儲(chǔ)水池水位控制系統(tǒng)的探討

李凱

（江門市銀盾供水安裝工程有限公司　廣東　江門　529000）

儲(chǔ)水池水位控制系統(tǒng)的探討

李凱

（江門市銀盾供水安裝工程有限公司廣東江門529000）

在分析液壓浮球閥水池水位控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改良儲(chǔ)水池水位控制系統(tǒng)。有效解決水池溢流、缺水造成水泵損壞等儲(chǔ)水池控制問(wèn)題，提升水位控制系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性，做到水電分離。

儲(chǔ)水池；液壓浮球閥；液壓進(jìn)水閥；水位尺；控制箱

儲(chǔ)水池是許多廠企作為設(shè)備冷卻、消防水源儲(chǔ)備，以及高層商住小區(qū)的生活水加壓泵房、消防加壓泵房等常用的儲(chǔ)水設(shè)備，溢流、缺水、水位調(diào)整偏差大是也儲(chǔ)水池水位控制中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，要如何做到快速準(zhǔn)確調(diào)整水位、防止溢流、缺水等問(wèn)題呢？依據(jù)我市（江門市）小區(qū)自來(lái)水二次加壓泵房的多年安裝維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，探討一下我公司在控制穩(wěn)定的儲(chǔ)水池水位控制系統(tǒng)的升級(jí)改造。

1　液壓浮球閥控制水位控制系統(tǒng)分析

液壓浮球閥以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單控制便捷一直以來(lái)被我公司應(yīng)用于儲(chǔ)水池的水位控制中，如圖1所示。

圖1　活塞式遙控浮球閥原理圖

其原理是利用一個(gè)小浮球閥的啟閉來(lái)控制活塞的上下運(yùn)動(dòng)以達(dá)到控制主閥的啟閉。當(dāng)小浮球閥打開(kāi)時(shí)上部缸體內(nèi)壓力消失，供水管道壓力把主閥活塞頂起打開(kāi)，向池或水塔供水。小浮球閥關(guān)閉，供水管道壓力在上部缸體內(nèi)積聚，把主閥活塞往下壓直至關(guān)閉、停止供水。但液壓浮球閥在控制便捷的同時(shí)也存在許多隱患：①進(jìn)水閥打開(kāi)進(jìn)水的時(shí)候，儲(chǔ)水池因容積有限而直接導(dǎo)致水面產(chǎn)生浪涌現(xiàn)象，這一現(xiàn)象使小浮球閥不停的作上下運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)小浮球閥在不停的開(kāi)關(guān)，這一問(wèn)題直接導(dǎo)致主閥也跟著開(kāi)關(guān)，主閥不停開(kāi)關(guān)就使得水面浪涌情況更加嚴(yán)重，以至小浮球機(jī)械勞損嚴(yán)重，需經(jīng)常維修。②因小浮球機(jī)械勞損嚴(yán)重，不能關(guān)閉時(shí)直接導(dǎo)致溢流造成浪費(fèi)。③浮球控制線長(zhǎng)期浸泡在水中，存安全隱患。

2　水位控制系統(tǒng)的的改良

我們?cè)谝簤焊∏蜷y的基礎(chǔ)上對(duì)水池的儲(chǔ)水系統(tǒng)進(jìn)行如下改良：

2.1將浮球改為水位尺控制水位

水位尺結(jié)構(gòu)及工作原理如圖2。

水位尺是用一個(gè)支架固定著一根玻璃管，玻璃管里面安放有一個(gè)浮珠，主要是用來(lái)顯示水池水位和觸發(fā)水位尺上的接近開(kāi)關(guān)。玻璃管邊上安裝了六個(gè)可以上下調(diào)節(jié)的滑動(dòng)支架，六個(gè)支架分別安裝了六個(gè)上海滬工生產(chǎn)的LJ18A3-8-Z/BY（常開(kāi)型）接近開(kāi)關(guān)，由上往下分別控制的是溢池控制、進(jìn)水停、水池進(jìn)水、水池低水位停機(jī)和超低水位停機(jī)，玻璃管下方與儲(chǔ)水池底部通過(guò)水管相接，水通過(guò)托起玻璃管里面的浮珠直接顯示儲(chǔ)水池的水位，浮珠所經(jīng)過(guò)的每一個(gè)接近開(kāi)關(guān)都會(huì)給控制箱發(fā)出相應(yīng)的訊號(hào)完成控制，徹底避免了水池浪涌的影響和提高了儲(chǔ)水池水位控制的準(zhǔn)確性。利用安放在水位尺玻璃管里面的浮珠顯示水位和觸發(fā)安裝在水位尺上的接近開(kāi)關(guān)來(lái)完成對(duì)儲(chǔ)水池的各種控制，一并解決了水電分離的問(wèn)題。

