[发明专利]智能水锤消除罐系统及使用方法

权利要求书

1.智能水锤消除罐系统，其特征在于：包括本体和设在本体内的气囊，所述气囊的出口与介质传输管道连通且二者之间设有阻抗组件；

所述本体的侧面设有采集本体内液体的液位传感器；所述本体的上端设有压力传感器，用来采集所述本体内气体的压力；所述本体的上端还设有充气嘴，所述充气嘴通过补气管与气源装置连通，所述补气管上设有补气阀执行器，所述本体的底部设有检漏传感器；

所述液位传感器、压力传感器、补气阀执行器和检漏传感器均通过控制线路与控制中心电连接。

2.根据权利要求1所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述控制中心包括控制柜和人机界面触摸屏，所述控制柜为PLC程序控制，所述控制柜可安装在泵房内，也可以安装在本体上，所述人机界面触摸屏可实时显示数据并实现人机互动。

3.根据权利要求1所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述液位传感器位为磁翻板液位计，直观反映液位高度，并反馈到控制中心，所述压力传感器包括压力变送器和耐震压力表，所述压力变送器用于监测本体内的压力，所述耐震压力表用于测量本体内的气体压力；所述本体上还设有安全阀和检修阀，安全阀用于释放本体内气体压力，所述充气嘴与本体之间设有截止阀。

4.根据权利要求1所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述阻抗组件包括阻抗主管和阻抗支管，所述阻抗主管的一端与水锤消除罐的出口连通，另一端与介质传输管道连通，所述阻抗主路上从介质传输管道端到水锤消除罐，依次设有第一手动阀、第二止回阀和第二手动阀，所述第二止回阀在所述水锤消除罐向介质传输管道补水时打开，反之则关闭；所述阻抗支路的两端连接所述第二止回阀的两端，所述阻抗支路上设有与所述第二止回阀并联的手动球阀；所述介质传输管道上设有水泵和第一止回阀，所述阻抗主管设在所述第一止回阀远离所述水泵的一端，且靠近介质流向的一侧。

5.根据权利要求4所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述第一手动阀和第二手动阀均为手动偏心半球阀，所述第一止回阀为轴流式止回阀，介质在介质传输管道内形成水柱，所述水泵停泵后，当水柱惯性耗尽，即正向流速减低为0时，第一止回阀关闭，所述第一手动阀和第二手动阀均处于常开状态，补水时，所述手动球阀和第二止回阀打开。

6.根据权利要求1所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述水锤消除罐为内胆式水锤消除罐，所述水锤消除罐采用的本体为立式或卧式结构。

7.根据权利要求6所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述本体为立式结构，所述本体的上端设有螺纹连接的上法兰，下端设有螺纹连接的下法兰，所述本体为空腔罐体结构，所述本体的内部设置气囊，所述上法兰对气囊的上端进行压覆固定，所述下法兰对气囊的下端进行压覆固定；所述下法兰的上端面设有防护筒，所述防护筒向上伸入到所述本体内设置，所述定位防护筒与所述本体的内壁之间预留安装气囊的间隙，所述防护筒上设有通孔，所述通孔的面积之和等于进出水管的总面积。

8.根据权利要求7所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述防护筒的上端面为球形，所述通孔包括顶孔和侧孔，所述顶孔设在所述防护筒的上端球形面上，所述侧孔设在所述防护筒的侧面，介质通过侧孔和顶孔与介质流通管道连通，所述顶孔的直径小于所述侧孔的直径，所述顶孔的直径为8-12mm，所述顶孔在所述防护筒上均布设置，从所述防护筒的俯视图看，在不同一直线上的三个相邻的顶孔构成正三角形结构。

9.根据权利要求8所述的智能水锤消除罐系统，其特征在于：所述防护筒的顶端高于所述本体内壁的最小端设置，所述防护筒的两侧距离所述本体内壁的距离一致，所述上法兰的下方设有导向环，导向环的下端面低于所述本体内壁的上端设置，所述导向环上设有流通孔，所述本体的侧面设有维修梯，所述维修梯与所述本体通过加强杆连接，所述本体的下端设有支座，所述支座通过地脚螺钉与地面固定连接。

10.权利要求1-9任一项所述的智能水锤消除罐系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、安装本体和气囊，将本体固定在地面上，将气囊打开后卷起放入到本体中，然后将气囊与本体固定，气囊的出口与介质传输连通设置；

S2、进行零件的安装和试验，控制中心与所述液位传感器、压力传感器、补气阀执行器和检漏传感器电连接，对其进行控制，并实时的显示数据在人机界面触摸屏上；进行整体密封性试验，以不漏水为合格；

S3、运行过程中的实时监控及补气是否执行判定，根据判定结果，执行是否补气动作，设预充压缩气体的压力为P1，水锤消除罐容积为V1，工作时气体压力为P2，工作时压缩气体体积为V2；

V1为已知初始化参数输入，P1和P2由压力传感器采集得到；

根据气体等温变化定律：P1×V1＝P2×V2，得出工作时的压缩气体体积V2＝P1V1/P2。同时算出气囊内胆水体积V3＝V1-V2；

根据罐内容积与水位高度的关系(如下)，算出工作时的水位高度H；

R为本体的内半径；

计算高度H与液位传感器采集的实际液位高度h进行比较，自动发出预警或控制指令，当采集的实际高度h与计算高度H超出正常偏差后，自动控制进气阀补气。