储水池水位控制系统的探讨

李凯

（江门市银盾供水安装工程有限公司　广东　江门　529000）

储水池水位控制系统的探讨

李凯

（江门市银盾供水安装工程有限公司广东江门529000）

在分析液压浮球阀水池水位控制系统的基础上，改良储水池水位控制系统。有效解决水池溢流、缺水造成水泵损坏等储水池控制问题，提升水位控制系统的控制稳定性，做到水电分离。

储水池；液压浮球阀；液压进水阀；水位尺；控制箱

储水池是许多厂企作为设备冷却、消防水源储备，以及高层商住小区的生活水加压泵房、消防加压泵房等常用的储水设备，溢流、缺水、水位调整偏差大是也储水池水位控制中经常遇到的问题，要如何做到快速准确调整水位、防止溢流、缺水等问题呢？依据我市（江门市）小区自来水二次加压泵房的多年安装维护经验，探讨一下我公司在控制稳定的储水池水位控制系统的升级改造。

1　液压浮球阀控制水位控制系统分析

液压浮球阀以其结构简单控制便捷一直以来被我公司应用于储水池的水位控制中，如图1所示。

图1　活塞式遥控浮球阀原理图

其原理是利用一个小浮球阀的启闭来控制活塞的上下运动以达到控制主阀的启闭。当小浮球阀打开时上部缸体内压力消失，供水管道压力把主阀活塞顶起打开，向池或水塔供水。小浮球阀关闭，供水管道压力在上部缸体内积聚，把主阀活塞往下压直至关闭、停止供水。但液压浮球阀在控制便捷的同时也存在许多隐患：①进水阀打开进水的时候，储水池因容积有限而直接导致水面产生浪涌现象，这一现象使小浮球阀不停的作上下运动，也就是说小浮球阀在不停的开关，这一问题直接导致主阀也跟着开关，主阀不停开关就使得水面浪涌情况更加严重，以至小浮球机械劳损严重，需经常维修。②因小浮球机械劳损严重，不能关闭时直接导致溢流造成浪费。③浮球控制线长期浸泡在水中，存安全隐患。

2　水位控制系统的的改良

我们在液压浮球阀的基础上对水池的储水系统进行如下改良：

2.1将浮球改为水位尺控制水位

水位尺结构及工作原理如图2。

水位尺是用一个支架固定着一根玻璃管，玻璃管里面安放有一个浮珠，主要是用来显示水池水位和触发水位尺上的接近开关。玻璃管边上安装了六个可以上下调节的滑动支架，六个支架分别安装了六个上海沪工生产的LJ18A3-8-Z/BY（常开型）接近开关，由上往下分别控制的是溢池控制、进水停、水池进水、水池低水位停机和超低水位停机，玻璃管下方与储水池底部通过水管相接，水通过托起玻璃管里面的浮珠直接显示储水池的水位，浮珠所经过的每一个接近开关都会给控制箱发出相应的讯号完成控制，彻底避免了水池浪涌的影响和提高了储水池水位控制的准确性。利用安放在水位尺玻璃管里面的浮珠显示水位和触发安装在水位尺上的接近开关来完成对储水池的各种控制，一并解决了水电分离的问题。

