具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统及使用方法

1.本发明涉及离心泵技术领域，具体涉及具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统及使用方法。

背景技术：

2.作为应用最为广泛的泵门类，离心泵大量用于工农业生产和居民生活场合。离心泵的一个常见应用场合是从水池中抽水并送往用户处。很多情况下，由于水池中存在一定的固体杂物，故需要在离心泵的吸水口上安装滤网以防止固体杂物吸入离心泵和输水管路中。但是，滤网使用过程中其自身也不可避免地吸附大量固体杂物，时间长了容易发生滤网的堵塞，造成流动阻力增大，带来能量的浪费并影响离心泵的吸水能力。因此，离心泵运行过程中往往需要经常性地对吸入口的滤网进行清理。
3.目前公知的技术方案中，通常采取人工定期检查并使用额外专门的冲洗装置对吸入口进行滤网清理，这样不但耗费了大量人工成本，而且增加了固定设备投入成本，同时滤网清理过程还影响离心泵正常的输水工作。故亟待发展新的技术方案来实现吸入口滤网的有效冲洗。

技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、稳定可靠、适应性广且易于实现的具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统及使用方法，能大量节约人力成本且不需要额外增设专门的冲洗装置。
5.根据本发明的一个方面，提供一种具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，该管路系统设有离心泵、用于驱动所述离心泵运行的电机以及第一三通接管、第二三通接管、第三三通接管和四通接管，所述第一三通接管包括第一三通接管第一通路、第一三通接管第二通路和第一三通接管第三通路，所述第二三通接管包括第二三通接管第一通路、第二三通接管第二通路和第二三通接管第三通路，所述第三三通接管包括第三三通接管第一通路、第三三通接管第二通路和第三三通接管第三通路，所述四通接管包括四通接管第一通路、四通接管第二通路、四通接管第三通路和四通接管第四通路；所述离心泵的入口依次与入口母管、第一三通接管第一通路、第一三通接管第三通路、第一连通管、第二三通接管第一通路、第二三通接管第二通路、主吸入管和主入口滤网连通并可从水池中吸水，所述离心泵的出口依次与出口母管、四通接管第三通路、四通接管第一通路和出口管道连通并将水送往用水环节；所述四通接管第四通路和第二三通接管第三通路之间通过第二连通管连通；所述四通接管第二通路依次通过第三连通管、第三三通接管第一通路、第三三通接管第三通路和第四连通管与第一三通接管第二通路连通；所述第三三通接管第二通路依次与辅吸入管和辅入口滤网连通并可从水池中吸水；所述第一连通管上设有第一阀门，所述第二连通管上设有第二阀门，所述第三连通管上设有第三阀门，所述第四连通管上设有第四阀门，所述出口管道上设有出口阀门；所述离心泵的入口母管上设有入口压力表，所述离心
泵的出口母管上设有出口压力表，所述水池中设有液位计用于测量其液位高度；所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、出口阀门、入口压力表、出口压力表和液位计均与控制器电性连接。
6.上述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，所述电机为定速电机。
7.上述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门均为电动闸阀，所述出口阀门为开度可调的电动蝶阀。
8.根据本发明的另一个方面，提供应用于上述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统的使用方法：
9.在所述管路系统正式运行之前开展测试标定：首先，人工检查和清理主入口滤网以确保其没有任何堵塞现象；其次，打开第一阀门并关闭第二阀门、第三阀门和第四阀门；然后，启动离心泵，将出口阀门从其最小许可开度逐渐调节至其最大许可开度，按固定的时间间隔不断记录调节过程的入口压力表表压值p1、出口压力表表压值p2和液位计测得的水池内自由液面距离水池底部的高度hw；最后，对调节过程记录的一系列数据整理成数据表格并存储在控制器中，数据表格的第一行和第二行分别为a值和b值，且数据表格每一列的a值和b值均由同一时刻的采集数据经以下方式计算得到：
