一种智能双向调压塔系统的制作方法

专利2025-03-21  16


本发明属于双向调压塔领域,尤其是涉及一种智能双向调压塔系统。


背景技术:

1、双向调压塔是一种输水系统水锤防护设备,具有超压泄放、负压补水的功能,对输水系统正负压水锤防护均有效果。现有技术的双向调压塔,采用一种集成的机械装置,将超压泄放和负压补水的功能集成在一个装置内,结构复杂,且一旦设计完成,所有参数固化,这样的技术对输水系统过渡过程计算的依耐性非常高,过渡过程计算结果完全决定了双向调压塔的水锤防护效果。而实际输水系统在工作过程中,与过渡过程计算的偏差普遍存在,其结果就是,双向调压塔的水锤防护效果,理论总是与实际应用出现偏差,且无法事后调整。有鉴于此,本技术方案就是为了解决该问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明旨在提出一种智能双向调压塔系统,以解决上述现有技术中存在的至少一个问题。

2、为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

3、一种智能双向调压塔系统,包括塔体、智能水击泄放阀、轴流式止回阀、补水电磁阀、超声波液位计、plc监控系统、高频压力传感器和检修阀;所述塔体顶部安装超声波液位计,塔体底部通过水泵与主管道连通,主管道从右至左依次安装检修阀、轴流式止回阀、高频压力传感器和检修阀,所述智能水击泄放阀两端分别管路连通至轴流式止回阀两侧,所述主管道靠近轴流式止回阀一侧还通过补水电磁阀管路连通至水泵,所述智能水击泄放阀、轴流式止回阀、补水电磁阀、超声波液位计、高频压力传感器均与plc监控系统通信连接。

4、进一步的,所述连接管路沿水流方向安装轴流式止回阀,轴流式止回阀两侧分别安装一个检修阀。

5、进一步的,所述智能双向调压塔系统初期通水时,水泵启动,主管道压力升高,此时轴流式止回阀在水压作用下关闭,智能水击泄放阀感应到主管道压力未达到初始整定压力,水击泄放阀关闭;此时塔体与主管道不连通,补水电磁阀主动开启补水,超声波液位计记录塔体内部液位,当塔体内液位达到设定值时,补水电磁阀关闭。

6、进一步的,输水系统正常运行时,智能双向调压塔系统压力处于稳定状态,此时轴流式止回阀和智能水击泄放阀处于关闭状态,塔体内液位处于设定状态;当超声波液位计监测到塔体内液位异常,有三种情况:

7、一种是液位因为塔体与外界连通,时间较长时,因水体蒸发导致液位下降,此情况属于正常现象,补水电磁阀自动开启补水,将塔体内水位补充至设定水位;

8、第二种塔体内液位在短时间内下降至低于设定值,系统判定为异常,补水电磁阀开启补水,将水位补充至设定水位,同时发送警告,塔体有泄露,申请对塔体进行补漏维护;

9、第三种为塔体水位发生升高现象,系统发送警告,轴流式止回阀或智能水击泄放阀有漏水现象,申请阀门维护。

10、进一步的,当所述智能双向调压塔系统停泵时,智能双向调压塔系统进入瞬态监测模式,停泵初期,主管道压力迅速降低,当压力降低至低于调压塔塔体水位高时,轴流式止回阀迅速开启,塔体内的水快速进入主管道,消除管道负压,此时,对管道瞬态压力进行监测,存在异常警报。

11、进一步的,所述异常警报包括:

12、当压力低于塔内水位0.5米时,开始计时,记录压力降幅曲线斜率拐点出现的时间点,压力低于塔内水位0.5米至该时间点的时间差即为轴流式止回阀补水动作时间差,若时间差超过0.5秒,实施止回阀开启延时警报;

13、当系统确认止回阀已经开启补水,但是主管道压力还是持续降低,且出现负压现象,实施两种警报逻辑,优先警报为推送塔体水位设定值偏低警报,如塔体内水位未达到理论最大值,则推送修改塔体水位初设值方案,若塔体设定水位已经达到理论最大值,则实施补水管偏小警报,需要更换并增加补水管口径,或更换轴流式止回阀;

14、当系统停泵负压结束,正压波出现时,主管道压力超出工作压力,此压力升值即为正压水锤,此时的超压如超过智能水击泄放阀设定压力,则启动水击泄放阀的泄压电磁阀,水击泄放阀开启快速泄压,快速泄压或存在异常状态。

15、进一步的,所述异常状态为三种,一种为泄压延时,一种为泄压能力不足,一种为整定压力设置不合理;三种状态的表现分别为:

16、当瞬态压力超过泄压整定压力瞬间开始计时,系统记录压力升值曲线斜率,当曲线斜率出现拐点,记录此时时间点,该时间点与开始记录超出整定压力的时间点差值,即为泄压延时时间;在该时间段内,如瞬态超压值超过设定超压值,则判定水击泄放阀开启延时,实施泄放延时报警;