圖2

2.2液壓浮球閥前加裝電動(dòng)蝶閥控制溢池、液壓浮球閥主閥與小浮球閥之間加裝一個(gè)電磁閥以控制主閥的開(kāi)閉電動(dòng)閥的控制原理圖如圖3。

圖3

3　控制箱對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的控制

由圖4可以看到控制電路主要分為兩部分：①水位尺的控制連接；②電動(dòng)蝶閥門的電動(dòng)、手動(dòng)控制。

3.1水位尺控制原理

圖4

端子線號(hào)20、21是水位尺的直流24V控制電源接入，電源由泵房監(jiān)控系統(tǒng)提供（+24V電源通過(guò)外置復(fù)位開(kāi)關(guān)控制），因水位尺安裝的接近開(kāi)關(guān)是選用常開(kāi)型三線制+24V輸出控制，所以端子線號(hào)20是直流+24V（公共線）21是-24V。儲(chǔ)水池正常進(jìn)水時(shí)，浮珠只在水池進(jìn)水與進(jìn)水停之間來(lái)回工作，也就是浮珠到控制水池進(jìn)水的接近開(kāi)關(guān)時(shí)輸出電源至相應(yīng)線號(hào)24，線號(hào)24對(duì)應(yīng)的J3繼電器通過(guò)J7-1常閉控制點(diǎn)得電自保（J3-1閉合），自補(bǔ)的同時(shí)通過(guò)J3-3帶動(dòng)J8動(dòng)作，J8-1、J8-2（J8-1、J8-2控制的是兩個(gè)不同的進(jìn)水閥）閉合輸出交流220V電源至安裝在液壓浮球閥主閥與小浮球閥之間的常閉型電磁閥，電磁閥得電打開(kāi)主閥進(jìn)水，浮珠上升到進(jìn)水停的接近開(kāi)關(guān)時(shí)輸出電源至相應(yīng)的線號(hào)23，線號(hào)23對(duì)應(yīng)的J7繼電器通過(guò)的J3-2常開(kāi)（現(xiàn)在J3繼電器是自保狀態(tài)，所以J3-2閉合）得電，J7繼電器得電閉合J7-1分開(kāi)J3繼電器失電釋放J3-2復(fù)位J7、J8繼電器及電磁閥同時(shí)失電復(fù)位，這樣就完成了一次進(jìn)水的控制。

如果供水管網(wǎng)停水或其它問(wèn)題導(dǎo)致儲(chǔ)水池不能補(bǔ)水，浮珠會(huì)隨著儲(chǔ)水池水位不斷下降，當(dāng)降至低水位停機(jī)的接近開(kāi)關(guān)時(shí)，控制電源輸出至相應(yīng)的線號(hào)25，線號(hào)2，5對(duì)應(yīng)的J4繼電器得電自保鎖定，J4-2常開(kāi)點(diǎn)閉合輸出無(wú)源訊號(hào)至泵房監(jiān)控中繼箱，監(jiān)控系統(tǒng)向供水調(diào)度中心發(fā)送儲(chǔ)水池缺水報(bào)警訊號(hào)的同時(shí)關(guān)停所有供水設(shè)備，防止因缺水而損壞供水水泵，此項(xiàng)控制一旦觸發(fā)是不能自動(dòng)復(fù)位的，必須在維修人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查，確認(rèn)故障排除后按下復(fù)位開(kāi)關(guān)才能復(fù)位。在低水位停機(jī)感應(yīng)點(diǎn)下方還加裝了一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，它觸動(dòng)的J5-2常開(kāi)點(diǎn)和J4-2常開(kāi)點(diǎn)并接在一起，所以它的功能和低水位停機(jī)是一樣的，兩者的區(qū)別就是控制電源的不同，超低水位停機(jī)的電源是由供水系統(tǒng)的變頻控制柜提供，它的加裝是為了防止低水位停機(jī)功能失效時(shí)的補(bǔ)充。

