一种紧凑型压力供水装置转让专利
申请号 : CN202010467285.5
文献号 : CN111572707B
文献日 : 2021-10-01
发明人 : 陈雷 , 甘霏斐
申请人 : 中国船舶工业集团公司第七0八研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:包括淡水舱(5)、补水泵(1)、压力水柜(2)、控制单元(4)和压力传感器(3),所述补水泵(1)有多台,多台补水泵(1)的进水端与淡水舱(5)的出水端连接,多台补水泵(1)的出水端通过止回阀(6)与压力水柜进水口(7)连接,压力水柜出水口(8)连接供水管路(9),所述压力水柜(2)上设有压力传感器(3),用于检测压力水柜(2)内的压力并将压力信号传输给控制单元(4),所述控制单元(4)分别连接压力传感器(3)和多台补水泵(1),用于接收压力传感器(3)检测到的压力信号并根据压力传感器(3)的设定值自动调节投入运行的补水泵(1)的数量,使补水量与用水量差值不超过单台补水泵(1)的排量;
所述补水泵(1)为小排量补水泵(1),排量按照不小于峰值用水量的1/n确定,其中n≥
2;
当用水量增加使得用水量大于补水量时,所述压力水柜(2)内的压力会持续降低,当降低到所述压力传感器(3)的n个低压设定值的最大值时,所述控制单元(4)会自动增加投入运行一台所述小排量补水泵(1);如用水量仍大于补水量时,所述压力水柜(2)内的压力会继续降低,当降低到所述压力传感器(3)的下一个低压设定值时,所述控制单元(4)会再自动增加投入运行一台所述小排量补水泵(1);直到压力水柜(2)内的压力降低至所述压力传感器(3)的n个低压设定值的最小值时,除备用泵以外的其他所有所述小排量补水泵(1)均投入运行。
2.如权利要求1所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:所述补水泵(1)的数量按照n+1确定,其中n≥2,其中一台为备用泵。
3.如权利要求1所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:所述压力传感器(3)设置n个高压设定值和n个低压设定值,其中n≥2,所述控制单元(4)根据不同的压力设定值控制所述补水泵(1)投入运行或退出运行。
4.如权利要求3所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:所述压力传感器(3)的高压设定值的最大值不大于压力水柜(2)的最大供水压力,压力传感器(3)的低压设定值的最小值不小于压力水柜(2)的最低供水压力。
5.如权利要求1所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:当用水量减小使得用水量小于补水量时,所述压力水柜(2)内的压力会持续增加,当增加到所述压力传感器(3)的n个高压设定值的最小值时,所述控制单元(4)会自动停止一台正在运行的所述小排量补水泵(1);如用水量仍小于补水量时,所述压力水柜(2)内的压力会继续增加,当增加到所述压力传感器(3)的下一个高压设定值时,控制单元(4)会再自动停止一台正在运行的所述小排量补水泵(1);直到压力水柜(2)内的压力增加至所述压力传感器(3)的n个高压设定值的最大值时,所有所述小排量补水泵(1)均退出运行。
6.如权利要求1所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:所述小排量补水泵(1)具有一定的优先次序:当需要起动一台所述小排量补水泵(1)时,所述控制单元(4)先起动未投入运行的优先级别最高的一台所述小排量补水泵(1);当需要停止一台所述小排量补水泵(1)时,所述控制单元(4)先停止正在运行的优先级别最低的一台所述小排量补水泵(1)。
7.如权利要求1所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:所述小排量补水泵(1)的优先次序可调整,以保证每台所述小排量补水泵(1)的运行时间相对均衡。
8.如权利要求1所述的一种紧凑型压力供水装置,其特征在于:所述压力水柜(2)上设有处于常闭状态的充气口(10)及泄放口(11)。
说明书 :
一种紧凑型压力供水装置
技术领域
背景技术
方为压缩空气,当压力水柜液位降低时,压力水柜上方压缩空气因体积膨胀而压力减小,当
压力减小至压力开关的低压设定值时,补水泵起动进行补水,此时压力水柜内压缩空气的
压力即为最小供水压力PE;当压力水柜液位逐渐升高时,压力水柜上方压缩空气因体积压
缩而压力增大,当压力增大至压力开关的高压设定值时,补水泵停止中断补水,此时压力水
柜内压缩空气的压力即为最大供水压力PA。两台补水泵为一用一备关系,通常不同时使用,
一台补水泵的排量即可满足船舶及海洋工程峰值用水量的需求,只有当主用泵故障时,备
用泵才接替主用泵投入运行。
水柜的有效容积VS(m),补水泵的排量设为VP(m/h),用水量设为q(m/h),补水泵每小时起
停次数设为S,则:
