類(lèi)似的A/D轉(zhuǎn)換模塊。適配模塊12可選用OPTO22公司的DA3或類(lèi)似的D/A轉(zhuǎn)換模塊。
權(quán)利要求
1.一種套管式高層建筑供水泵，它有泵體1、進(jìn)液口2、出液口3，其特征在于泵主體1為電潛泵，在泵主體1之外有承壓套管4，承壓套管4兩端有與輸送管道相連的連接法蘭盤(pán)5和6，在出液口3處有封閉環(huán)7，在靠近電潛泵電機(jī)的承壓套管4壁上裝有密封電纜接頭8，密封電纜接頭8與可變頻電源變換器9相連，在出液口3處裝有壓力傳感器10，有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11中插有與可變頻電源變換器9的控制端相連，并對(duì)其進(jìn)行控制的控制適配模塊12和與壓力傳感器10相連的測(cè)量適配模塊13，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面11通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口與可和其它設(shè)備共有的中央控制計(jì)算機(jī)14相連。
全文摘要
一種套管式高層建筑供水泵，它有泵體等。其特征在于泵主體為電潛泵，之外有承壓套管，其兩端有與輸送管道相連的連接法蘭盤(pán)，壁上裝有密封電纜接頭，并連有可變頻電源變換器，在出液口處裝有壓力傳感器，有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面，其中插有控制適配模塊和測(cè)量適配模塊，并通過(guò)串口與可和其它設(shè)備共有的中央控制計(jì)算機(jī)相連。由于使用承壓套管包在泵主體之外，電潛泵是處于內(nèi)外壓平衡的情況下工作，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)密封問(wèn)題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。
文檔編號(hào)F04D15/00GK1079031SQ9210358
公開(kāi)日1993年12月1日 申請(qǐng)日期1992年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月19日
發(fā)明者石行 申請(qǐng)人:北京市西城區(qū)新開(kāi)通用試驗(yàn)廠