Устройство для управления водораспределением в системах водоснабжения Советский патент 1983 года по МПК G05D9/00 

Од 1C

ел

ел

Изобретение относится к сельскохозяйственному водоснабжению и предназначено автоматического регулирования водоподачи в напорных водопроводных системах

Известны системы управления насосны агрегатом по перепаду уровней воды в водонапорном резервуаре, которые работают с поплавковыми или контактными датчиками уровней, устанавливаемыми внутри водонапорного резервуара. При этом,связь между датчиком уровней и станцией управления насосным агрегатом осуществляется через низковольтную воздушную или кабельную линию f ij.

Наиболее близким по технической сущнести к изобретению является устройство, содержащее на различной высоте напорного трубопровода резервуары с расположенными в них регуляторами уровня, датчик управления насосным агрегатом, связанный с блоком управления насосным агрегатом.

Устройство обеспечивает двухпозиционнее регулирование насосным агрегатом по давлению в напорном трубопроводе, где включение и выключение насосного агрегата производится в зависимости от давления, соответствующего нижнему и верхнему уровням воды в водонапорном резервуаре 2.

Основными недостатками известной системы являются необходимость большого столба воды в резервуаре для получения достаточного диапазона между давлением включения и выключения насосного агрегата особенно, в высоконапорных системах водоснабжения, реле давления повышенной чувствительности, высокого и дорогостоящего водонапорного резервуара, а также невозможность использования в напорных водопроводах с низкими резервуарами.

Целью изобретения является повышение надежности путем расширения диапазона между давлениями включения и выключения насосного агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления водораспределением в системах водоснабжения, содержащее размешенные на различной высоте напорного трубопровода резервуары с расположенными в них регулятора.ми уровня, датчик давления в напорном трубопроводе, связанный с блоком управления насосным агрегатом, содержит также перепускное устройство, раз.мещенное в наивысшем по высоте расположения )езервуар( выполненнее в виде корпуса, на вход)юм патрубке которого, соединенном с напорным трубопроводом, установлена втулка с боковыми отверстиями, и двух поплавков, соединенных с направляющими патрубками с боковыми отверстиями, один из которых соединен с подпружинениьгм поршнем, установленным во втулке, а другой установлен в отверстии крышки корпуся перепускного устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для управления водораспределением в системах водоснабжения; на фиг. 2 - перепускное устройство.

Насосный агрегат 1 (фиг. 1) подает воду по напорному трубопроводу 2 в резервуары 3, внутри которых установлены регуляторы 4 уровня и перепускное устройство 5, подклю.ченные к напорному трубопроводу 2. К последнему также подключен датчик 6 давления, электрически связанный с блоком 7 управления и насосным агрегатом I.

Перепускное устройство (фиг. 2) состоит из корпуса 8, к дну которого прикреплена втулка 9. Внутри последней размещены поршень 10 с пружиной 11 и нижний поплавок 12 с направляющим патрубком 13, снабженным отверстиями 14.

Верхняя часть втулки 9 размещена внутри корпуса 8, снабжена отверстиями 15 и 16. На крышке корпуса 8 смонтированы втулка 17, верхний поплавок 18 с направлякзщим патрубком 19, снабженным отверстиями 20, закрытыми сверху фильтром 21.

Насосный агрегат 1 (фиг. I) подает воду по напорному трубопроводу 2 в резервуары 3 при наполнении которых до заданного верхнего уровня регуляторы 4 уровня прекращают поступление воды.

С наполнением напорного трубопровода 2 водой закрывается нижний поплавок 12 под действием силы Архимеда, затем вместе с поршнем 10, сжимая пружину 11, подни.мается вверх под действием давления воды в напорном трубопроводе 2. И вода через отверстия 16 из напорного трубопровода 2 поступает в корпус 8. При этом, воздух из корпуса 8 вытесняется в атмосферу через отверстия 20.

С наполнением корпуса 8 водой закрывается верхний поплавковый клапан 18 за счет силы Архимеда, а затем прижимается под действием давления воды.

При достижении заданного давления выключения датчик 6 давления подает сигнал на блок 7 управления и выключается насосный агрегат 1. По мере уменьшения давления в напорном трубопроводе 2 поршень 10 вместе с нижним поплавком 12 постепенно опускается вниз до упора под действием усилия пружины 11.

