АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ВОДОПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК F04B43/00 

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к конструкции автоматизированной водоподъемной установки с гидропневматическим аккумулятором и может быть использовано при создании систем для перекачивания жидкости в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и быту.

Известна двухкамерная гидропневматическая установка, содержащая станцию управления, гидропневмоаккумулятор, напорный трубопровод, насос, всасывающий патрубок. /В.М. Усаковский "Водоснабжение в сельском хозяйстве". Москва, ВО "Агропромиздат", 1989, стр. 211 - 236/.

Недостатком этой установки является отсутствие регулирования расхода жидкости, по другим параметрам кроме предельных значений давления (включение - выключение).

Наиболее близкой к изобретению является насосная установка, содержащая насосный агрегат, гидропневмоаккумулятор с разделенными эластичной перегородкой пневматической и гидравлической полостями, датчик - реле давления (а.с. N 850912, МКИ³ F 04 B 43/00, ВИ N 28, 1981).

Недостатками этой установки является односторонняя направленность регулирования, отсутствие автоматического регулирования расхода жидкости в зависимости от потребности растений, либо по времени.

Задачей данного изобретения является расширение области применения, автоматизация процессов водоснабжения и орошения, как совмещенных, так и раздельных операций, упрощение конструкции, повышение КПД, улучшение пусковых характеристик.

В результате использования изобретения расширяется область применения, происходит автоматизированный процесс полива по заданной программе и экономное распределение воды, что приводит к улучшению урожайности.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что автоматизированная водоподъемная установка, содержащая насосный агрегат, трубопровод и гидропневматический аккумулятор с датчиком реле давления, снабжена распределительным устройством, установленным на гидропневматическом аккумуляторе и соединенным с трубопроводами. Распределительное устройство содержит датчик - программное реле времени, электромагнитный и обратный клапаны, переключатель режимов работы, а также отводы для водоснабжения и орошения. В качестве электропривода насоса применен электромагнитный резонансный вибровозбудитель, что позволяет агрегатировать установку с генераторами соизмеримой мощности. Это обеспечивает исключение повышенных значений пусковых моментов.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4.

На фиг. 1 представлен общий вид автоматизированной водоподъемной установки; на фиг. 2 - гидропневматический аккумулятор с системой управления; на фиг. 3 - вид сверху гидропневматического аккумулятора с системой управления; на фиг. 4 - гидравлическая схема распределения.

Автоматизированная водоподъемная установка содержит:
насос - 1, трубопровод - 2, гидропневматический аккумулятор - 3, систему управления - 4, емкость постоянного объема, выполненную из металла, пластмассы и т.д. - 5, емкость (упругая) переменного объема, выполненную из резины - 6, распределительное устройство - 7, отвод для водоснабжения - 8, отвод для орошения - 9, программное реле времени - 10, датчик - реле давления 11, электромагнитный клапан - 12, обратный клапан - 13, переключатель режимов работы - 14.

Гидропневматический аккумулятор состоит из: емкости постоянного объема 5 со специальным фланцем и воздушным вентилем для закачки избыточного давления 15, внутри емкости 5 вставляется упругая емкость 6. Фиксация емкости 6 на емкость 5 осуществляется при помощи распределительного устройства 7, которое выполняет следующие функции: крепление упругой емкости 6, распределение потоков воды, подключение элементов управления. На ней размещаются элементы управления, связанные между собой гидравлическими каналами: обратный клапан 13, датчик - реле давления 11, клапан электромагнитный 12. Здесь же размещаются электрические приборы управления работой установки: программное реле времени 10, переключатель режимов работы установки 14.

Установка имеет два основных режима работы: автоматический и по заданной программе. В автоматическом режиме установка поддерживает в системе водораспределения давление в заданных пределах. Устанавливаемые пределы давления зависят от многих факторов: глубины расположения подающего насоса и его характеристики, этажности застройки. Устанавливаемые пределы давления могут регулироваться в необходимых пределах. Пределы давления определяют диапазон работы насосного оборудования: по нижнему давлению насос включается, по верхнему отключается.

