СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК E03B1/04 E03B11/06 

Изобретение характеризует устройства для обеспечения бесперебойного водоснабжения поселений человека.

В ряде районов проживания человека как постоянного, так и временного, например вахтового, остро стоит вопрос с постоянным водоснабжением.

Источники воды, не имеющие достаточно больших резервных возможностей, не могут обеспечить жилища человека бесперебойной подачей воды. Вода поступает с перебоями. В ряде районов наблюдается дискретный режим водоснабжения.

Создание надежных и эффективных систем водоснабжения на современном уровне является актуальной задачей для отдельных районов и станет серьезной проблемой в недалеком будущем для очень многих районов обитания человека.

Значение воды для человеческого организма чрезвычайно велико, дефицит ее может привести к ухудшению, а также к расстройствам жизнедеятельности организма.

При проектировании систем водоснабжения следует учитывать необходимое количество потребляемой воды человеком в сутки, а именно от 2 до 3,5 л (см. Проблемы космической биологии, том XXIV, Чижов С.В. Синяк Ю.Е. "Водообеспечение экипажей космических кораблей", "Наука", М. 1973, с. 16, 17).

Следует отметить, что при создании проектов систем водоснабжения поселений людей в местностях с недостаточным водообеспечением следует учитывать накопленный опыт в создании систем водообеспечения наземных экспериментальных комплексов, используемых при подготовке космонавтов (см. XXIV, С.В. Чижов и Ю.Е. Синяк "Водообеспечение экипажей космических кораблей", М. "Наука", 1973, с. 134.149). Среди этих систем водоснабжения можно отметить систему, содержащую источник воды и водораздаточную магистраль, между которыми включены блок фильтров и анализатор качества воды (см. указанную книгу Проблемы космической биологии, с. 135, рис. 42).

Хотя эти известные системы водоснабжения имеют замкнутый характер построения технологических структур, но для земных условий не составляет труда их модернизировать в разомкнутые системы с использованием источников воды.

Принципиально возможны два пути создания систем водообеспечения:
а) создание запасов воды;
б) использование регенерационных процессов для их воспроизводства.

Но не следует отвергать и комплексно-промежуточный вариант. То есть пойти по пути образования запасов воды и вместе с тем восстанавливать качество воды, набирая ее из источников не пригодных для непосредственного использования (обеззараживание с консервацией).

Кроме того, возможно использование средств регенерации воды для вариантов наиболее критического состояния систем водоснабжения. Средства и методы обеззараживания воды и ее консервации в настоящее время достаточно разработаны (см. указанную выше книгу Проблемы космической биологии, с. 27.42).

Известно техническое решение описывающее систему водоснабжения по авт. свид. СССР N 1564294, кн. E 03 B 11/06, 1987.

Система водоснабжения содержит резервуар хранения воды, соединенный с источником воды магистралью подачи воды и с магистралью раздачи воды, а также насос, фильтр и датчики давления и уровня.

Эта известная система водоснабжения не удовлетворяет всем современным требованиям водоснабжения населенных пунктов в условиях сокращения запасов и источников воды. Эта известная система водоснабжения имеет жесткую конструктивную связь с одним источником воды. В случае израсходования запасов воды в этом источнике перевод на другой источник потребует значительных трудностей и образуется большой перерыв в снабжении водой поселения. Известная система водоснабжения соориентирована на какой-то конкретный источник воды с ее свойствами и показателями качества. При переходе на другой источник воды неизбежно потребуется конструктивная перестройка узлов фильтрации воды, так как в другом источнике вода имеет иные показатели качества.

Наиболее близким известным техническим решением по существу решения задачи водоснабжения и достигаемому результату является система водоснабжения, изложенная в книге Проблемы космической биологии, том XXIV, Чижов С.В. и Синяк Ю. Е. "Водоснабжение экипажей космических кораблей", М. "Наука", 1973, с. 15, рис. 42.

Как указывалось выше, недостатком этого технического решения является замкнутость структур построения системы водоснабжения с постоянным источником воды.

Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей путем стабилизации подачи воды за счет образования запасов воды для периодов перебоев в водоснабжении.

В данном техническом решении предлагается использовать все имеющиеся на какой-либо конкретной местности источники воды, пригодные к использованию, а также не удовлетворяющие необходимым требованиям для потребления человеком. Предусмотрены средства доработки воды до уровня предъявляемых требований потребления.

Поставленная цель достигнута за счет того, что система водоснабжения, содержит магистраль подачи воды в емкость резервирования воды и магистраль раздачи воды из емкости резервирования, при этом магистраль подачи воды состоит из водозаборного средства, блока анализа качества воды и блока подготовки воды, а магистраль раздачи воды состоит из водораздаточных средств, снабжена блоком управления, рядом дополнительных водозаборных средств, блоком консервации воды, насосом, средствами подогрева воды, а также датчиками давления и уровня, при этом дополнительные водозаборные средства соединены с магистралью подачи воды, блок анализа качества воды, блок подготовки воды и блок консервации последовательно включены в магистраль подачи воды между водозаборными средствами емкостью резервирования воды, насос включен в магистраль раздачи воды между емкостью резервирования воды и водораздаточными средствами, к которым подсоединены средства подогрева воды, к блоку управления подключены датчики давления и уровня и блок анализа качества воды, также блок подготовки воды и насос.

