[发明专利]供水管网水锤电控装置

说明书

本发明涉及一种供水管网水锤电控装置。包括控制模块及与该控制模块连接的变频器、用于接收火灾报警主机火警联动信号的第一开入模块、用于检测消防水池水位信号的第二开入模块、用于检测管道压力的压力传感模块；控制模块接收第一开入模块、第二开入模块、压力传感模块的采集信号并通过软件编程对包括水泵、变频器的各功能单元进行协联控制，实现消防水泵的软启软停控制；变频器、水泵以及总管压力变送器等设备组成管网的恒压供水系统，实现管网的恒压供水控制功能。本发明通过控制消防水泵软启软停，消除消防管网的水锤产生，且能够实现压力恒定调节功能使供水管网在消防水泵在启停阶段外的保持压力稳定不变化。

技术领域

本发明涉及一种供水管网水锤电控装置。

背景技术

街面水电站位于福建省尤溪河流域上游，装机容量150MW*2，地下厂房结构，2008年投产发电。电站中控楼的消防用水取自后山高位水池（高程▽342米），高位水池由地下厂房两台消防水泵供水。

如图1所示，消防水泵投运以来水泵启动、停止瞬间水泵出水口处水压波动大，压力在1.8MPa至3.5MPa之间波动；高程290米处输水管路出现剧烈振动、摆动，波纹管严重扭曲，设备存在安全隐患。

供水管路在突然启停泵时，由于管内水流的惯性作用导致管内水流量的急剧变化，瞬间引起管内压力升高或降低，产生水流冲击波，就像锤子敲打一样，是谓水锤，有正水锤和负水锤。街面电站消防水泵启动、停止时在水泵出水口处出现水锤现象，瞬间峰值达正常工作压力的2倍，水锤的存在正是消防送水管网上各伸缩节以及阀门等管路连接部件发生渗水及损坏的主要原因。

水锤的破坏力与当时水流的动量有关，符合冲量定理，即Ft=mv，也就是管内压力X作用时间=水的质量X水的流速。现有方式采用在消防水泵出口管道上以及高程290m处管路上分别加装水锤消除器，利用水锤消除器内合成橡胶弹性内胆吸纳输水管道水锤余压，对水波的瞬间压力提供快速而有效的缓冲，从而使管道内压力得到调节。

然而加装水锤消除器后虽然在一定程度上消除水锤作用引起的水压波动，但消防水泵在启动、停止时水泵出口水压波动最大值依然达到2.5MPa，这样幅值的水锤存在是目前消防送水管网上各伸缩节以及阀门等管路连接部件发生渗水及损坏的主要原因。

因此在不能改变水的质量的状况下，本申请考虑从减缓水的流速以及延迟其作用时间的角度去降低管内的水流压力，从而消除其水锤效应。针对街面电站消防供水系统，延长消防水泵的启动和停止时间，使水泵出口水流缓慢地递增和递减，便能减缓水流冲击达到减小水锤效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供水管网水锤电控装置，通过控制消防水泵软启软停，消除消防管网的水锤产生，且能够实现压力恒定调节功能使供水管网在消防水泵在启停阶段外的保持压力稳定不变化。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种供水管网水锤电控装置，包括控制模块及与该控制模块连接的变频器、用于接收火灾报警主机火警联动信号的第一开入模块、用于检测消防水池水位信号的第二开入模块、用于检测管道压力的压力传感模块；控制模块接收第一开入模块、第二开入模块、压力传感模块的采集信号并通过软件编程对包括水泵、变频器的各功能单元进行协联控制，实现消防水泵的软启软停控制；变频器、水泵以及总管压力变送器等设备组成管网的恒压供水系统，实现管网的恒压供水控制功能。

在本发明一实施例中，所述控制模块采用PLC。

在本发明一实施例中，所述控制模块还连接有电站集控中心，以实现整个供水系统的自动运行监视和远程人工干预。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明装置采用PLC+变频器的自动控制系统设计思路的优点体现于：是从消防管网水锤产生原因入手，通过控制消防水泵软启软停，消除消防管网的水锤产生。水泵启动后该自动控制系统投入压力恒定调节功能使供水管网在消防水泵在启停阶段外的保持压力稳定不变化。