Система водоснабжения Советский патент 1984 года по МПК E03B7/04 

Изобретение относится к устройству системы водоснабжения, которая может быть использована для обеспечения водой любых потребителей. Устройство централизованных систем водоснабжения является основным принципом, по которому проектируются и строятся современные водопроводы. Одним из недостатков централизованных систем водоснабжения является наличие во всех их точках, кроме диктующих, избыточных свободных напоров. Последнее обуславливает непроизводительные расходы воды у потребителей и утечки в сети, повышенный расход электроэнергии и снижение надежности водоснабжения. Известна система водоснабжения населенного пункта, содержащая резервуары чистой воды, насосную .станцию с нерегулируемыми насосами, запасно-регулирующую емкость и наружную разводящую сеть, которые соединены трубопроводами, регулируемый насос, установленный после нерегулируемых насосов и соединенный с ним последовательно через запасно-регулирующую емкость 1. Эта система допускает управление процессом водораспределения при изменении отбора воды потребителями, что уменьшает сумму свободных избыточных напоров. Однако для своего функционирования она требует наличия водонапорной башни, выполняющей роль запасно-регулирующей емкости, высота которой должна быть равна статическому напору регулируемого насоса, а ее объем, учитывающий суточную неравномерность водопотребления - весьма большим (20-25% от суммарного суточного потребления воды в системе водоснабжения для одноступенчатого режима работы обеспечивающих ее насосных станций и 4-8°/о для двухступенчатого). Поэтому данная система может быть использована только для водоснабжения населенных пунктов с небольшой численностью населения. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является система водоснабжения, содержащая соединенные водоводами активные источники питания сети водой, последовательно установленные зональные запасно-регулирующие емкости, зональные управляемые насосные станции и кольцевые водопроводные сети 2. Недостаток известной системы водоснабжения - невозможность перераспределения нагрузки как между отдельными активными источниками питания системы водой, поскольку каждый из них жестко связан со своей зоной, так и между отдельными расчетными узлами внутри системы при значительных отклонениях действительных расходов воды потребителями от их расчетных значений. При таком перераспределении система не может обеспечить поддержание суммы свободных избыточных напоров в заданном диапазоне, что приводит к нерациональному расходу воды, утечкам, повыщенному расходу электроэнергии и повышению свободных напоров, которые в свою очередь снижают надежность системы, так как при этом возрастает вероятность повреждений. Цель изобретения - снижение стоимости строительства и эксплуатации системы и упрощение ее обслуживания, повышение надежности за счет поддержания нормативного напора в системе. Поставленная цель достигается тем, что система, содержащая соединенные водоводами активные источники питания сети водой, последовательно установленные зональные запасно-регулирующие емкости, зональ,ные управляемые насосные станции и кольцевые водопроводные сети, снабжена кольцевым низконапорным трубопроводом, при этом зональные запасно-регулирующие емкости и зональные управляемые насосные станции размещены между кольцевым низконапорным трубопроводом и кольцевыми водопроводными сетями. На чертеже представлена схема системы водоснабжения. Система водоснабжения включает активные источники 1 питания сети водой, водоводы 2, соединяющие источники 1 с кольцевым низконапорным трубопроводом 3, зональные запасно-регулирующие емкости 4, зональные управляемые насосные станции 5, водоводы 6 и кольцевые водопроводные сети 7, разделенные на гидравлически обособленные, имеющие разные напоры, зоны 8-12 (границы зон на чертеже указаны пунктиром). Емкости 4 и станции 5 соединены между собой последовательно, причем емкости 4 подключены водоводами 6 к трубопроводу 3, а насосные станции 5 - к кольцевым водопроводным сетям 7. Система водоснабжения работает следующим .образом. Активные источники 1 питания сети водой подают по ее водоводам 2 в кольцевой низконапорный трубопровод 3, который распределяет воду между зональными запасно-регулирующими емкостями 4. При увеличении, например, потребления воды в зоне 8 и уменьшении в зоне 9 гидравлические потери в сетях зоны 8 возрастают, а зоны 9 уменьшаются. В этом случае устройства автоматизированного регулирования напоров (на чертеже не показаны) обеспечивают увеличение производительности управляемой насосной станции 5 зоны 8 и умеиьщение производительности насосной станции 5 зоны 9. Для обеспечения возросшего потребления зоны 8 используется вода не только зональ ной запасно-регулирующей емкости 4, но и резервы воды, запасенной в кольцевом трубопроводе 3 и в емкостях, имеющихся у всех активных источников 1 питания системы водой. Таким образом обеспечивается возможность увеличения подачи воды в зону 8 без увеличения свободных напоров в трубопроводах, поскольку они соединяют зону 8 с ближайшими активными источниками 1 питания водой кратчайшим путем. Аналогично работает система при изменении водопотребления в любой другой зоне 10, 11 и 12. В отсутствии кольцевого низконапорного трубопровода 3 увеличение водопотреблення у любой группы потребителей (в любой зоне) потребовало бы соответствующего увеличения давления во всех транзитных трубопроводах, подводящих ее от отдаленных ,источников питания сети водой для преодоления возросшего гидравлического сопротивления при подаче увеличенного расхода воды, что соответствующим образом увеличило бы расход электроэнергии и утечку воды. Предложенное устройство по сравнению с известными позволяет устранить прямую (неуправляемую) гидравлическую связь между потребителями воды и подсистемой для ее перераспределения, базирующейся на вводимом в систему водоснабжения новом элементе - НИзконапорном кольцевом трубопроводе, вследствие чего снижаются потери напора при пропуске воды к точкам с увеличившимся водоотбором по всему пути движения воды от Активных источников питания до мест ее отбора; уменьшаются утечки воды вследствие приближения напоров во всех зонах к их нормативным значениям; для регулирования неравномерности водопотребления привлекаются запасы воды, накопленные в кольцевом трубопроводе и запасы воды тех зон, в которых имеются избытки воды; обеспечивается взаимное резервирование активных источников питания; осуществляется возможность рекуперировать гидравлическую энергию путем применения обратимых насосов-турбин; не требуется перекрытия задвижек при выделении отдельных зон; допускается оперативное переключение системы на питание от источников с низкой цеховой себестоимостью воды или с водой повышенного качества.

СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ, содержащая соединенные водоводами активные источники питания сети водой, последовательно установленные зональные запасно-регулирующие емкости, зональные управляемые насосные станции и кольцевые водопроводные сети, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости строительства и эксплуатации системы, упрощения ее обслуживания, повыщения надежности за счет поддержания нормативного напора в системе, она снабжена кольцевым низконапорным трубопроводом, при этом зональные запасно-регулирующие емкости и зональные управляемые насосные станции размещены между кольцевым низконапорным трубопроводом и кольцевыми водопроо ® водными сетями. (Л /г оо ел 4