水位尺的溢池控制原理是，當(dāng)進(jìn)水閥失控浮珠上升到控制溢池的接近開(kāi)關(guān)，接近開(kāi)關(guān)輸出電源至相應(yīng)線號(hào)22，線號(hào)22對(duì)應(yīng)的J6繼電器得電自保同時(shí)觸動(dòng)電動(dòng)閥關(guān)閉防止溢池，水池溢池和電動(dòng)閥關(guān)閉的訊號(hào)通過(guò)J2-3（常閉）、J6-4（常開(kāi)）的無(wú)源點(diǎn)向供水調(diào)度中心發(fā)出報(bào)警及時(shí)安排人員到場(chǎng)檢查，待故障排除后檢查人員按一下復(fù)位開(kāi)關(guān)，J6繼電器失電復(fù)位電動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)重新恢復(fù)供水。

3.2電動(dòng)閥控制原理

結(jié)合電動(dòng)閥控制原理圖，端子線號(hào)與控制箱的端子線號(hào)相同。當(dāng)控制箱手動(dòng)操作開(kāi)時(shí)接觸器KM閉合自保分?jǐn)嘟佑|器GM的同時(shí)通過(guò)線號(hào)2通電（電動(dòng)閥電機(jī)得電打開(kāi)），開(kāi)到位時(shí)凸輪把開(kāi)關(guān)1頂開(kāi)電動(dòng)閥電機(jī)失電停止運(yùn)行，開(kāi)關(guān)把線號(hào)2、4導(dǎo)通全開(kāi)指示燈亮，繼電器J1得電工作J1-1分?jǐn)嘟佑|器KM，KM失電復(fù)位，J1-2閉合全開(kāi)指示燈保持常亮，此時(shí)開(kāi)關(guān)2處于待關(guān)閥狀態(tài)。當(dāng)手動(dòng)操作關(guān)時(shí)接觸器GM閉合自保分?jǐn)嘟佑|器KM的同時(shí)通過(guò)線號(hào)3通電（電動(dòng)閥電機(jī)得電關(guān)閉），關(guān)到位時(shí)凸輪把開(kāi)關(guān)2頂開(kāi)電動(dòng)閥電機(jī)失電停止運(yùn)行，開(kāi)關(guān)把線號(hào)3、5導(dǎo)通全關(guān)指示燈亮，繼電器J2得電工作J2-1分?jǐn)嘟佑|器GM，GM失電復(fù)位，J2-2閉合全關(guān)指示燈保持常亮。在關(guān)閥的同時(shí)凸輪釋放開(kāi)關(guān)1，線號(hào)2、4分?jǐn)嗳_(kāi)指示燈滅開(kāi)關(guān)復(fù)位待開(kāi)閥狀態(tài)。

電動(dòng)閥門的自動(dòng)開(kāi)、關(guān)控制是由儲(chǔ)水池的溢池訊號(hào)控制，就如前面介紹水位尺溢池控制原理中所說(shuō)的，當(dāng)儲(chǔ)水池水位過(guò)高（控制箱處于自動(dòng)狀態(tài)），浮珠上升到控制電動(dòng)閥關(guān)閉的溢池接近開(kāi)關(guān)時(shí)，接近開(kāi)關(guān)輸出電源到J6繼電器，J6得電自保J6-3（常開(kāi)）閉合觸動(dòng)GM接觸器電動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉，電動(dòng)閥門全關(guān)指示燈亮的同時(shí)J2-3（常閉）、J6-4（常開(kāi)）的無(wú)源點(diǎn)向供水調(diào)度中心發(fā)出報(bào)警及時(shí)安排人員到場(chǎng)檢查，確保故障排除后按下復(fù)位開(kāi)關(guān)，J6失電復(fù)位J6-2（常閉）復(fù)位觸動(dòng)KM接觸器電動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)重新恢復(fù)供水。

4　總結(jié)

此套經(jīng)過(guò)改進(jìn)的儲(chǔ)水池水位控制系統(tǒng)，因其性能穩(wěn)定、控制簡(jiǎn)單、安全（水電分離）被江門融浩水業(yè)股分有限公司廣泛應(yīng)用在新建的小區(qū)加壓泵房和原有加壓泵房改造儲(chǔ)水池水位控制系統(tǒng)中，效果顯著。

參考資料

[1]中國(guó)-滬工集團(tuán).《接近開(kāi)關(guān)使用說(shuō)明書》.

[2]廈門丹佛思閥業(yè)科技有限公司.《電動(dòng)執(zhí)行器說(shuō)明書》.

TP273

A

1673-0038（2015）30-0193-02

2015-7-9