10.a＝p
2-p1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0011][0012]
式中，p1为入口压力表测得的入口表压值p1，p2为出口压力表测得的出口表压值p2，hw为液位计测得的水池内自由液面距离水池底部的高度，ρ和g分别为水的密度和重力加速度；
[0013]
所述管路系统运行过程分为正常模式和异常模式，其中正常模式为默认的运行模式；正常模式下，第一阀门为打开状态，第二阀门、第三阀门和第四阀门均为关闭状态，出口阀门根据输水需要处于某个开度，按照固定的时间间隔循环执行以下步骤：
[0014]
步骤z1、测量入口表压值p1、出口表压值p2和自由液面距离水池底部的高度hw并计算获得a值和b值；
[0015]
步骤z2、对步骤1计算得到的a值，通过查询数据表格并进行线性插值的方法获得与该a值对应的b
′
值：
[0016]
从数据表格中查询与步骤1计算得到的a值最为接近的两个a值以及数据表格中二者各自对应的b值，并通过线性插值的方式获得b
′
值：
[0017][0018]
式中a为步骤1计算获得的a值；a1和a2分别为数据表格中与步骤1计算得到的a值最为接近的两个a值且有a1《a2；b1和b2分别为数据表格中与a1和a2各自对应的b值，且a1和b1处于同一列、a2和b2处于同一列；
[0019]
步骤z3、将步骤1计算获得的b值以及步骤2查表和插值获得的b
′
值进行比较：若b/b
′
》e，则中断正常模式的执行循环并进入异常模式；若b/b
′
≤e，则维持正常模式并返回步骤1开始下一轮循环；其中e处于1.05至1.2之间；
[0020]
若管路系统进入异常模式，则依次执行以下步骤：
[0021]
步骤y1、关闭第一阀门和第三阀门，打开第二阀门和第四阀门，将出口阀门调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒，其中t处于10秒至200秒之间；
[0022]
步骤y2、打开第一阀门和第三阀门，关闭第二阀门和第四阀门，将出口阀门调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒，其中t处于10秒至200秒之间；
[0023]
步骤y3、关闭第三阀门，根据输水需要将出口阀门调节至某个开度，结束异常模式并返回正常模式。
[0024]
下面介绍本发明技术方案的实现原理。
[0025]
管路系统正常工作模式下，水池内的水依次通过主入口滤网、主吸入管、第二三通接管、第一连通管、第一三通接管(其上安装有第一阀门)和入口母管进入离心泵，并被离心泵增压后通过出口母管、四通接管和出口管道(其上安装有出口阀门)送往用水环节。以水池底部为零高度面，记入口压力表标高为h1，则正常工作模式下在水池内自由液面和离心泵入口母管之间列伯努利方程：
[0026][0027]
式中v为管内流速，hs为水从主入口滤网流至入口母管之间的阻力损失，hs的计算式可写成：
[0028][0029]
式中ζ
l
和ζj分别代表流动过程的沿程阻力损失系数和局部阻力损失系数。
[0030]
将式(5)代入式(4)并整理得到：
[0031][0032]
通常离心泵的流量-扬程特性曲线变化为：随着流量的增大，其扬程不断减小。对特定的某个离心泵而言，其流量(可由管内流速v表征)和扬程(可由离心泵出口与入口之间的压差表征)存在明确的一一对应关系，即其流量可以写成扬程的函数式，故管内流速v可写成p
2-p1的函数：
[0033]
v＝f(p
2-p1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0034]
将式(1)、式(2)和式(7)代入式(6)，整理得到：
[0035][0036]
式(8)表明，对于某个a值，存在与之对应的唯一的b值。若运行过程主入口滤网被堵塞，则局部阻力损失系数ζj将显著增大，在a值不变的情况下，其对应的b值也将显著增大。
[0037]
根据上述原理，在管路系统正式运行之前开展测试标定获得一系列a值和与之对应的b值构成的数据表格。管路系统按正常模式运行时，根据实测数据计算得到a值和与之对应的b值，并基于计算得到a值从数据表格中通过查表和插值获得与之对应的b
′
值；如果