17、如水击泄放阀开启后,超压依旧存在,则判定水击泄放阀泄放能力不足,须增大水击泄放阀口径;

18、整定压力不合理的表现分别有偏高和偏低,其中,偏高的表现,只要监测到瞬态水锤升压超出设定值,且整定压力设定值不是极限整定压力,则可进行判定;整定压力设定值偏低的表现,要根据系统稳态运行期间的表现来判定,在系统稳态运行期间,如果监测到水击泄放阀会因为系统压力的微小波动而频繁开启,则判定水击泄放阀整定压力设定值偏低。

19、相对于现有技术,本发明所述的一种智能双向调压塔系统具有以下优势:

20、(1)本发明所述的一种智能双向调压塔系统,一种将负压补水、超压泄水功能分开的双向调压塔装置,具有更好的独立性和容错能力,可靠性更高,并且补水动作由轴流式止回阀实现,充分利用了轴流式止回阀的流通性能和快速动作补水性能;泄水动作有专门用于超压泄压的水泄放阀来实现,泄压能力更强响应速度更快。

21、(2)本发明所述的一种智能双向调压塔系统,一种可以对负压补水速率和超压泄水条件进行随时调整设定的系统,可以更好的匹配工况需求。

22、(3)本发明所述的一种智能双向调压塔系统,全面监测双向调压塔工作过程,对双向调压塔的水锤防护性能可以直观且详细的掌握,并且还有多种警报,可以及时发现问题处理问题追溯问题。

23、(4)本发明所述的一种智能双向调压塔系统,具有自主优化双向调压塔设定值的功能,可以自主成长学习,以便更加适应工况运行,将双向调压塔的水锤防护能力发挥至极致。



技术特征:

1.一种智能双向调压塔系统,其特征在于:包括塔体、智能水击泄放阀、轴流式止回阀、补水电磁阀、超声波液位计、plc监控系统、高频压力传感器和检修阀;所述塔体顶部安装超声波液位计,塔体底部通过水泵与主管道连通,主管道从右至左依次安装检修阀、轴流式止回阀、高频压力传感器和检修阀,所述智能水击泄放阀两端分别管路连通至轴流式止回阀两侧,所述主管道靠近轴流式止回阀一侧还通过补水电磁阀管路连通至水泵,所述智能水击泄放阀、轴流式止回阀、补水电磁阀、超声波液位计、高频压力传感器均与plc监控系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能双向调压塔系统,其特征在于:所述连接管路沿水流方向安装轴流式止回阀,轴流式止回阀两侧分别安装一个检修阀。

3.根据权利要求1所述的一种智能双向调压塔系统,其特征在于:所述智能双向调压塔系统初期通水时,水泵启动,主管道压力升高,此时轴流式止回阀在水压作用下关闭,智能水击泄放阀感应到主管道压力未达到初始整定压力,水击泄放阀关闭;此时塔体与主管道不连通,补水电磁阀主动开启补水,超声波液位计记录塔体内部液位,当塔体内液位达到设定值时,补水电磁阀关闭。

4.根据权利要求1所述的一种智能双向调压塔系统,其特征在于:输水系统正常运行时,智能双向调压塔系统压力处于稳定状态,此时轴流式止回阀和智能水击泄放阀处于关闭状态,塔体内液位处于设定状态;当超声波液位计监测到塔体内液位异常,有三种情况:

5.根据权利要求1所述的一种智能双向调压塔系统,其特征在于:当所述智能双向调压塔系统停泵时,智能双向调压塔系统进入瞬态监测模式,停泵初期,主管道压力迅速降低,当压力降低至低于调压塔塔体水位高时,轴流式止回阀迅速开启,塔体内的水快速进入主管道,消除管道负压,此时,对管道瞬态压力进行监测,存在异常警报。

6.根据权利要求5所述的一种智能双向调压塔系统,其特征在于:所述异常警报包括:

7.根据权利要求1所述的一种智能双向调压塔系统,其特征在于:所述异常状态为三种,一种为泄压延时,一种为泄压能力不足,一种为整定压力设置不合理;三种状态的表现分别为:


技术总结
本发明提供了一种智能双向调压塔系统,包括塔体、智能水击泄放阀、轴流式止回阀、补水电磁阀、超声波液位计、PLC监控系统、高频压力传感器和检修阀。本发明有益效果:一种将负压补水、超压泄水功能分开的双向调压塔装置,具有更好的独立性和容错能力,可靠性更高,并且补水动作由轴流式止回阀实现,充分利用了轴流式止回阀的流通性能和快速动作补水性能;泄水动作有专门用于超压泄压的水泄放阀来实现,泄压能力更强响应速度更快。

技术研发人员:王东辉,何锐,王学攀,王天彪
受保护的技术使用者:博纳斯威阀门股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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