Устройство для отбора и приготовления минеральной воды в бювете с изменяющимся составом Советский патент 1987 года по МПК B67D5/02 

но-делительного узла 10, а к другим входам последнего соответственно подключены датчик уровня: и корректирующий усилитель 9. Каждаш водозаборный узел содержит накопительный резервуар, выполненный герметичным,, с регулируемым объемом в виде эластичной оболочки, заключенной в лсесткий каркас, при этом резервуар снабжен вен- т1шьнь ми одноналравлен1а ми клапанами

Изобретение относится к медицине, в частности курортологии, и может быть использовано при эксплуатадии месторождений минеральных: вод с изме:няющимся составом, например биологической активностью (типа Нафтуся и др.).

Целью изобретения является уменьшение нарушений естественного режима водообмена эксплуатируемого месторождения минеральной воды с изменяющейся биологической активностью, снижение ее потерь.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 -- схема одного из вариантов безнасосного водозаборного узла, равномерно накапливающего и подающего воду из скважины под заданным давлением; на фиг, 3 - распределение интенсивностей

потребления U.

и отбора („ мине ПОТр 1;.„1

ральной воды из скважины (где Т„ длительность цикла потребления;, , длительность отбора; t ,t,j - моменты начала и окончания отбора; , - моменты начала и окончания потребления минеральной воды с изм(1- няющейся биологической активностью; - площади, ограниченные кривы- ми и,,,р f(t), и„ f(t)); на фиг. 4 - вариант выполнения системы подачи минеральной воды в бювет.

Устройство для отбора и приготовления минеральной вода с изменяющимся составом содержит водозаборгше узлы 1 и 2, расположенные в источниках (скважинах) месторождения, последовательно соединенные; систему 3 подачи .воды в бювет, систему 4 нагрева и до- зированной выдачи потребителям,блок 5 прогнозирования интенсивности потреби датчиками наличия воды, а система дозированной выдачи воды пю содержит последовательно соединенные датчик 8 давления, регулятор давления и распределител, подачи давления выходы последнего гтоды ючены к эластичным оболочкам накопи тел ымх резервуаров, а управляющие входы его - к датчикам наличия воды в накопитель- нбм резервуаре. 2 з,п, ф-лы, 4 ил.

5

0

5

0

5

0

ления воды и программного управления, соединенный с системой 3 подачи воды в бювет, задатчик 6 давления воды в системе нагрева и дозированный выда- ш, подключенный к блоку 7 сравнения, к другому входу которого подключен датчик 8 давления воды в системе нагрева и дозированной выдачи, корректирующий усилитель 9, множительно-де- лительный узел 10, времяимпульсный преобразователь I1, соединенньш с управляющими входами водозаборных узлов 1 и 2 и блоком 5 прогнозирования .интенсивности потребления и программного управления, а. также последовательно соединенные датчик 12 уровня воды в эталонной скважине, имеющей

естественный режик водообмена,блок 13 задерлски и масштабирования, инерционный блок 14,, соединенный с входом множительно-делитешьного узла 10,, к другим входам которого подключены датчики 15 ypoBiiBPi воды в источниках и узел 16 ввода и запоминания данных, Водоз.аборный узел содер:жит вентильные (однонаправле 1ные) клапаны 17- 20, расположе:нные на входах и выходах накопительных резервуаров 21 и 22, которые выполнены герметичными с регулируемым объемом, в частности в виде эластичных оболочек, заключенных в жесткие каркасы, а система подачи воды в бЮвет содержит последовательно соединенные датчик 8 давления воды в системе нагрева и дозированной выдачи, регулятор 23 давления и распределитель 24 подачи давления, выходы которого подключены к эластичным оболочкам накопительных резервуаров 21 и 22. К управляюи.1:им входам распределителя 24 подачи давления

3I3

подключены датчики 25 наличия воды в накопительных резервуарах. При этом накопительные резервуары расположены под землей ниже уровня водоносного пласта, а подающая магистраль 26 вы- полнена в виде шланга с эластичной обопочкой, расположенного внутри трубопровода, который соединен на начальном участке с дополнительным выходом распределителя 24 подачи дав- ления.

