本發明涉及一種閉式循環水全自動切換快速應急穩壓裝置，屬于閉式循環冷卻水快速應急穩壓切換技術領域。

背景技術：

冷卻水系統作為工業、醫療等領域使用的設備熱量平衡的載體，在這些系統設備運行過程中起著非常重要的作用，如西門子醫用質子和重離子加速器內循環水系統如果出現壓力0.02Mpa的波動，其射頻、直線等分支系統將可能出現連鎖停機，作為腫瘤治療裝置，其運行穩定性直接與病患的生命息息相關，所有裝置運行的必須安全可靠，如果出現在線的恒壓裝置故障，而又不能立即恢復的情況，將造成整個大系統的停機，影響臨床治療的同時造成經濟損失；所以，為了使系統更加安全可靠地運行，必須有一套快速應急的穩壓系統，該應急系統能夠實現快速切換來滿足應急需求。

當前技術存在的主要問題有：1、當前在許多工業、醫療等領域閉式循環水系統使用的在線定壓裝置沒有完整地考慮故障應急方法，普遍采用的是停機維修的方法，或者有一些簡單的應急裝置，在故障時簡單應急，其控制精度難以保證，且安裝過程復雜，如在醫用質子重離子加速器冷卻水系統使用的簡易應急恒壓裝置在切換時需要人工安裝，安裝及拆卸過程需要停機完成，大型循環冷卻水系統，一旦停機，需要較長的恢復時間，這個過程造成了一定的經濟損失；2、簡易應急恒壓裝置的安裝和拆卸需要專業的技術人員來完成，對人員技能要求較高，如果出現在線定壓裝置故障，而又沒有專業技術人員在現場，將增加大量的不必要的停機時間；3、簡易應急恒壓裝置安裝完成后需要人工向裝置內補水，當裝置內的水用完后需要人為添加，不能實現自動向裝置內加水，運行過程中對操作人員操作的要求較高。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種閉式循環水全自動切換快速應急穩壓裝置。

本發明的一種閉式循環水全自動切換快速應急穩壓裝置，它包含隔離過濾器、補水泵、補水電動控制開關閥、補水手動開關閥、連接隔膜罐手動開關閥、第一手動開關閥、連接隔膜罐電動控制開關閥、隔膜定壓罐、排污電動控制開關閥、排污手動開關閥、隔膜罐重量傳感器、排氣電動控制開關閥、排氣手動開關閥、隔膜罐壓力傳感器、空氣壓縮機、空氣機增壓電動控制開關閥、空氣機手動開關閥、第一電動開關閥、第二手動開關閥、第一壓力傳感器、第三手動開關閥、第二電動開關閥、第四手動開關閥、第五手動開關閥、閉式循環水泵裝置、補水流量傳感器、第二壓力傳感器、第三電動開關閥、第六手動開關閥、在線定壓裝置，隔離過濾器的一端與供水系統連接，隔離過濾器的另一端與補水泵的一端連接，補水泵的另一端與補水電動控制開關閥的一端連接，補水電動控制開關閥的另一端與補水手動開關閥的一端連接，補水手動開關閥的另一端分別與連接隔膜罐手動開關閥和第一手動開關閥連接，連接隔膜罐手動開關閥與連接隔膜罐電動控制開關閥的一端連接，連接隔膜罐電動控制開關閥的另一端與隔膜定壓罐連接，隔膜定壓罐的下方連接有排污電動控制開關閥和排污手動開關閥，隔膜定壓罐的下方一側設置有隔膜罐重量傳感器，隔膜定壓罐的上方連接有排氣電動控制開關閥和排氣手動開關閥，隔膜定壓罐的上方一側設置有隔膜罐壓力傳感器，空氣壓縮機通過空氣機增壓電動控制開關閥和空氣機手動開關閥與隔膜定壓罐連接，第一手動開關閥與第一電動開關閥的一端連接，第一電動開關閥的另一端與第二手動開關閥的一端連接，第二手動開關閥的另一端通過第一壓力傳感器分別與數個第三手動開關閥的一端連接，數個第三手動開關閥的另一端與第二電動開關閥的一端連接，第二電動開關閥的另一端與第四手動開關閥的一端連接，第四手動開關閥的另一端與第五手動開關閥之間連接有閉式循環水泵裝置，閉式循環水泵裝置上安裝有補水流量傳感器和第二壓力傳感器，第五手動開關閥的一端連接有第三電動開關閥，第三電動開關閥與第六手動開關閥的一端連接，第六手動開關閥的另一端與在線定壓裝置連接。