На чертеже изображена блок-схема системы водоснабжения.

Система водоснабжения содержит емкость для резервирования воды 1, магистраль подачи воды 2 и магистраль раздачи воды 3.

Магистраль подачи воды 2 состоит из серии водозаборных трубопроводов 4 и подсоединенных к единому трубопроводу 5. Серия водозаборных трубопроводов обеспечивает возможность набора воды в устройство из различных источников воды. Вода, поступающая по трубопроводу 5, проходит через блок анализа качества воды 6. Наличие воды в трубопроводе 5 сигнализирует датчик давления 7. Вода после анализа ее качества поступает в блок подготовки воды 8. В блоке подготовки воды предусмотрены средства для обеззараживания воды, фильтрации и опреснения. В зависимости от анализа качества, вода набранная из какого-либо источника проходит через соответствующее средство в блоке подготовки.

Из блока подготовки вода поступает через блок консервации воды 9 в емкость резервирования. Поскольку источники набора воды могут быть самые разнообразные, в том числе и мало или совсем непригодные к употреблению, необходимо всю набираемую воду пропустить для обработки через средства блока подготовки 8.

Вода в емкости резервирования может храниться неопределенное время в связи с тем, что трудно запрограммировать конкретное время перебоев в подаче воды. Поэтому воду следует законсервировать, то есть добавить в ее состав консервирующие элементы, что осуществляется в блоке консервирования 9. Консервирование может быть различным, жидкостным, газообразным, электрохимическим. Емкость резервирования воды снабжена датчиком уровня 10.

Магистраль раздачи воды 3 состоит из насоса 11, заправленного обводным трубопроводом 12, и серии водораздаточных трубопроводов 13 для разведения воды к потребителям. К потребителям вода может поступать подогретой с помощью, например, электрообогревателей неконтактного типа 14, непосредственно перед раздачей, что экономит электроэнергию. Обводным трубопроводом пользуются в случае применения насоса, через который свободное прохождение воды в нерабочем состоянии насоса невозможно. Так, например, при использовании центробежного насоса обводной трубопровод не нужен.

Все упомянутые выше узлы и элементы устройства водоснабжения осуществляют свою работу по командам от блока управления 15. В блок управления поступают сигналы от датчика давления 7, блока анализа качества воды 6, от датчика уровня 10. Блок управления анализирует получаемые сигналы и вырабатывает команды в зависимости от создающейся в тот или иной момент ситуации с забором воды.

Если забор воды проходит удовлетворительно, то вода проходит все стадии в магистрали подачи воды 2, далее проходит через емкость резервирования воды 1 к потребителям. Емкость резервирования постоянно находится в наполненном состоянии. Если в заборе воды возникнут перебои, то блок управления вырабатывает информационный сигнал и на периоды перерывов будет включать насос для раздачи воды потребителям за счет зарезервированной воды из емкостей. По информационным сигналам обслуживающий персонал или автоматика может перевести забор воды на другой источник воды.

Применение данной системы обеспечивает беспрепятственное снабжение водой жилищ человека в условиях и местностях с недостаточным водообеспечением. В системе предусмотрена возможность забора воды из нескольких источников с резервированием воды в емкости. Источники воды могут быть самые разнообразные, но средства подготовки воды позволяют доводить до пригодного для употребления состава практически любую воду: морскую, из озер или прудов, загрязненных водоемов. Возможность забора воды из различных источников позволяет сократить или свести к нулю перерывы в снабжении водой.

Назначение: обеспечение бесперебойного снабжения водой поселений человека в условиях недостаточных резервов источников воды. Сущность изобретения: система водоснабжения содержит емкость резервирования воды, соединенную с магистралью подачи воды из источников и с магистралью раздачи воды потребителям, а также блок управления. Магистраль подачи воды состоит из ряда водозаборных средств и последовательно соединенных блока анализа качества воды, блока подготовки воды, блока консервирования воды. Магистраль раздачи воды состоит из насоса передающего воды из емкости резервирования к водораздаточным средствам, к которым подсоединены обогреватели водой. К блоку управления подключены датчики давления и уровня, блок анализа качества воды, а выработанные блоком управления сигналы поступают на блок подготовки воды и насос. 1 ил.

Система водоснабжения, содержащая магистраль подачи воды в емкость резервирования воды и магистраль раздачи воды из емкости резервирования воды, при этом магистраль подачи воды состоит из водозаборного средства, блока анализа качества и блока подготовки воды, а магистраль раздачи воды состоит из водораздаточных средств, отличающаяся тем, что она снабжена блоком управления, дополнительными водозаборными средствами, блоком консервации воды, насосом, средствами подогрева воды, а также датчиками давления и уровня, при этом дополнительные водозаборные средства соединены с магистралью подачи воды, блок анализа качества воды, блок подготовки воды и блок консервации последовательно включены в магистраль подачи воды между водозаборными средствами и емкостью резервирования воды, насос включен в магистраль раздачи воды между емкостью резервирования воды и водораздаточными средствами, к которым подсоединены средства подогрева воды, при этом к входу блока управления подключены соответственно датчики давления и уровня и выход блока анализа качества воды, а выходы блока управления соединены с входами блока подготовки воды, блока консервации воды и насосом.