После израсходования в любом из резервуаров заданного объема воды регулятор 4 уровня открывается и происходит перетекание воды из напорного трубопровода 2 в резервуар под действием столба воды. Одновременно в корпусе 8 перепускного устройства уровень воды падает, верхний поплавок 18 опускается вниз и открывается. В результате полость корпуса 8 сообщается с атмосферой через отверстия 20. Из корпуса 8 вода перетекает в напорный трубопровод 2 через отверстия 15 и 16.

При падении уровня воды в напорном трубопроводе ниже нижнего поплавка 19

последний опускается вниз и открывается. В результате освободившаяся от воды полость сообщается с атмосферой через воздухопропускные окна 14.

При уменьшении столба воды в напорном трубопроводе 2 до значения включения датчик 6 давления подает сигнал на блок 7 управления и включается в работу насосный агрегат I. Возобновляется подача воды по напорному трубопроводу 2 в резервуары 3.

Далее описанный порядок работы системы автоматизации повторяется.

Система автоматического управления насосным агрегатом в водопроводах по сравнению с базовым объектом обладает следующими технико-экономическими преимуществами.

Базовая система не предназначена специально для применения в многорезервуарных системах, поэтому если ее применять, то предусматривается перетекание воды из наивысшего резервуара в нижерасположенные, когда в последних израсходуется часть воды. Это связано с тем, что в наивысшем резервуаре нельзя устанавливать регулятор уровня, потому что прерывается гидравлическая связь столба воды в резервуаре и трубопроводе (т. е. не действует на датчик давления). Поэтому при использовании базовой системы требуется водонапорный резервуар большой емкости, чтобы содержать запас воды.

Внутри каждого резервуара предлагаемого устройства устанавливаются регуляторы уровня, которые препятствуют обратному перетеканию воды из резервуаров в трубопровод. Объем даже наивысшего резервуара устанавливается только по расходу подключенных к нему водопотребителей. Кроме того, укорачивается путь перемещения воды от водоисточника до потребителя, и последний употребляет более свежую воду.

Кроме того, появляется возможность уменьшения диаметра трубопровода.

Из-за отсутствия постоянной гидравлической связи трубопровода с резервуарами (благодаря регуляторам уровня) даже при разрыве трубопровода вода, поданная в резервуары, не теряется на сброс, а используется водопотребителем.

В предлагаемой системе благодаря перепускному устройству непроизводительный расход воды, по причине ее утечки из трубопровода, резко уменьшается потому что может сброситься только та часть воды, которая находится в трубопроводе и корпусе перепускного устройства.

Благодаря расширению диапазона между давлениями включения и выключения расширяется область использования системы автоматизации по давлению, используются более простые по конструкции, менее точные и более дешевые реле давления.

Система автоматизации более надежна в работе, потому что в связи с расширением диапазона между давлениями включения и выключения ослабляется влияние гидродинамических процессов в трубопроводе на формирование сигнала выключения насосного агрегата.

Перепускное устройство имеет простую, конструкцию, но обеспечивает устойчивую работу системы и допустимую частоту включения насосного агрегата при утечке воды изйапорного трубопровода в пернод отсутствия водозабора из водопровода, и способствует гашению гндроудара.

В связи с автоматизацией напорных водопроводов с малым столбом воды в резервуарах обеспечивается экономия дорогостоящей питьевой воды н снижение эксплуатационных расходов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В СИСТЕМАХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ, содержащее размещенные на разлнчной высоте напорного трубопровода резервуары с расположенными в них регуляторами уровня, датчик давления в напорном трубопроводе, связанный с блоком управления насосным агрегатом, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности путем расщирения диапазона между давлениями включения н выключения насосного агрегата, оно содержит перепускное устройство, размещенное в нанвысшем по высоте расположения резервуаре, выполненное в виде корпуса, на входном патрубке которого, соединенном с напорным трубопроводом, установлена втулка с боковыми отверстиями, .и двух поплавков, соединенных с направляющими патрубками .с боковыми отверстиями, один из которых соединен с подпружиненным порщием, уста(Л новленным во втулке, а другой установлен в отверстии крыщки корпуса перепускного устройства.

L

/

i;