作為優選，所述的隔離過濾器主要用于過濾供水中的雜質，防止異物進入系統內部。

作為優選，所述的補水泵主要用于提供應急定壓系統補水時的壓力。

作為優選，所述的補水電動控制開關閥主要用于控制補水的供水側與系統側的打開和關斷。

作為優選，所述的補水手動開關閥主要用于實現補水的供水側與系統側的手動打開和關斷（正常運行時常開）。

作為優選，所述的連接隔膜罐手動開關閥主要用于實現隔膜罐與系統側的手動打開和關斷（正常運行時常開）。

作為優選，所述的第一手動開關閥主要用于隔離電動閥前的手動開關閥（正常運行時常開）。

作為優選，所述的連接隔膜罐電動控制開關閥主要用于控制隔膜罐與系統側的打開和關斷。

作為優選，所述的隔膜定壓罐的內部通過隔膜實現壓縮空氣與水之間的壓力平衡，隔膜定壓罐的穩定壓力是通過空氣壓縮機提供的，當隔膜定壓罐需要增壓時，空壓機增壓電動控制開關閥處于開啟狀態，空氣壓縮機提供罐內壓力，當罐內壓力過高時，通過排氣電動控制開關閥泄壓。

作為優選，所述的排污電動控制開關閥主要用于控制罐內空氣排出的打開和關斷。

作為優選，所述的排污手動開關閥主要用于實現排氣的手動打開和關斷（正常運行時常開）。

作為優選，所述的隔膜罐重量傳感器主要用于探測罐內的水量，通過測量罐的重量實現。

作為優選，所述的排氣電動控制開關閥主要用于控制罐內空氣排出的打開和關斷。

作為優選，所述的排氣手動開關閥主要用于實現排氣的手動打開和關斷（正常運行時常開）。

作為優選，所述的隔膜罐壓力傳感器主要用于探測隔膜罐內部的壓力值，作為控制空氣壓縮機和補水泵的控制輸入，隔膜罐重量傳感器實時探測罐內水量，當達到上下限位時，發出報警信號。