主入口滤网被堵塞，则局部阻力损失系数ζj将显著增大，b
′
值将明显大于b值，此种情况下控制器进行入口滤网堵塞严重，中断正常模式的执行循环并进入异常模式。
[0038]
异常模式下的步骤y1中，关闭第一阀门和第三阀门，打开第二阀门和第四阀门，将出口阀门调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒。这种情况下离心泵以较大流量运行，离心泵依次通过辅入口滤网、辅吸入管、第三三通接管、第四连通管(其上安装有设有第四阀门)、第一三通接管和入口母管从水池中吸水，由于辅入口滤网之前一直没有使用，故其几乎不存在堵塞，阻力系数较小。吸入离心泵的水经出口母管进入四通接管，并在四通接管内分成两股：一股照常经出口管道(其上安装有出口阀门)送往用水环节；另一股则经第二连通管(其上安装有第一阀门)、第二三通接管、主吸入管流至主入口滤网，对主入口滤网进行冲洗后流回水池，这种情况下通过主入口滤网的水流方向与正常模式相反，故能够对主入口滤网起到很好的反冲洗作用。
[0039]
类似地，异常模式下的步骤y2中，离心泵仍以较大流量运行，离心泵通过主入口滤网吸水，经增压后的水流出离心泵并分为两股：一股照常送往用水环节；另一股则经第三连通管(其上安装有第三阀门)、第三三通接管和辅吸入管对辅入口滤网进行反冲洗以去除辅入口滤网上吸附的固体杂物。
[0040]
以上步骤y1和y2完成后，再返回正常模式。
[0041]
本发明的有益效果在于：
[0042]
1、本发明提出的管路系统通过离心泵自身运行输送的流量中分出一部分来进行吸入口滤网反冲洗，除了常规廉价的各种管件、压力表、液位计和控制器外不需要增设额外专门的冲洗装置，可在现有的离心泵管路系统基础上稍加改造即可实现，故结构简单、成本低廉、适应性广且易于实现。
[0043]
2、本发明抓住离心泵的流量-扬程曲线特点并应用伯努利方程，建立起离心泵入口压力、出口压力、水池液位高度和吸入口滤网阻力系数之间的关联，将运行过程的测试数据和事先标定的数据进行分析比较来判断吸入口滤网是否存在显著堵塞，在不需要流量计等较为精密昂贵的仪表的情况下实现吸入口滤网清洗需求的自动准确判断和按需清洗。当主入口滤网反冲洗完成后再对辅入口滤网进行反冲洗，随后才回归正常运行模式。这使得管路系统的吸入口滤网冲洗彻底，能大量节约人力成本，且反冲洗过程始终维持向用户的供水，故还具有稳定可靠的优点。
附图说明
[0044]
图1为本发明实施例中离心泵管路系统示意图，图中1为第二连通管，2为第二阀门，3为电机，4为出口管道，5为四通接管，6为出口母管，7为离心泵，8为入口母管，9为第一三通接管，10为第一连通管，11为出口阀门，12为出口压力表，13为入口压力表，14为第四连通管，15为第四阀门，16为第一阀门，17为第二三通接管，18为主吸入管，19为主入口滤网，20为第三三通接管，21为辅吸入管，22为辅入口滤网，23为第三连通管，24为第三阀门，25为液位计，26为水池，27为控制器。
[0045]
图2为本发明实施例中第一三通接管及与之直接相连的管道的示意图，图中8为入口母管，9为第一三通接管，10为第一连通管，14为第四连通管，91为第一三通接管9的第一通路，92为第一三通接管9的第二通路，93为第一三通接管9的第三通路。
[0046]
图3为本发明实施例中第二三通接管及与之直接相连的管道的示意图，图中1为第二连通管，10为第一连通管，17为第二三通接管，18为主吸入管，171是第二三通接管17的第一通路，172是第二三通接管17的第二通路，173是第二三通接管17的第三通路。
[0047]
图4为本发明实施例中第三三通接管及与之直接相连的管道的示意图，图中14为第四连通管，20为第三三通接管，21为辅吸入管，23为第三连通管，201是第三三通接管20的第一通路，202是第三三通接管20的第二通路，203是第三三通接管20的第三通路。
[0048]
图5为本发明实施例中四通接管及与之直接相连的管道的示意图，图中1为第二连通管，4为出口管道，5为四通接管，6为出口母管，23为第三连通管，51是四通接管5的第一通路，52是四通接管5的第二通路，53是四通接管5的第三通路，54是四通接管5的第四通路。
[0049]
图6为本发明实施例中主入口滤网的主视图，图中19为主入口滤网，191为主入口滤网19的过滤孔，192为主入口滤网19的网条。
[0050]