В автоматическом режиме установка работает следующим образом.

Подается питание в систему управления 4, переключатель режимов работы 14 устанавливается в положение "автомат". При этом происходит включение электронасоса 1, так как контакты рее давления 11 нормально замкнуты, а давление в системе отсутствует. Если расход воды равен производительности насоса или давление в системе меньше давления предварительной накачки воздуха в емкости 5, то вода в емкость 6 не поступает. Когда расход воды уменьшается или прекращается, давление в системе повышается и вода, превысив давление предварительной накачки, поступает в емкость 6. Внутренняя полость емкости 6 заполняется водой, давление в жидкостной и воздушной емкостях равномерно увеличивается. При достижении заданного верхнего предела давления контакты реле давления 11 размыкаются, насос 1 останавливается. Если расход воды отсутствует, то давление в системе остается постоянным и равным верхнему пределу заданного. При появлении расхода в системе вода подается потребителю первоначально из емкости 6, давление в системе падает и при достижении нижнего значения контакты реле - давления замыкаются, насос 1 включается в работу. При работе установке по заданной программе, тумблер переключения режимов работы 14 переводится в положение "программа" при этом происходит запуск программного реле времени 10. Реле времени 10 устанавливает продолжительность работы системы на полив т.е. начало и конец поливного режима. При этом, в заданный момент суток реле времени 10 включает электромагнитный клапан 12, который установлен на поливной магистрали. Подача воды на полив осуществляется дискретно порциями, равными емкости 6. Это позволяет исключить образование поверхностного стока при поливе. Пуском и остановкой электронасоса так же, как и в автоматическом режиме управляет реле давления 11. При работающем насосе после достижения верхнего предела давления в системе, происходит отключение насоса 1 и одновременно открывается электромагнитный клапан 12. Порция воды из гидропневмоаккумулятора подается на полив. При достижении давления нижнего уровня включается электронасос 1, а клапан 12 закрывается. Подача воды в систему водоснабжения и на полив происходит одновременно. Обратный клапан 13, соединенный с подающим трубопроводом 2, предохраняет насос от гидравлических ударов при его остановке. Отводы 8 и 9 служат для присоединения соответствующих трубопроводов.

В качестве электропривода насоса применен электромагнитный резонансный вибровозбудитель, что позволяет агрегатировать установку с генератором соизмеримой мощности.

Автоматизированная водоподъемная установка предназначена для перекачивания жидкости в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и быту. Установка содержит насосный агрегат, трубопровод и гидропневматический аккумулятор с датчиком реле давления. Снабжена распределительным устройством, установленным на гидропневматическом аккумуляторе и соединенным с трубопроводами. Распределительное устройство содержит датчик - программное реле времени, электромагнитный и обратный клапаны, переключатель режимов работы, а также отводы для водоснабжения и орошения. В качестве электропривода насоса применен электромагнитный резонансный вибровозбудитель, что позволяет агрегатировать установку с генераторами соизмеримой мощности. Это обеспечивает исключение повышенных значений пусковых моментов. В результате использования изобретения расширяется область применения, происходит автоматизированный процесс полива по заданной программе и экономное распределение воды, что приводит к улучшению урожайности. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Автоматизированная водоподъемная установка, содержащая насос, трубопровод, гидропневматический аккумулятор с датчиком - реле давления, отличающаяся тем, что она снабжена распределительным устройством, установленным на гидропневматическом аккумуляторе и содержащим программное реле времени, управляющее электромагнитным клапаном, обратный клапан, переключатель режимов, отводы для водоснабжения и орошения, причем распределительное устройство служит основанием для клапанов и фиксирования упругой емкости в емкости постоянного объема гидропневматического аккумулятора. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве электропривода насоса применен электромагнитный резонансный вибровозбудитель.