[发明专利]三层水位记忆控制阀

说明书

本发明专利涉及一种三层水位记忆控制阀。

在高层大楼上较普遍使用的高位水箱和贮水池，都要求自动控制最高水位H₁、调节水位H₂以及非火警不可动用的消防水位H₁，这三层水位高度。

目前，有些高位水箱，在上部进水管安装电磁阀，中间竖立具有记忆功能的液位信号器，联合控制H₁和H₂水位。当水位下降到H₂时，液位信号器指令电磁阀打开并启动水泵给水箱灌水，直到水位上升H₁为止。当水位达到H₁时，信号器又指令电磁阀关闭并停止水泵运行，直到水位重又下降H₂为止。此外，还在水箱的进水管下部竖立高度为H₁的溢流墙（这时，H₁＞H₂），或者把水箱下部的出水口的高度H₂抬高到H₁（这时，H₂＞H₁＝H₀）等方法，控制消防水位H₁。

显然，这种水位控制方法存在两个问题。首先，由于电磁阀的开、闭速度太快造成很大水力冲击和水锤现象，必须设置较大的缓冲水罐。这就增加了设备的成本。因此，一般的水箱采用水位控制阀取代电磁阀。其次，无论采用溢流墙还是抬高出水口高度，消防水位H₁以下区域的水，都难于流动、更新，总有死水区。主要是由于这部分水的腐化、变质，降低了高位水箱给水系统的供水质量，影响了饮用水的清洁卫生。

目前，在国内的高位水箱上普遍使用的水位控制阀是杠杆式浮球阀。其工作原理如同厕所小水箱内的浮球阀。由于关闭缓慢不产生水锤现象。但是，阀门开度取决于杠杆长度和水位变化量。当要求较大的调节水位差△H₁＝（H₁-H₂）时，必须加大杠杆长度。其结果，水位慢速接近H₁时，（如夜间用水），由于阀门开度太小，水泵将在较长时间处于节流低效率运行状态，浪费很多电能。水位已达到H₁但存在水位波动时，阀门处于频繁的关、开状态，影响了可靠性。杠杆长度越大，进水管压力越高，这种影响越大，必须设置减压阀，减小水位波动。

1989年的美国专利（US4、830、042），提出了具有记忆功能的大杠杆液力式水位控制阀。由先导阀来控制液力式主阀的关、闭过程，而浮球在大杠杆末端的垂直导向杆上大幅度浮动。在此浮动过程中不控制先导阀。但是，水位上升到H₁时，浮球顶杠杆，关闭先导阀继而关闭主阀。反之，水位下降到H₂时，才打开主阀。因此，这个阀较好的解决了上述由于阀门微开造成水泵低效运行问题，提高了节能效果。但是，亦然存在水位波动的影响，更不具有控制消防水位H₁的功能。

鉴于以上情况，本发明专利将提出一种三层水位记忆控制阀，简称3SK阀。其目的是较彻底解决当前高位水箱上存在的水位控制问题，改善水泵的运行状况，提高节能效果;简化这类给水系统的自动控制方案，提高系统的可靠性，降低成本;防止消防水的腐化变质，提供更为清洁卫生的饮用水。除此之外，还适当更改这种阀的材质和组合方式，把3SK阀改成高低水位记忆控制阀（简称GDK阀）后，还进一步推广到石化部门，可靠控制一大群贮油罐系统的进、出油过程，拟达到更大经济效益。

下面，结合图1～图5，介绍本发明专利的基本结构，工作原理，技术特征以及两种实施例子。

图1是本发明专利一3SK阀的结构示意图。

图2是3SK阀的打开灌水过程。

图3是3SK阀在停电用水时，自动关闭出水管的过程。

图4是采用3SK阀的高楼给水系统。

图5是采用3SK的变型阀-GDK阀的贮油罐群供、排油系统。

本发明专利-三层水位记忆控制阀（3SK）的结构，如图1。它是最高水位控制机构（简称GSK）1、调节水位控制机构（简称TSK）3，消防水位控制机构（简称XSK）5，这三种机构用上、下水位差管2和4串联在一起的管形组合阀。安装在同轴线的进、出水管之间，自动控制上述H₁、H₂、H₁三层水位高度。