图7为本发明实施例中主入口滤网的俯视图，图中19为主入口滤网，191为主入口滤网19的过滤孔，192为主入口滤网19的网条。
[0051]
图8为本发明实施例中管路系统正常模式和异常模式的步骤组成及切换方式示意图。
具体实施方式
[0052]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0053]
如图1至图5所示，一种具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，该管路系统设有离心泵7、用于驱动所述离心泵7运行的电机3以及第一三通接管9、第二三通接管17、第三三通接管20和四通接管5，所述第一三通接管9包括第一三通接管第一通路91、第一三通接管第二通路92和第一三通接管第三通路93，所述第二三通接管17包括第二三通接管第一通路171、第二三通接管第二通路172和第二三通接管第三通路173，所述第三三通接管20包括第三三通接管第一通路201、第三三通接管第二通路202和第三三通接管第三通路203，所述四通接管5包括四通接管第一通路51、四通接管第二通路52、四通接管第三通路53和四通接管第四通路54；所述离心泵7的入口依次与入口母管8、第一三通接管第一通路91、第一三通接管第三通路93、第一连通管10、第二三通接管第一通路171、第二三通接管第二通路172、主吸入管18和主入口滤网19连通并可从水池26中吸水，所述离心泵7的出口依次与出口母管6、四通接管第三通路53、四通接管第一通路51和出口管道4连通并将水送往用水环节；所述四通接管第四通路54和第二三通接管第三通路173之间通过第二连通管1连通；所述四通接管第二通路52依次通过第三连通管23、第三三通接管第一通路201、第三三通接管第三通路203和第四连通管14与第一三通接管第二通路92连通；所述第三三通接管第二通路202依次与辅吸入管21和辅入口滤网22连通并可从水池26中吸水；所述第一连通管10上设有第一阀门16，所述第二连通管1上设有第二阀门2，所述第三连通管23上设有第三阀门24，所述第四连通管14上设有第四阀门15，所述出口管道4上设有出口阀门11；所述离心泵7的入口母管8上设有入口压力表13，所述离心泵7的出口母管6上设有出口压力表12，所述水池26中设有液位计25用于测量其液位高度；所述第一阀门16、第二阀门2、第三阀门24、第四阀门15、出口阀门11、入口压力表13、出口压力表12和液位计25均与控制器27电性连接。
[0054]
上述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，所述电机3为定速电机。
[0055]
上述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，所述第一阀门16、第二阀门2、第三阀门24和第四阀门15均为电动闸阀，所述出口阀门11为开度可调的电动蝶阀。
[0056]
如图6和图7所示，主入口滤网19可为上部开口且底部和侧壁开设大量过滤孔的圆筒状结构，主入口滤网19可焊接在主吸入管18的管口上。辅入口滤网22的结构可安装方式可参照主入口滤网19。
[0057]
上述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统的使用方法：
[0058]
在所述管路系统正式运行之前开展测试标定：首先，人工检查和清理主入口滤网19以确保其没有任何堵塞现象；其次，打开第一阀门16并关闭第二阀门2、第三阀门24和第四阀门15；然后，启动离心泵7，将出口阀门11从其最小许可开度逐渐调节至其最大许可开度，按固定的时间间隔不断记录调节过程的入口压力表13表压值p1、出口压力表12表压值p2和液位计25测得的水池26内自由液面距离水池26底部的高度hw；最后，对调节过程记录的一系列数据整理成数据表格并存储在控制器27中，数据表格的第一行和第二行分别为a值和b值，且数据表格每一列的a值和b值均由同一时刻的采集数据经以下方式计算得到：
[0059]
a＝p
2-p1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0060][0061]
式中，p1为入口压力表13测得的入口表压值p1，p2为出口压力表12测得的出口表压值p2，hw为液位计25测得的水池26内自由液面距离水池26底部的高度，ρ和g分别为水的密度和重力加速度；
