СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК E03B1/02 E03B11/10 

Изобретение относится к системам водоснабжения населенных пунктов.

Известна система водоснабжения населенного пункта (см. а.с. СССР 334345 МКИ Е 03 В 1/02, Бюл. 23, 1970), содержащая водоводы, водонапорную башню, запасно-регулирующий резервуар и распределительную сеть.

Недостатком данной системы водоснабжения является длительный водообмен в резервуаре, приводящий к возможному загниванию в нем воды, и значительные энергозатраты из-за создаваемых избыточных напоров в распределительной сети.

Известна система водоснабжения (см. а.с. СССР 1020529 МКИ Е 03 В 1/02, Бюл. 20, 1983), содержащая водоводы, водонапорную башню, запасно-регулирующий резервуар, распределительную сеть, гидропневматический водоподъемник, состоящий из двух герметических баков с клапанами и воздухопроводом, соединяющим баки, один из которых расположен в водонапорной башне, а другой - между распределительной сетью и запасно-регулирующим резервуаром на уровне дна последнего, и эжектор.

Недостатком данной системы водоснабжения является недостаточная надежность в работе, значительные энергозатраты и недостаточный водообмен в резервуаре.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы, снижение энергозатрат и улучшение водообмена в резервуаре.

Технический результат достигается тем, что система водоснабжения, содержащая водоводы, водонапорную башню, запасно-регулирующий резервуар, распределительную сеть, гидропневматический водоподъемник, состоящий из двух герметических баков с клапанами и воздухопроводом, соединяющим баки, один из которых расположен в водонапорной башне, а другой - между распределительной сетью и запасно-регулирующим резервуаром на уровне дна последнего, и эжектор, водонапорная башня имеет байпас, на внутренней поверхности сопловой части эжектора - криволинейные спиралевидные направляющие, а камера смешения эжектора сообщена с атмосферой, причем система дополнительно оборудована пунктом управления, контролирующим уровень воды и давление воздуха в гидропневматическом водоподъемнике при помощи датчиков и регуляторов давления, установленных перед обоими герметическими баками.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой системы водоснабжения, а на фиг. 2 - развертка внутренней поверхности сопловой части эжектора с криволинейными спиралевидными направляющими.

Система водоснабжения содержит водоводы 1, водонапорную башню 2, запасно-регулирующий резервуар 3, распределительную сеть 4, гидропневматический водоподъемник 5, состоящий из двух герметических баков 5 и 6 с клапанами 7.. . 10 и воздухопроводом 11, трубопроводы 12...15, циркуляционную трубу 16 с эжектором 17 с клапаном 18. На внутренней поверхности сопловой части 19 эжектора 17 предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие 20, а камера смешения 21 эжектора 17 сообщена при помощи стояка 22 с атмосферой. Водонапорная башня 2 имеет байпас (обводной трубопровод) 23 с задвижкой 24. На трубопроводе 13 перед герметическим баком 5 установлен регулятор 25 давления, а на трубопроводе 12 перед герметическим баком 6 - регулятор 26 давления. Пункт управления 27 связан с датчиками 28 и 29 уровней воды. Атмосферный воздух поступает в водонапорную башню 2 по вентиляционной колонке 30 с фильтром 31.

Система водоснабжения работает следующим образом.