Таким образом сигналы, поступающие на множительно-делительньш узел 10 с выходов инерционного блока 14, соот- ветствуют желаемым значениям уровней воды в каждом из эксплуатируемых источников, т.е. имеющих место при опУстройство работает следующим образом.

Блок 5 прогнозирования интенсивности потребления воды и программно- ; го управления вырабатывает команды i с необходимым временным сдвигом на включение водозаборных узлов 1 и 2 и систем 3, 4 подачи воды в бювет, нагрева и дозированной вьщачи ее потребителям..

На выходе задатчика 6 напряжение плавно нарастает до номинального значения. Появляется сигнал рассогласо- 25 тельно-делительный узел 10, на другие ,вания между заданными измеряемым датчиком 8 значениями давления воды, который усиливается корректирующим усилителем 9 и поступает на управляющий

вход множительно-делительного узла 10.зо ляют пут ем пери одического биотестиро- Под воздействием указанного сигнала физико-химического анализа регулируется коэффициент передачи множительно-делительного узла по каждому из его выходов, который управлятимальном, естественном, режиме водообмена, наиболее -благоприятном для 20 формирования минеральной воды и не приводящем к истощению месторождения.

Реальные значения уровней воды в эксплуатируемых источниках измеряют датчиком 15, и они поступают в множи-

входы последнего подаются сигналы, соответствующие значениям биологичес- кой активности воды каждого из источников (Kga ), данные которого опредесостава воды, и вводятся в узел 16 ввода и запоминания данных. Множи- ;тельно-делительньй узел 10 вычисляет

состава воды, и вводятся в узел 16 ввода и запоминания данных. Множи- ;тельно-делительньй узел 10 вычисляет

ет через времяимпульсный преобразова- -оптимальные интенсивности отбора воды для каждого из источников.

Ё бювет подают строго необходимое количество воды по мере ее расхода.

тель 11 производительностью водозаборных устройств. Давление воды в бювете плавно возврастает до заданного значения.

так как в противном случае возникает рассогласование мезвду заданным и действительным значениями давления воды в бювете, изменяющее в нужную сторону величины сигналов на выходах МноСигнал от датчика 12 уровня воды Q в эталонной скважине через блок 13 задержки и масштабирования и инерционный блок 14 вводится в множительно- дцелительный блок 10.

Эталонная скважина находится в той жительно-делительного узла 10 и соот- же зоне месторождения, где уровень ветственно общую интенсивность отбо- формирующихся подземных вод наиболее ра воды.

быстро изменяется в зависимости от Поскольку давление воды в бювете ;ИН(1ильтрации, притока воды извне. По- стабилизируется регулированием произ этому изменения естественных уровней Q водительности водозаборных устройств, i в остальных источниках месторождения то отпадает необходимость в громозд- отстают от эталонного либо совпадают ких водонапорных сооружениях, в кото- с ним по времени.рых вода, хранящаяся вне природных

Блоки 13 и 14 имеют столько парал- подземных условий, разлагается и лельных каналов, сколько эксплуати- .ухудшает свои свойства, руемых источников в зоне месторожде- , Для дальнейшего повьшзения равно- ния. Время задержки ( щ) масштабный ; мерности отбора D нepaIIьнoй воды в ; коэффициент (К) и постоянная времени условиях неравномерности ее потреб- инерционного звена (п) устанавлива- ления целесообразно вести отбор ее

ются по ,c;4y 53 к я налов так, что отображают реальную динамическую зависимость изменего-1я естественного уровня воды в каждом из источников (Н) от эталонного уровня (Н):

Н(Р) W(P) Н,(Р);

К„. 1

РТи 1

1+р

Гиг

Таким образом сигналы, поступающие на множительно-делительньш узел 10 с выходов инерционного блока 14, соот- ветствуют желаемым значениям уровней воды в каждом из эксплуатируемых источников, т.е. имеющих место при оптельно-делительный узел 10, на другие

тимальном, естественном, режиме водообмена, наиболее -благоприятном для формирования минеральной воды и не приводящем к истощению месторождения.