[0062]
如图8所示，所述管路系统运行过程分为正常模式和异常模式，其中正常模式为默认的运行模式；正常模式下，第一阀门16为打开状态，第二阀门2、第三阀门24和第四阀门15均为关闭状态，出口阀门11根据输水需要处于某个开度，按照固定的时间间隔循环执行以下步骤：
[0063]
步骤z1、测量入口表压值p1、出口表压值p2和自由液面距离水池26底部的高度hw并计算获得a值和b值；
[0064]
步骤z2、对步骤1计算得到的a值，通过查询数据表格并进行线性插值的方法获得与该a值对应的b
′
值：
[0065]
从数据表格中查询与步骤1计算得到的a值最为接近的两个a值以及数据表格中二者各自对应的b值，并通过线性插值的方式获得b
′
值：
[0066][0067]
式中a为步骤1计算获得的a值；a1和a2分别为数据表格中与步骤1计算得到的a值最为接近的两个a值且有a1《a2；b1和b2分别为数据表格中与a1和a2各自对应的b值，且a1和b1处于同一列、a2和b2处于同一列；
[0068]
步骤z3、将步骤1计算获得的b值以及步骤2查表和插值获得的b
′
值进行比较：若b/b
′
》e，则中断正常模式的执行循环并进入异常模式；若b/b
′
≤e，则维持正常模式并返回步骤1开始下一轮循环；其中e处于1.05至1.2之间；
[0069]
若管路系统进入异常模式，则依次执行以下步骤：
[0070]
步骤y1、关闭第一阀门16和第三阀门24，打开第二阀门2和第四阀门15，将出口阀门11调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒，其中t处于10秒至200秒之间；
[0071]
步骤y2、打开第一阀门16和第三阀门24，关闭第二阀门2和第四阀门15，将出口阀门11调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒，其中t处于10秒至200秒之间；
[0072]
步骤y3、关闭第三阀门24，根据输水需要将出口阀门11调节至某个开度，结束异常模式并返回正常模式。
[0073]
具体地，启动离心泵7时，为了避免气缚现象发生，可以先使用真空泵对离心泵7的入口之前的所有吸入管路抽真空，从而使水灌入离心泵，然后再启动电机3并带动离心泵7工作。
[0074]
实施例
[0075]
某化工厂使用离心泵从水池中取水并输送至车间使用，离心泵管路系统的结构组成和主入口滤网19的结构参见图1至图7。
[0076]
本实施例中，所有管路的公称直径均相等，主入口滤网19和辅入口滤网22的结构、安装方式和安装高度均一致，控制器27为可编程逻辑控制器plc，液位计25为安装在水池26底部的压力计并通过压力来换算得到液位高度，出口阀门11的最小许可开度为10％，最大许可开度为100％。
[0077]
管路系统正式运行之前开展测试标定：首先，人工检查和清理主入口滤网19以确保其没有任何堵塞现象；其次，打开第一阀门16并关闭第二阀门2、第三阀门24和第四阀门15；然后，启动离心泵7，将出口阀门11的开度从10％按照5％/分钟的速率逐渐调节至100％的开度，按1分钟的时间间隔不断记录调节过程的入口压力表13表压值p1、出口压力表12表压值p2和液位计25测得的水池26内自由液面距离水池26底部的高度hw；最后，对调节过程记录的一系列数据整理成数据表格并存储在控制器27中，数据表格的第一行和第二行分别为a值和b值，共计19组a值和b值一一对应的数据。
[0078]
某日，管路系统以正常模式运行，第一阀门16为打开状态，第二阀门2、第三阀门24和第四阀门15均为关闭状态，出口阀门11根据输水需要处于70％的开度，控制器27按照1分钟进行数据采集和计算分析。某时刻，测量得到入口表压值p1＝-40kpa、出口表压值p2＝160kpa、自由液面距离水池26底部的高度hw＝2m，取水的密度ρ和g分别为水的密度ρ＝1000kg/m3，和重力加速度g＝9.8m/s2，由此计算获得a值和b值为：a＝200kpa，b＝7.08m。
[0079]
从数据表格中查询与以上计算得到的a值最为接近的两个a值为：a1＝170kpa，a2＝245kpa；数据表格中对应的两个b值为：b1＝6.85m，b2＝5.73m。线性差值得到b
′
＝6.40m。本实施例中e取1.08，由于该时刻b/b
′