每小时起停次数S最大,此时:
通常由电动机驱动,电动机每小时起停次数不宜过大,否则会对电机寿命不利,为保证补水
泵起停频率在规定范围内,压力水柜的容积也随着补水泵排量的增加而不断增加,压力水
柜的体积不断增大,不仅使采购成本增加,还给实船布置带来了诸多困难,对船舶及海洋工
程项目的重量重心也带来了不利的影响。
发明内容
水泵的进水端与淡水舱的出水端连接,多台补水泵的出水端通过止回阀与压力水柜进水口
连接,压力水柜出水口连接供水管路,所述压力水柜上设有压力传感器,用于检测压力水柜
内的压力并将压力信号传输给控制单元,所述控制单元分别连接压力传感器和多台补水
泵,用于接收压力传感器检测到的压力信号并根据压力传感器的设定值自动调节投入运行
的补水泵的数量,使补水量与用水量差值不超过单台补水泵的排量。
入运行一台所述小排量补水泵;如用水量仍大于补水量时,所述压力水柜内的压力会继续
降低,当降低到所述压力传感器的下一个低压设定值时,所述控制单元会再自动增加投入
运行一台所述小排量补水泵;直到压力水柜内的压力降低至所述压力传感器的n个低压设
定值的最小值时,除备用泵以外的其他所有所述小排量补水泵均投入运行。
台正在运行的所述小排量补水泵;如用水量仍小于补水量时,所述压力水柜内的压力会继
续增加,当增加到所述压力传感器的下一个高压设定值时,控制单元会再自动停止一台正
在运行的所述小排量补水泵;直到压力水柜内的压力增加至所述压力传感器的n个高压设
定值的最大值时,所有所述小排量补水泵均退出运行。
要停止一台所述小排量补水泵时,所述控制单元先停止正在运行的优先级别最低的一台所
述小排量补水泵。
量的基础上,相比传统压力供水装置补水泵的总排量200%显著减小;
率的基础上,将压力水柜容积减小为原来的1/n,既节省成本又节约空间,既能减轻设备重
量又便于实船布置。
附图说明
具体实施方式
泵1、压力水柜2、压力传感器3、控制单元4、淡水舱5、止回阀6、压力水柜进水口7、压力水柜
出水口8、供水管路9、充气口10、和泄放口11。淡水舱5设置在船舶及海洋工程上,补水泵1的
进水端与淡水舱5的出水端连接,补水泵1的出水端通过止回阀6与压力水柜进水口7连接,
压力水柜出水口8连接供水管路9,补水泵1从淡水舱5吸取淡水,经止回阀6后注入压力水柜
2,然后供至船舶及海洋工程上的供水管路9。
态,压力水柜2内部上方压缩空气的压力即供水压力,当液位降低时,压力水柜2内部上方压
缩空气因体积膨胀而压力降低,当液位升高时,压力水柜2内部上方压缩空气因体积压缩而
压力升高。压力传感器3安装在压力水柜10上,用来检测压力水柜2内部上方压缩空气的压
力,其最大值即为最大供水压力PA,最小值即为最小供水压力PE,压力传感器3设置2个高压
设定值和2个低压设定值,由高到低依次为PH1、PH2、PL1、PL2,其中PH1等于最大供水压力PA,PL2
等于最小供水压力PE,PH2略低于最大供水压力PA,PL1略高于最小供水压力PE。
节投入运行的所述小排量补水泵1的数量,以确保补水量与用水量差值不超过单台小排量
补水泵1的排量。
增加而持续降低,当供水压力降低到PL1时,控制单元4起动第一台补水泵1以50%的峰值用
水量进行补水,此时用水量小于补水量,压力水柜2内的液位及供水压力会持续升高,当供
水压力升高至PH1时,控制单元4停止第一台补水泵1中断补水,以此往复。
增加而持续降低,当供水压力降低到PL1时,控制单元4起动第一台补水泵1以50%的峰值用
水量进行补水,此时用水量等于补水量,第一台补水泵将保持持续运行,压力水柜2内的液
位及供水压力将保持不变。
水压力随着用水量的增加而持续降低,当供水压力降低到PL1时,控制单元4起动第一台补水
泵1以50%的峰值用水量进行补水,此时用水量仍大于补水量,压力水柜2内的液位及供水
压力会持续降低,当供水压力降低至PL2时,控制单元4起动第二台补水泵1,两台补水泵1以
100%的峰值用水量进行补水,此时用水量小于补水量,压力水柜2内的液位及供水压力会
持续升高,当供水压力升高至PH2时,控制单元4控制第二台补水泵1停止,第一台补水泵1仍
以50%的峰值用水量进行补水,以此往复。
续降低,当供水压力降低到PL1时,控制单元4起动第一台补水泵1以50%的峰值用水量进行
补水,此时用水量仍大于补水量,压力水柜2内的液位及供水压力会持续降低,当供水压力
降低至PL2时,控制单元4起动第二台补水泵1,两台补水泵1以100%的峰值用水量进行补水,
此时用水量等于补水量,两台补水泵将保持持续运行,压力水柜2内的液位及供水压力将保
持不变。
过单台补水泵1的排量,可在不减小峰值用水量、不增加补水泵1起停频率的基础上,将压力
水柜2的容积减小为原来的50%。
器的设定值自动调节投入运行的补水泵的数量,使补水量与用水量差值不超过单台补水泵
的排量,可在不减小峰值用水量、不增加补水泵起停频率的基础上,将压力水柜容积减小为
原来的1/n,既节省成本又节约空间,既能减轻设备重量又便于实船布置。
换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。