作為優選，所述的空氣壓縮機主要用于提供隔膜定壓的壓縮空氣。

作為優選，所述的空氣機增壓電動控制開關閥主要用于控制空壓機與隔膜罐之間的打開和關斷。

作為優選，所述的空氣機手動開關閥主要用于實現空壓機與隔膜罐之間的手動打開和關斷。

作為優選，所述的第一電動開關閥主要用于隔離電動閥實現應急定壓裝置與切換系統間的電動隔離。

作為優選，所述的第二手動開關閥主要用于隔離電動閥后的手動開關閥（正常運行時常開）。

作為優選，所述的第一壓力傳感器主要用于探測快速切換端的系統壓力。

作為優選，所述的第三手動開關閥主要用于連接閉式循環水泵裝置的電動開關閥前的手動閥（正常運行時常開）。

作為優選，所述的第二電動開關閥主要用于連接閉式循環水泵裝置的電動開關閥。

作為優選，所述的第四手動開關閥主要用于連接閉式循環水泵裝置的電動開關閥后的手動閥（正常運行時常開）。

作為優選，所述的第五手動開關閥主要用于連接閉式循環水泵裝置和在線定壓裝置之間的電動開關閥前的手動閥（正常運行時常開）。

作為優選，所述的補水流量傳感器主要用于探測閉式循環水泵裝置的補水流量。

作為優選，所述的第二壓力傳感器主要用于探測閉式循環水泵裝置的內部壓力。

作為優選，所述的第三電動開關閥主要用于連接閉式循環水泵裝置和在線定壓裝置之間的電動開關閥。

作為優選，所述的第六手動開關閥主要用于連接閉式循環水泵裝置和在線定壓裝置之間的電動開關閥前的手動閥（正常運行時常開）。

作為優選，所述的在線定壓裝置為閉式循環水泵裝置的正常在線使用的定壓裝置，在線定壓裝置通過通訊控制卡及通訊線路與本系統的主控制器連接在一起，主控制器實時采集各在線定壓裝置的信息，當在線定壓裝置無故障時是處于停機狀態的，為了防止隔膜定壓罐內部長期處于停機狀態，部件變壞而不被發現，系統自動設定一套自我檢測程序，自我檢測程序定時啟動一次，自檢程序啟動的時間及自檢壓力值可以由使用人員自行設定，自檢程序啟動時，補水電動控制開關閥開啟，補水泵開啟，連接隔膜罐電動控制開關閥開啟，空壓機增壓電動控制開關閥開啟，空氣壓縮機啟動，當壓力值達到設定值后，保持5分鐘后，并將隔膜定壓罐內的水通過打開排污電動控制開關閥排出，自檢程序完成后，本條前面所列的閥門關閉，空氣壓縮機停止。

本發明的有益效果：它主要應用于同時在線使用的一套或多套閉式循環水系統的在線定壓裝置故障時的應急，能夠實時探測在線定壓裝置的運行狀態，實時探測各系統的在線壓力值及補水流量等信息，當出現任何一臺在線定壓裝置發出故障信號時，能夠全自動判斷，實現快速自動切換，同時滿足不同閉式系統，不同定壓參數值的使用要求，實現多套閉式系統只備用一套應急定壓裝置，并能夠實現快速切換，實現少停機甚至不停機的功能。

附圖說明：

為了易于說明，本發明由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為本發明的結構示意圖。

1-隔離過濾器；2-補水泵；3-補水電動控制開關閥；4-補水手動開關閥；5-連接隔膜罐手動開關閥；6-第一手動開關閥；7-連接隔膜罐電動控制開關閥；8-隔膜定壓罐；9-排污電動控制開關閥；10-排污手動開關閥；11-隔膜罐重量傳感器；12-排氣電動控制開關閥；13-排氣手動開關閥；14-隔膜罐壓力傳感器；15-空氣壓縮機；16-空氣機增壓電動控制開關閥；17-空氣機手動開關閥；18-第一電動開關閥；19-第二手動開關閥；20-第一壓力傳感器；21-第三手動開關閥；22-第二電動開關閥；23-第四手動開關閥；24-第五手動開關閥；25-閉式循環水泵裝置；26-補水流量傳感器；27-第二壓力傳感器；28-第三電動開關閥；29-第六手動開關閥；30-在線定壓裝置。

具體實施方式：

如圖1所示，本具體實施方式采用以下技術方案：它包含隔離過濾器1、補水泵2、補水電動控制開關閥3、補水手動開關閥4、連接隔膜罐手動開關閥5、第一手動開關閥6、連接隔膜罐電動控制開關閥7、隔膜定壓罐8、排污電動控制開關閥9、排污手動開關閥10、隔膜罐重量傳感器11、排氣電動控制開關閥12、排氣手動開關閥13、隔膜罐壓力傳感器14、空氣壓縮機15、空氣機增壓電動控制開關閥16、空氣機手動開關閥17、第一電動開關閥18、第二手動開關閥19、第一壓力傳感器20、第三手動開關閥21、第二電動開關閥22、第四手動開關閥23、第五手動開關閥24、閉式循環水泵裝置25、補水流量傳感器26、第二壓力傳感器27、第三電動開關閥28、第六手動開關閥29、在線定壓裝置30，隔離過濾器1的一端與供水系統連接，隔離過濾器1的另一端與補水泵2的一端連接，補水泵2的另一端與補水電動控制開關閥3的一端連接，補水電動控制開關閥3的另一端與補水手動開關閥4的一端連接，補水手動開關閥4的另一端分別與連接隔膜罐手動開關閥5和第一手動開關閥6連接，連接隔膜罐手動開關閥5與連接隔膜罐電動控制開關閥7的一端連接，連接隔膜罐電動控制開關閥7的另一端與隔膜定壓罐8連接，隔膜定壓罐8的下方連接有排污電動控制開關閥9和排污手動開關閥10，隔膜定壓罐8的下方一側設置有隔膜罐重量傳感器11，隔膜定壓罐8的上方連接有排氣電動控制開關閥12和排氣手動開關閥13，隔膜定壓罐8的上方一側設置有隔膜罐壓力傳感器14，空氣壓縮機15通過空氣機增壓電動控制開關閥16和空氣機手動開關閥17與隔膜定壓罐8連接，第一手動開關閥6與第一電動開關閥18的一端連接，第一電動開關閥18的另一端與第二手動開關閥19的一端連接，第二手動開關閥19的另一端通過第一壓力傳感器20分別與數個第三手動開關閥21的一端連接，數個第三手動開關閥21的另一端與第二電動開關閥22的一端連接，第二電動開關閥22的另一端與第四手動開關閥23的一端連接，第四手動開關閥23的另一端與第五手動開關閥24之間連接有閉式循環水泵裝置25，閉式循環水泵裝置25上安裝有補水流量傳感器26和第二壓力傳感器27，第五手動開關閥24的一端連接有第三電動開關閥28，第三電動開關閥28與第六手動開關閥29的一端連接，第六手動開關閥29的另一端與在線定壓裝置30連接。