＝1.11》e，则中断正常模式的执行循环并进入异常模式，步骤y1、关闭第一阀门16和第三阀门24，打开第二阀门2和第四阀门15，异常模式中步骤y1和y2中状态维持时间均为t＝50秒。异常模式中步骤y3执行完毕后管路系统恢复至正常模式运行。
[0080]
需要指出的是，不排除极少数情况下，通过反冲洗后滤网仍然未能得到有效清洗，这种情况下管路系统会短时间内多次自动进入异常模式。当时间w内管路系统n次进入异常模式时，其中w处于10分钟至100分钟之间，n处于2至5之间，则认为系统处于特别模式。一旦系统处于特别模式，控制器27一方面向维护人员发出告警，请求对主入口滤网19和辅入口滤网22进行人工清洗和检查；另一方面打开第一阀门16和第四阀门15，关闭第二阀门2和第
三阀门24，使离心泵7暂时性地同时从主入口滤网19和辅入口滤网22双路吸水。待维护人员处置好后再将管路系统手动归位至正常模式。
[0081]
本实施例的管路系统通过离心泵自身运行输送的流量中分出一部分来进行吸入口滤网反冲洗，除了常规廉价的各种管件、压力表、液位计和控制器外不需要增设额外专门的冲洗装置，可在现有的离心泵管路系统基础上稍加改造即可实现，故结构简单、成本低廉、适应性广且易于实现。
[0082]
本实施例抓住离心泵的流量-扬程曲线特点并应用伯努利方程，建立起离心泵入口压力、出口压力、水池液位高度和吸入口滤网阻力系数之间的关联，将运行过程的测试数据和事先标定的数据进行分析比较来判断吸入口滤网是否存在显著堵塞，在不需要流量计等较为精密昂贵的仪表的情况下实现吸入口滤网清洗需求的自动准确判断和按需清洗。当主入口滤网反冲洗完成后再对辅入口滤网进行反冲洗，随后才回归正常运行模式。这使得管路系统的吸入口滤网冲洗彻底，能大量节约人力成本，且反冲洗过程始终维持向用户的供水，故还具有稳定可靠的优点。

技术特征：

1.一种具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，其特征在于，该管路系统设有离心泵(7)、用于驱动所述离心泵(7)运行的电机(3)以及第一三通接管(9)、第二三通接管(17)、第三三通接管(20)和四通接管(5)，所述第一三通接管(9)包括第一三通接管第一通路(91)、第一三通接管第二通路(92)和第一三通接管第三通路(93)，所述第二三通接管(17)包括第二三通接管第一通路(171)、第二三通接管第二通路(172)和第二三通接管第三通路(173)，所述第三三通接管(20)包括第三三通接管第一通路(201)、第三三通接管第二通路(202)和第三三通接管第三通路(203)，所述四通接管(5)包括四通接管第一通路(51)、四通接管第二通路(52)、四通接管第三通路(53)和四通接管第四通路(54)；所述离心泵(7)的入口依次与入口母管(8)、第一三通接管第一通路(91)、第一三通接管第三通路(93)、第一连通管(10)、第二三通接管第一通路(171)、第二三通接管第二通路(172)、主吸入管(18)和主入口滤网(19)连通并可从水池(26)中吸水，所述离心泵(7)的出口依次与出口母管(6)、四通接管第三通路(53)、四通接管第一通路(51)和出口管道(4)连通并将水送往用水环节；所述四通接管第四通路(54)和第二三通接管第三通路(173)之间通过第二连通管(1)连通；所述四通接管第二通路(52)依次通过第三连通管(23)、第三三通接管第一通路(201)、第三三通接管第三通路(203)和第四连通管(14)与第一三通接管第二通路(92)连通；所述第三三通接管第二通路(202)依次与辅吸入管(21)和辅入口滤网(22)连通并可从水池(26)中吸水；所述第一连通管(10)上设有第一阀门(16)，所述第二连通管(1)上设有第二阀门(2)，所述第三连通管(23)上设有第三阀门(24)，所述第四连通管(14)上设有第四阀门(15)，所述出口管道(4)上设有出口阀门(11)；所述离心泵(7)的入口母管(8)上设有入口压力表(13)，所述离心泵(7)的出口母管(6)上设有出口压力表(12)，所述水池(26)中设有液位计(25)用于测量其液位高度；所述第一阀门(16)、第二阀门(2)、第三阀门(24)、第四阀门(15)、出口阀门(11)、入口压力表(13)、出口压力表(12)和液位计(25)均与控制器(27)电性连接。2.权利要求1所述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，其特征在于，所述电机(3)为定速电机。