[实用新型]全埋式无负压给水补偿罐

说明书

技术领域

本实用新型属于自来水二次供水装置，特别涉及无负压给水设备中的补偿罐。

背景技术

目前，在国内自来水二次供水领域，一般的二次供水设施仍然采用比较传统的水池、水箱结合使用模式。使用水池等方式将会使市政管网的自来水压力完全释放掉，使原来带压的自来水变成零压力，然后再从零压力加压供水，造成巨大的能源浪费，同时也增加了建造成本，出现跑、冒、滴、漏和二次污染的供水质量问题。随着二次供水技术的进步，近年来又出现无负压供水装置，该装置与市政自来水管网直接连接，借助管网压力。由变频泵二次叠加接力，达到节能降耗的目的。它主要由变频控制系统，压力监测及处理系统，变频泵组、补偿罐，真空抑制装置等组成。如ZL200420102137.X，无负压给水装置。该项发明公开了无负压给水装置的组成及其优点。该装置充分利用了自来水一次管网的余压，使变频泵转速降低，达到节能效果。但是，在国内应用推广也存在不少问题，发现了很多技术缺陷，受应用条件限制：如自来水进水量小于用户用水量和用水过于集中的情况都会影响正常使用，而这两种情况事实上也很难判断，因此导致业内人士质疑和推广应用。近来出现了全密封式强制无负压给水技术，实质上只是早期无负压供水装置的完善或技术缺陷的补充，其技术核心是采用模糊控制使进水和出水流量平衡，解决了低水位停机和频繁启动问题，但当高峰用水时段出现自来水的流量小于用户用水流量时，二次供出的水压势必下降，最不利点处的用水客户的利益必然受到损害，同时还会因控制问题引起管网失衡，侵害市政自来水权益的行为。从另一个角度，采用这种技术其实就等于甩掉了无负压供水的关键----补偿技术。这样做与直抽自来水是等同效果，如果水流量入不抵出就会出现压力上的问题。综上所述，无负压给水技术的关键是补偿技术，只有很好的解决了从足量压力叠加状态到自流和补偿吸水状态的转换过程，才能满足用户的用水需求。在无负压给水技术的实施过程中发现补偿储水罐的容积大小决定了供水质量。即当用水高峰时、用户用水量大于自来水一次管网流量时，变频泵从叠加接力状态变成从储水罐补偿吸水态，补充自来水变成自流态的流量不足，如果这种工况存在时间过长，这样会出现两种情况，一是储水罐容积小，补偿量满足不了用户需求，结果造成用水高峰时低水位停机和低压供水，损害用户利益，另一种情况是储水罐的容积足够大，以满足用户的需求。但是由于储水罐是压力容器，用不锈钢板制成，制作成本高。按照压力容器强度计算公式，以自来水一次管网压力为0.3MPa为设计压力，，以罐体内径为1m为例，罐体的封头壁厚为5mm，筒体壁厚为4mm。按容积为2M³，材料为不锈钢304，其制作成本很高。目前使用的补偿罐的容积大部分小于2M³，如果再大些，用户就更无法接受了。总之，为了满足用户的需求，就应该加大储水罐的容积，这样又会增加成本，用户无法接受，商家利益受损。

实用新型的内容

本实用新型要解决的技术问题是如何降低大容量储水罐的制作成本的问题。经过试验研究得知，圆柱形壳体与椭圆形封头和平面底板组成的储水罐在受力时的应力变形图1所示。图中实线为罐体外形，虚线为膨胀变形。根据压力容器强度计算公式得知，罐体壁厚由罐体的直径、设计压力(自来水一次管网的压力)及材料的许用应力等因素决定。按照弹性失效准则，罐体的应力大小与膨胀变形相关。如果采取措施减小膨胀变形，或者防止其发生膨胀变形，就等于使材料的许用应力增大。基于这样的认识，本人设计一种埋入地下的补偿罐(其作用相当于ZL200420102137.X中的储水罐)，利用补偿罐外部的填充物和土壤阻止其变形。

具体结构如下，全埋式无负压给水补偿罐，它是在罐体的一侧连接进水管，在罐体上安装出水管，出水管的下端插入补偿罐的底部，在补偿罐的上端安装过滤式呼吸阀接口。

补偿罐的形状可以是圆柱体，也可以是长方体或正方体。圆柱体的补偿罐由圆筒形壳体的两端各焊接椭圆形封头或平面封头构成。

该补偿罐的壁厚小于正常设计值，例如，内径为1m的补偿罐，其筒体壁厚为2mm、封头壁厚3mm。这样可以大大减少材料，降低成本。在使用时将其埋入地下，利用土壤和填充物阻止其变形。

附图说明