其中，所述的隔離過濾器1主要用于過濾供水中的雜質，防止異物進入系統內部；所述的補水泵2主要用于提供應急定壓系統補水時的壓力；所述的補水電動控制開關閥3主要用于控制補水的供水側與系統側的打開和關斷；所述的補水手動開關閥4主要用于實現補水的供水側與系統側的手動打開和關斷（正常運行時常開）；所述的連接隔膜罐手動開關閥5主要用于實現隔膜罐與系統側的手動打開和關斷（正常運行時常開）；所述的第一手動開關閥6主要用于隔離電動閥前的手動開關閥（正常運行時常開）；所述的連接隔膜罐電動控制開關閥7主要用于控制隔膜罐與系統側的打開和關斷；所述的隔膜定壓罐8的內部通過隔膜實現壓縮空氣與水之間的壓力平衡，隔膜定壓罐8的穩定壓力是通過空氣壓縮機15提供的，當隔膜定壓罐8需要增壓時，空壓機增壓電動控制開關閥16處于開啟狀態，空氣壓縮機15提供罐內壓力，當罐內壓力過高時，通過排氣電動控制開關閥12泄壓；所述的排污電動控制開關閥9主要用于控制罐內空氣排出的打開和關斷；所述的排污手動開關閥10主要用于實現排氣的手動打開和關斷（正常運行時常開）；所述的隔膜罐重量傳感器11主要用于探測罐內的水量，通過測量罐的重量實現；所述的排氣電動控制開關閥12主要用于控制罐內空氣排出的打開和關斷；所述的排氣手動開關閥13主要用于實現排氣的手動打開和關斷（正常運行時常開）；所述的隔膜罐壓力傳感器14主要用于探測隔膜罐內部的壓力值，作為控制空氣壓縮機15和補水泵2的控制輸入，隔膜罐重量傳感器11實時探測罐內水量，當達到上下限位時，發出報警信號；所述的空氣壓縮機15主要用于提供隔膜定壓的壓縮空氣；所述的空氣機增壓電動控制開關閥16主要用于控制空壓機與隔膜罐之間的打開和關斷；所述的空氣機手動開關閥17主要用于實現空壓機與隔膜罐之間的手動打開和關斷；所述的第一電動開關閥18主要用于隔離電動閥實現應急定壓裝置與切換系統間的電動隔離；所述的第二手動開關閥19主要用于隔離電動閥后的手動開關閥（正常運行時常開）；所述的第一壓力傳感器20主要用于探測快速切換端的系統壓力；所述的第三手動開關閥21主要用于連接閉式循環水泵裝置25的電動開關閥前的手動閥（正常運行時常開）；所述的第二電動開關閥22主要用于連接閉式循環水泵裝置25的電動開關閥；所述的第四手動開關閥23主要用于連接閉式循環水泵裝置25的電動開關閥后的手動閥（正常運行時常開）；所述的第五手動開關閥24主要用于連接閉式循環水泵裝置25和在線定壓裝置30之間的電動開關閥前的手動閥（正常運行時常開）；所述的補水流量傳感器26主要用于探測閉式循環水泵裝置25的補水流量；所述的第二壓力傳感器27主要用于探測閉式循環水泵裝置25的內部壓力；所述的第三電動開關閥28主要用于連接閉式循環水泵裝置25和在線定壓裝置30之間的電動開關閥；所述的第六手動開關閥29主要用于連接閉式循環水泵裝置25和在線定壓裝置30之間的電動開關閥前的手動閥（正常運行時常開）；所述的在線定壓裝置30為閉式循環水泵裝置25的正常在線使用的定壓裝置，在線定壓裝置30通過通訊控制卡及通訊線路與本系統的主控制器連接在一起，主控制器實時采集各在線定壓裝置的信息，當在線定壓裝置30無故障時是處于停機狀態的，為了防止隔膜定壓罐8內部長期處于停機狀態，部件變壞而不被發現，系統自動設定一套自我檢測程序，自我檢測程序定時啟動一次，自檢程序啟動的時間及自檢壓力值可以由使用人員自行設定，自檢程序啟動時，補水電動控制開關閥3開啟，補水泵2開啟，連接隔膜罐電動控制開關閥7開啟，空壓機增壓電動控制開關閥16開啟，空氣壓縮機15啟動，當壓力值達到設定值后，保持5分鐘后，并將隔膜定壓罐8內的水通過打開排污電動控制開關閥9排出，自檢程序完成后，本條前面所列的閥門關閉，空氣壓縮機15停止。