3.权利要求1所述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，其特征在于，所述第一阀门(16)、第二阀门(2)、第三阀门(24)和第四阀门(15)均为电动闸阀，所述出口阀门(11)为开度可调的电动蝶阀。4.应用于权利要求1-3任意一项所述具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统的使用方法，其特征在于：在所述管路系统正式运行之前开展测试标定：首先，人工检查和清理主入口滤网(19)以确保其没有任何堵塞现象；其次，打开第一阀门(16)并关闭第二阀门(2)、第三阀门(24)和第四阀门(15)；然后，启动离心泵(7)，将出口阀门(11)从其最小许可开度逐渐调节至其最大许可开度，按固定的时间间隔不断记录调节过程的入口压力表(13)表压值p1、出口压力表(12)表压值p2和液位计(25)测得的水池(26)内自由液面距离水池(26)底部的高度h
w
；最后，对调节过程记录的一系列数据整理成数据表格并存储在控制器(27)中，数据表格的第一行和第二行分别为a值和b值，且数据表格每一列的a值和b值均由同一时刻的采集数据经以下方式计算得到：a＝p
2-p1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
式中，p1为入口压力表(13)测得的入口表压值p1，p2为出口压力表(12)测得的出口表压值p2，h
w
为液位计(25)测得的水池(26)内自由液面距离水池(26)底部的高度，ρ和g分别为水的密度和重力加速度；所述管路系统运行过程分为正常模式和异常模式，其中正常模式为默认的运行模式；正常模式下，第一阀门(16)为打开状态，第二阀门(2)、第三阀门(24)和第四阀门(15)均为关闭状态，出口阀门(11)根据输水需要处于某个开度，按照固定的时间间隔循环执行以下步骤：步骤z1、测量入口表压值p1、出口表压值p2和自由液面距离水池(26)底部的高度h
w
并计算获得a值和b值；步骤z2、对步骤1计算得到的a值，通过查询数据表格并进行线性插值的方法获得与该a值对应的b
′
值：从数据表格中查询与步骤1计算得到的a值最为接近的两个a值以及数据表格中二者各自对应的b值，并通过线性插值的方式获得b
′
值：式中a为步骤1计算获得的a值；a1和a2分别为数据表格中与步骤1计算得到的a值最为接近的两个a值且有a1<a2；b1和b2分别为数据表格中与a1和a2各自对应的b值，且a1和b1处于同一列、a2和b2处于同一列；步骤z3、将步骤1计算获得的b值以及步骤2查表和插值获得的b
′
值进行比较：若b/b
′
>e，则中断正常模式的执行循环并进入异常模式；若b/b
′
≤e，则维持正常模式并返回步骤1开始下一轮循环；其中e处于1.05至1.2之间；若管路系统进入异常模式，则依次执行以下步骤：步骤y1、关闭第一阀门(16)和第三阀门(24)，打开第二阀门(2)和第四阀门(15)，将出口阀门(11)调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒，其中t处于10秒至200秒之间；步骤y2、打开第一阀门(16)和第三阀门(24)，关闭第二阀门(2)和第四阀门(15)，将出口阀门(11)调节至其最大许可开度，并维持该状态t秒，其中t处于10秒至200秒之间；步骤y3、关闭第三阀门(24)，根据输水需要将出口阀门(11)调节至某个开度，结束异常模式并返回正常模式。

技术总结

本发明公开了一种具有吸入口滤网反冲洗功能的离心泵管路系统，该系统包括离心泵(7)、电机(3)、第一三通接管(9)、第二三通接管(17)、第三三通接管(20)、主入口滤网(19)、辅入口滤网(22)和若干其他管道、阀门以及入口压力表(13)、出口压力表(12)、液位计(25)、控制器(27)，管路系统可通过主入口滤网(19)或辅入口滤网(22)从水池(26)中吸水；本发明还公开上述管理系统的使用方法，在正式运行之前开展测试标定并获得数据表格，管路系统运行过程分为正常模式和异常模式，若经分析判断处于异常模式则改变相关阀门的开关状态进行入口滤网反冲洗后再返回正常模式。该管路系统结构简单、成本低廉，其使用方法稳定可靠、适应性广、易于实现的优点，可节省人力有效实现滤网的自动冲洗。洗。