Реальные значения уровней воды в эксплуатируемых источниках измеряют датчиком 15, и они поступают в множи-

тельно-делительный узел 10, на другие

ляют пут ем пери одического биотестиро- физико-химического анализа

входы последнего подаются сигналы, соответствующие значениям биологичес-. кой активности воды каждого из источников (Kga ), данные которого опреде ляют пут ем пери одического биотестиро- физико-химического анализа

состава воды, и вводятся в узел 16 ввода и запоминания данных. Множи- ;тельно-делительньй узел 10 вычисляет

-оптимальные интенсивности отбора воды для каждого из источников.

так как в противном случае возникает рассогласование мезвду заданным и действительным значениями давления воды в бювете, изменяющее в нужную сторону величины сигналов на выходах Мнош

из водонасосного пласта постоянно, как при естественном самосливе,, и при этом сохранить пластовую темпера туру и внешнюю среду.

Накопительный резервуар выполнен по габаритам источника (сквзжины) разделен перегородкой на две части и опущен ниже уровня водоносного пласта.

Вверху и внизу накопительного резервуара установлены однона.правлен- ные клапаны, а внутри расположены эластичные оболочки, в которые через шланги поочередно подается под давлением вспомогательная среда - воздух f5 или обычная вода.

При отсутствии давления минеральная вода постепенно скапливается в резервуаре3 а при подаче давления она вытесняется в подаюшую магистраль, 20 При стабильном давлении в эластичной оболочке обеспечивается стабильное давление минеральной воды в бювете.

Необходимые условия для предотвращения потерь воды: поспе цикла по- 25 требления количество воды вне источника дапжио стремиться к нулю, что иллюстрируется равенством площадей, ограниченных кривыми U „ f(t);

и„,,. f(t).30

Датчик 8 давления воды через регулятор 23 давления и распределитель Д4 подачи давления управляет накоплением и последуюпгим вытеснен гем минеральной

13216746

Предлагаемый способ обеспечивает вычисление и поддержание желаемого изменения уровней воды в ис- точн1 жах, которьй приближается к естественному за счет регулируемого распределения отбора минеральной воды между всеми источниками, пропорционально ее биологической активности, при возможно меньшем отклонении реальных значений уровней от их оптимальных вычисляемых значений.

Кроме того, предлагае чый способ позволяет стабютизировать давление в системе нагрева и дозированной выдачи за счет плавного регулирования производительности водозаборных устрой ств, а в условиях прерывистости и неравномерности потребления минеральной воды обеспечивается равномерность ее отбора из водоносного пласта, как 1ФИ естественном самосливе. При этом вода находится в уатовиях источника при пластовой температуре, без взаимодействия с атмосферным кислородом; что обеспечивает сохране ше биологической активности воды на время между циклами потребления.

Формула и 3 о б р .е т е и и я

1 . Устройство ,гц1я отбора и приготовления минеральной воды в бювете с :язменяющимся составом, содержащее гюдозаборные узлы расположенные в

роды в систему нагрева и дозированной 35 - важинах месторождения, систему поцачи воды потребителю с подающей магистралью, мнолштельно-делительиый узел, времяимпульсный преобразователь, блок прогнозирования интенсивности потребления и программного управления, соединенный с системой по- ; ,::: ::KS нагрева и дозированной выдачи :|-;оддз1, отличающееся тем, ЧТО; с целью уменьшения нарушений естественного рехшма водообмена экс-; плуатируемого месторождения минеральной воды с изменяющейся биологической активностью и снижения ее потерь, оно дополнительно снабжено датчиком н задатчиком давления воды в системе нагрева и дозированной выдачи, свя- занн1)1ми с блоком сравнения, корректирующим усилителем и последовательно соединенными датчиком уровня, расположенным в эталонной скважине, блоком задержки и масштабирования и инерционным блоком, при этом выход последнего связан с входом мнояштельио-де- лительного узла, а к другим входам

вьщачи потребителям, Почередное переключение режимов осуществляют с помощью датчиков 25 наличия воды в накопительных резервуарах 21 и .22 и вентильных клапанов 17-20.

Возможно выполнение подающей магистрали в виде шланга с мягкой :;, с- тичной оболочкой расположенного внутри трубопровода, который соединен на начальном участ| :е с дополнительным выходом распределителя подачи давления. В этом случае минер1альная вода вытесняется не только из накопительных резервуаров, а также из подающей магистрали, что предотвращает прогрев воды и изменение ее свойств.