本具體實施方式可以同時與一套或多套閉式循環水系統連接，通過對應的電動控制閥門實現開關切換，當任何一臺閉式循環水系統的在線定壓裝置出現故障時，本系統自動設定運行壓力值為故障裝置系統的穩壓值，并快速切換到故障的定壓裝置的系統中，滿足系統應急定壓的需要。

本具體實施方式在快速切換裝置啟動時，首先根據探測到的故障或斷電信號的來源，將應急定壓裝置的設定參數自動跳轉為該系統的設定參數，然后自動關閉對應系統的在線定壓裝置閥門，確認在線定壓裝置閥門關閉完成后，開啟對應的應急定壓裝置閥門，開啟完成后應急定壓裝置啟動。

本具體實施方式在應急定壓系統不啟動時，各在線定壓裝置30處于正常運行狀態，數個第三電動開關閥28處于開啟狀態，在線定壓裝置30滿足閉式循環水泵裝置25的定壓需求。

本具體實施方式的工作原理：當主控制器檢測到在線定壓裝置30發出故障信號時，控制器發出信號驅動第三電動開關閥28關閉，探測到第三電動開關閥28關到位信號后，系統自動將應急定壓裝置的壓力設定值切換為閉式循環水泵裝置25需要的定壓值，補水電動控制開關閥3開啟、連接隔膜罐電動控制開關閥7開啟，檢測到電動控制開關閥3和連接隔膜罐電動控制開關閥7的開到位信號后，補水泵2啟動，向隔膜罐內補水，當達到設定壓力值后，補水泵2停止、電動開關閥18開啟，當檢測到第一電動開關閥18開到位信號后，探測壓力傳感器20的壓力值，通過啟動補水泵2使第一壓力傳感器20探測的壓力值達到設定的值；當第一壓力傳感器20探測的壓力值達到設定的值后，第二電動開關閥22開啟，向閉式循環水泵裝置25與應急定壓系統連接，實現閉式循環水泵裝置25的應急穩壓需要，同時，在閉式循環水泵裝置25內部安裝第二壓力傳感器27，探測其內部壓力，當壓力不能維持穩定時，出現壓力降0.2bar以上，發出報警信息，同時，在閉式循環水泵裝置25的補水側安裝補水流量傳感器26，監視補水流量，如果出現累計補水流量達到設定值時，系統發出報警，通知人為檢查系統是否存在泄漏；當在線定壓裝置30故障處理完成后，待合適時間，完成系統復位工作，回到在線定壓裝置30運行的正常狀態。

本具體實施方式主要應用于同時在線使用的一套或多套閉式循環水系統的在線定壓裝置故障時的應急，能夠實時探測在線定壓裝置的運行狀態，實時探測各系統的在線壓力值及補水流量等信息，當出現任何一臺在線定壓裝置發出故障信號時，能夠全自動判斷，實現快速自動切換，同時滿足不同閉式系統，不同定壓參數值的使用要求，實現多套閉式系統只備用一套應急定壓裝置，并能夠實現快速切換，實現少停機甚至不停機的功能。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。