По трубопроводу 13 вода из запасно-регулирующего резервуара 3 через обратный клапан 8 и регулятор 25 давления заполняет по закону сообщающихся сосудов герметический бак 5 гидропневматического водоподъемника до верхнего уровня воды в нем, контролируемого пунктом управления 27 при помощи датчика 28 уровня. Пуск системы водоснабжения осуществляется открытием клапана 9. Через клапан 9 и регулятор 26 давления вода из водоводов 1 по трубопроводу 12 под избыточным напором, требуемым для заполнения водонапорной башни 2 (ее резервуара), поступает в верхний герметический бак 6, вытесняя из него воздух по воздухопроводу 11 в герметический бак 5. При этом регулятор 26 давления и датчик 28 уровня воды регулируют заполнение герметического бака 6 до максимального допустимого положения. Давлением воздуха вода из герметического бака 5 через обратный клапан 7 по трубопроводам 14 и 15 вытесняется в распределительную сеть 4. При этом регулятор 25 давления и датчик 29 контролируют уровень воды в герметическом баке 5. При заполнении герметического бака 6 до верхнего уровня автоматически закрывается клапан 9 под действием регулятора 28 давления и датчика 29 уровня воды через пульт управления 27 по сигналу с последнего. После этого по сигналу с пульта управления 27 открывается клапан 10, при этом прекращается подача воды из водоводов 1 в герметический бак 6 и начинается слив воды из него в водонапорную башню 2 (в ее резервуар), из которой - в распределительную сеть 4 и поступает по трубопроводу 15, если водопотребление в данный момент времени превышает подачу насосов. В противном случае избыток воды может сливаться по трубопроводу 15 (переливному) в запасно-регулирующий резервуар 3. При опорожнении герметического бака 6 давление в нем падает и соответственно падает давление в сообщающемся с ним герметическом баке 5. При этом герметический бак 5 снова заполняется водой через обратный клапан 8 и регулятор 29 давления, а воздух из герметического бака 5 вытесняется в герметический бак 6. При нижнем уровне воды в герметическом баке 6 под действием регулятора 26 давления и датчика 29 уровня воды автоматически закрывается клапан 10 и открывается клапан 9. Цикл повторяется. Таким образом, происходит постоянный отбор воды из запасно-регулирующего резервуара 3 через трубопровод 13 и пополнение его через переливной трубопровод, то есть происходит потокоциркуляция или водообмен в запасно-регулирующем резервуаре 3. Эжектор 17 с клапаном 18 служат для дополнительного подсоса воздуха в систему водоснабжения. Для создания водовоздушной эмульсии, позволяющей освежать воду и обогащать ее атмосферным воздухом, на внутренней поверхности сопловой части 19 эжектора 17 предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие 20, а камера смешения 21 эжектора 17 соединена при помощи стояка 22 с атмосферой, конец которого размещен внутри водонапорной башни 2, куда воздух попадает по вентиляционной колонке 30 с фильтром 31 для очистки поступающего атмосферного воздуха от пыли и загрязнений. Водонапорная башня имеет байпас (обводной трубопровод) 23 с задвижкой 24 для обвода подачи воды в распределительную сеть 4, минуя водонапорную башню 2 при авариях и профилактических работах.

Наличие обводного трубопровода-байпаса повышает надежность подачи воды потребителю, так как система водоснабжения может работать без водонапорной башни и запасно-регулирующего резервуара. Пульт управления, связанный с датчиками уровней воды в герметических баках и регуляторами давления, обеспечивает сохранность наличия постоянного воздушного объема в них и тем самым способствует нормальному функционированию предлагаемой системы водоснабжения. Подсос воздуха, очищенного от загрязнений эжектором, и создание в нем диспергированной эмульсии снижают плотность транспортируемой жидкости и, следовательно, затраты энергии, обеспечивают освежение воды и снабжают дополнительным воздухом герметические баки.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в использовании эффекта закрутки воды и воздуха в криволинейных спиралевидных направляющих для создания глубоко диспергированной эмульсии, имеющей малую плотность по сравнению с плотностью воды, соответственно обеспечивающая незначительные энергозатраты на транспортирование и освежение воды за счет окисления кислородом и надежность подачи воды потребителям.

Изобретение относится к системам водоснабжения населенных пунктов. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности работы, снижение энергозатрат и улучшение водообмена в резервуаре. Технический результат достигается тем, что в системе водоснабжения, содержащей водоводы, водонапорную башню, запасно-регулирующий резервуар, распределительную сеть, гидропневматический водоподъемник, состоящий из двух герметических баков с клапанами и воздухопроводом, соединяющим баки, один из которых расположен в водонапорной башне, а другой - между распределительной сетью и запасно-регулирующим резервуаром на уровне дна последнего, и эжектор, водонапорная башня имеет байпас, на внутренней поверхности сопловой части эжектора предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, а камера смешения эжектора сообщена с атмосферой, причем система дополнительно оборудована пунктом управления, контролирующим уровень воды и давление воздуха в гидропневматическом водоподъемнике при помощи датчиков и регуляторов давления, установленных перед обоими герметическими баками. 2 ил.

Система водоснабжения, содержащая водоводы, водонапорную башню, запасно-регулирующий резервуар, распределительную сеть, гидропневматический водоподъемник, состоящий из двух герметических баков с клапанами и воздухопроводом, соединяющим баки, один из которых расположен в водонапорной башне, а другой - между распределительной сетью и запасно-регулирующим резервуаром на уровне дна последнего, и эжектор, отличающаяся тем, что водонапорная башня имеет байпас, на внутренней поверхности сопловой части эжектора предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, а камера смешения эжектора сообщена с атмосферой, причем система дополнительно оборудована пунктом управления, контролирующим уровень воды и давление воздуха в гидропневматическом водоподъемнике при помощи датчиков и регуляторов давления, установленных перед обоими герметическими баками.