图2

2.2液压浮球阀前加装电动蝶阀控制溢池、液压浮球阀主阀与小浮球阀之间加装一个电磁阀以控制主阀的开闭电动阀的控制原理图如图3。

图3

3　控制箱对整套系统进行统一的控制

由图4可以看到控制电路主要分为两部分：①水位尺的控制连接；②电动蝶阀门的电动、手动控制。

3.1水位尺控制原理

图4

端子线号20、21是水位尺的直流24V控制电源接入，电源由泵房监控系统提供（+24V电源通过外置复位开关控制），因水位尺安装的接近开关是选用常开型三线制+24V输出控制，所以端子线号20是直流+24V（公共线）21是-24V。储水池正常进水时，浮珠只在水池进水与进水停之间来回工作，也就是浮珠到控制水池进水的接近开关时输出电源至相应线号24，线号24对应的J3继电器通过J7-1常闭控制点得电自保（J3-1闭合），自补的同时通过J3-3带动J8动作，J8-1、J8-2（J8-1、J8-2控制的是两个不同的进水阀）闭合输出交流220V电源至安装在液压浮球阀主阀与小浮球阀之间的常闭型电磁阀，电磁阀得电打开主阀进水，浮珠上升到进水停的接近开关时输出电源至相应的线号23，线号23对应的J7继电器通过的J3-2常开（现在J3继电器是自保状态，所以J3-2闭合）得电，J7继电器得电闭合J7-1分开J3继电器失电释放J3-2复位J7、J8继电器及电磁阀同时失电复位，这样就完成了一次进水的控制。

如果供水管网停水或其它问题导致储水池不能补水，浮珠会随着储水池水位不断下降，当降至低水位停机的接近开关时，控制电源输出至相应的线号25，线号2，5对应的J4继电器得电自保锁定，J4-2常开点闭合输出无源讯号至泵房监控中继箱，监控系统向供水调度中心发送储水池缺水报警讯号的同时关停所有供水设备，防止因缺水而损坏供水水泵，此项控制一旦触发是不能自动复位的，必须在维修人员到现场检查，确认故障排除后按下复位开关才能复位。在低水位停机感应点下方还加装了一个接近开关，它触动的J5-2常开点和J4-2常开点并接在一起，所以它的功能和低水位停机是一样的，两者的区别就是控制电源的不同，超低水位停机的电源是由供水系统的变频控制柜提供，它的加装是为了防止低水位停机功能失效时的补充。

水位尺的溢池控制原理是，当进水阀失控浮珠上升到控制溢池的接近开关，接近开关输出电源至相应线号22，线号22对应的J6继电器得电自保同时触动电动阀关闭防止溢池，水池溢池和电动阀关闭的讯号通过J2-3（常闭）、J6-4（常开）的无源点向供水调度中心发出报警及时安排人员到场检查，待故障排除后检查人员按一下复位开关，J6继电器失电复位电动阀自动打开重新恢复供水。

3.2电动阀控制原理

结合电动阀控制原理图，端子线号与控制箱的端子线号相同。当控制箱手动操作开时接触器KM闭合自保分断接触器GM的同时通过线号2通电（电动阀电机得电打开），开到位时凸轮把开关1顶开电动阀电机失电停止运行，开关把线号2、4导通全开指示灯亮，继电器J1得电工作J1-1分断接触器KM，KM失电复位，J1-2闭合全开指示灯保持常亮，此时开关2处于待关阀状态。当手动操作关时接触器GM闭合自保分断接触器KM的同时通过线号3通电（电动阀电机得电关闭），关到位时凸轮把开关2顶开电动阀电机失电停止运行，开关把线号3、5导通全关指示灯亮，继电器J2得电工作J2-1分断接触器GM，GM失电复位，J2-2闭合全关指示灯保持常亮。在关阀的同时凸轮释放开关1，线号2、4分断全开指示灯灭开关复位待开阀状态。

电动阀门的自动开、关控制是由储水池的溢池讯号控制，就如前面介绍水位尺溢池控制原理中所说的，当储水池水位过高（控制箱处于自动状态），浮珠上升到控制电动阀关闭的溢池接近开关时，接近开关输出电源到J6继电器，J6得电自保J6-3（常开）闭合触动GM接触器电动阀自动关闭，电动阀门全关指示灯亮的同时J2-3（常闭）、J6-4（常开）的无源点向供水调度中心发出报警及时安排人员到场检查，确保故障排除后按下复位开关，J6失电复位J6-2（常闭）复位触动KM接触器电动阀自动打开重新恢复供水。

4　总结

此套经过改进的储水池水位控制系统，因其性能稳定、控制简单、安全（水电分离）被江门融浩水业股分有限公司广泛应用在新建的小区加压泵房和原有加压泵房改造储水池水位控制系统中，效果显著。

参考资料

[1]中国-沪工集团.《接近开关使用说明书》.

[2]厦门丹佛思阀业科技有限公司.《电动执行器说明书》.

TP273

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1673-0038（2015）30-0193-02

2015-7-9