Вытеснить минеральн то воду из по- цающей магистрали можно также путем поочередной подачи в нее минеральной воды и вспомогательной среды - другой неразлагающейся минеральной воды, от- пичающейся по электропроводности либо по другому параметру.

Кроме того, предлагае чый способ позволяет стабютизировать давление в системе нагрева и дозированной выдачи за счет плавного регулирования производительности водозаборных устрой ств, а в условиях прерывистости и неравномерности потребления минеральной воды обеспечивается равномерност ее отбора из водоносного пласта, как 1ФИ естественном самосливе. При этом вода находится в уатовиях источника при пластовой температуре, без взаимодействия с атмосферным кислородом; что обеспечивает сохране ше биологической активности воды на время межд циклами потребления.

Формула и 3 о б р .е т е и и я

1 . Устройство ,гц1я отбора и приготовления минеральной воды в бювете с :язменяющимся составом, содержащее гюдозаборные узлы расположенные в

0

0

цачи воды потребителю с подающей магистралью, мнолштельно-делительиый узел, времяимпульсный преобразователь, блок прогнозирования интенсивности потребления и программного управления, соединенный с системой по- ; ,::: ::KS нагрева и дозированной выдачи :|-;оддз1, отличающееся тем, ЧТО; с целью уменьшения нарушений естественного рехшма водообмена экс-; плуатируемого месторождения минеральной воды с изменяющейся биологической активностью и снижения ее потерь, оно дополнительно снабжено датчиком н задатчиком давления воды в системе нагрева и дозированной выдачи, свя- занн1)1ми с блоком сравнения, корректирующим усилителем и последовательно соединенными датчиком уровня, расположенным в эталонной скважине, блоком задержки и масштабирования и инерционным блоком, при этом выход последнего связан с входом мнояштельио-де- лительного узла, а к другим входам

последнего соответственно подключены датчик уровня.и корректирующий усилитель.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый во- дозаборный узел содержит накопительный резервуар, вьтолненный герметичным с регулируемым объемом в виде эластичной оболочки, заключенной в жесткий каркас, при этом резервуар снабжен вентильными однонаправленными клапанами и датчиком наличия воды, а система дозированной выдачи воды потребителю содержит последовательно соединенные датчик давления, регулятор давления и распределитель подачи давления, выходы последнего подключены к эластичным оболочкам накопительных резервуаров, а управляю- .щие входы его - к датчикам наличия воды в накопительном резервуаре,

3. Устройство по пп, 1 и 2, отличающееся тем, что подающая магистраль вьтолнена в виде шланга с мягкой эластичной оболочкой, соединенного с дополнительным входом распределителя подачи давления.

&ы}(од датчика jpo6Hfl Воды

Шланг nodovu 8ов/ения t. В на K0nume/ t ш резероуар.

изолирующий c/tou

Подающаа магистраль

° ° Ьодоносиыи c/tou

Pu/iomp

&енти/1ьно/и нлопон

3/JffC/77UV ffff

оболочна

Нанопи тельный резервуар

WecmHt/J ffopffac

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к курортологии, может быть использовано при эксплуатации месторождения минеральной воды с изменяющимся составом и позволяет улучшить режим эксплуатации месторождения, снизить общие потери биологической активности и расхода минеральной воды. Устройство содержит водозаборные узлы 1, 2, расположенные в скважинах месторождения, систему 3 подачи воды потребителю с подающей магистрапью, множительно-де- лительный узел 10, времяимпульсный преобразователь 11, блок 5 прогнозирования интенсивности потребления и программного управления, соединенный с системой 3 подачи, нагрева и дозированной выдачи воды, а также датчик 8 |И задатчик 6 давления воды в системе нагрева и дозированной вьщачи, связанные с блоком 7 сравнения, измерителем рассогласования, корректирующим усилителем 9 и последовательно соединенными датчиком 12 уровня, расположенным в эталонной скважине бло- ком 13 задержки и масштабирования, и инерционным блоком 14, при этом выход последнего связан с входом множитепь & (Л Этааанноя Нб{ I/7////X/7777///777A77 (yno4HUf( Фиг.1 И источник