Система водоснабжения Советский патент 1990 года по МПК E03B7/04 E03B11/16 

Изобретение относится к системам водоснабжения и может бьпь использовано для хозяйс еенно-питьевого . технического водоснабжения населенных мест, промышленных и се/1ьскохо- зяйственных предприятий.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения автоматической промывки фильтра и самотечной линии.

На фиг. 1 представлена блочная схема системы водоснабжения; на фиг. 2 - функциональная схема логического блока; на фиг. 3 - алгоритм работы системы.

Система водоснабжения содержит самотечную линию 1 с оголовком 2

для подачи воды из источника в водоприемный колодец 3, приемный клапан 4 насоса 5, чапорнь ч фильтр 6, резервуар 7 для хранения вод , датчики 8 и 9 давления, расположенные на входе и выходг нагорного фильтра 6, датчики 10 и 11 уровня, vcта- новленные в водоприемном кппотце Ч и источнике, трубопроводы 12, 13 для подачи промывной воды самотечной линии и напорного фильтпа, ис - iннтельные механизмы 14,15,16 (чэт-- вижки),размещенные на самотечной линии 1 и трубопроводах 12, П, г соответствующими магнитными пускят - лями 17, 18, 19, магнитный п%скчСП

2

1ч

Ј

J1

тель 20 электродвигателя насоса 5, два блока 21 и 22 вычитания, шесть элементов сравнения 23 - 28, блок 29 включения и логический блок 30

В качестве фильтра 6 может быть использован, например, фильтр с плавающей загрузкой типа ФПЗ.

Кроме того, на фиг. 1 показаны максимальный допустимый уровень воды в водонапорном баке v1, максимальный уровень воды после сработки промывного расхода V2, минимальный допустимый уровень воды в резервуаре v 3 и минимальный допустимый уровень воды в водоприемном колодце v 4

Каждая задвижка имеет по два датчика крайних положений: Открыто и Закрыто, устанавливаемых на заводе изготовителе (не показаны). Сигналы от этих датчиков заведены на магнитные пускатели, которыми комплектуются задвижки. Кроме того, датчики имеют дополнительные контакры для использования их сигналов во внешних системах управления (не показаны).

Логический блок 30 (Лиг. 2) выполняется на серийных интегральных микросхемах и включает элементы 31 - 43 инверторы 44 - 68 h-HE, триггеры 69 71, дешифратор 72, усилители 73 - 81

Логический блок проектируется с использованием известных инженерных методов синтеза цифровых автоматов, исходя Из алгоритма Функционирования логического блока, представленного на фиг, 3.

В блоке 30 сигналы а, - а обознчают внутренние состояния цифрового автомата и служат для формирования переходов и выходов автомата под воздействием входных сигналов х - х,,. , т.е. определяют реакцию автомата на изменение внешних сигналов.

Логические функции имеют вид:

Задвижку 15 открыть ;

Задвижку 15 закрыть

Э| Х| X зх ц х 11 t

Задвижку 16 открыть Задвижку 16 закрыть

а 1Х1Х9Х 11 х fl Задвижку 14 открыть

17

Я Л X Л Л Q Л

/ Задвижку 14 закрыть Пясос включить а1х1У.х11х,1

55

Насос впключнть а,х1х11 .jX

4 3 3 5 -2ХзХ г 3 4

Сигнлл Авария а,х,х1г л,их,

0

5

0

п

а., х 4 х a23

а х х ,«

5

Кроме того, логический блок может быть реализован на любом программируемом устройстве промышленной ан- томатикн: программируемом микроконтроллере, микропроцессорном наборе, мнкроЭВМ.

Система водоснабжения работает следующим образом.

С блока включения 29 задается режим Автомат на блок 30. На входы блока 21 вычитания поступают сигналы от датчиков 10 и 11 уровня. На входе элемента 24 сравнения формируется сигнал Н11-Н10, пропорциональный перепаду уровней воды в источнике и водоприемном колодце. Этот сигнал сравнивается в элементе 24 сравнения с заданным сигналом ДП допустимого перепада. .При достижении действительным перепадом заданной величины элемент сравнения 24 меняет сигнал на своем выходе, подключенном k входу блока 30. Аналогично работают остальные элементы сравнения, сравнивая два сигнала, поданные на их входы.

Блок 22 вычитания выдает сигнал Р8-Р9, пропорциональный перепаду давления в напорном фильтре 6. Этот сигнал сравнивается с заданным значением 4Р в элементе 28 сравнения.

Вода в водоприемный колодец 3 поступает через оголовок 2 и самотечную линию 1 . Насос 5 качает напорный фильтр 6 в резервуар 7, откуда она поступает к потребителю.

Когда резервуар 7 наполняется и уровень воды в нем достигает v1, по сигналу отдатчика давления 9, блок 30 отключает насос 5. Включение насоса 5 производится по сигналу блока 27, когда уровень в резервуаре 7 (измеряемъп датчиком 9) снижается до отметки tf3.

В процессе работы системы слой фильтрующей загрузки в фильтре 6

загрязняется и потери напора в нем, измеряемые по разнице показаний датчиков 8 и 9, увеличиваются. Когда эти потери напора достигнут заданной в блоке 28 величины vP, то пос

ле ближайшего достижения в резервуаре 7 отметки уровня vl (после отключения насоса 5) магнитный пускатель 19 открывает зядпижку 16 и происходит срабатывание уровня воды

в резервуаре 7 до отметки у2. Эта сработанная вода расходуется на промывку фильтра 6. Промывная вода сбрасывается по трубе 13 в водоисточник, промывай фильтрующую загрузку. После срабатывания слоя h, в соответствии с сигналом датчика 9 по команде блока 30 закрывается задвижка 16.

В процессе работы системы по данным датчиков 10 и 11 контролируется величина перепада уровня в источнике и в водоприемном колодце ,3. Когда перепад уровней достигает заданной величины vH, т.е. когда произойдет засорение оголовка 2 и самотечной линии 1, то при ближайшем достижении уровнем отметки v1 (когда насос от156-12946

ружение системм(ввиду ее компактноетн).

Формула изобретения

Система водоснабжения, содержащая магнитный пускатель электродвигателя насоса, исполнительный механизм с магнитным пускателем самотечной ли10 нии для подачи воды из источника в водоприемный колодец, исполнительные механизмы с магнитными пускателями трубопроводов промывной воды фильтра и самотечной линии, о т15 личающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения автоматической промывки фильтра и самотечной линий, она снабжена датчиками уровня, устаключается) по команде блока 30 снача- 20 новленными соответственно в источниа156-12946

ружение системм(ввиду ее компактноетн).

Формула изобретения

Система водоснабжения, содержащая магнитный пускатель электродвигателя насоса, исполнительный механизм с магнитным пускателем самотечной линии для подачи воды из источника в водоприемный колодец, исполнительные механизмы с магнитными пускателями трубопроводов промывной воды фильтра и самотечной линии, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения автоматической промывки фильтра и самотечной линий, она снабжена датчиками уровня, установленными соответственно в источни

Изобретение относится к системам водоснабжения, может быть использовано для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения населенных мест, промышленных и сельскохозяйственных предприятий и позволяет повысить надежность работы системы. Система содержит самотечную линию с оголовком для подачи воды из источника в водоприемный колодец, приемный клапан насоса, напорный фильтр, резервуар для хранения воды, датчики давления, расположенные на входе и выходе напорного фильтра, датчики уровня, установленные в водоприемном колодце и источнике, трубопроводы для подачи промывной воды самотечной линии и напорного фильтра, исполнительные механизмы с соответствующими магнитными пускателями, магнитный пускатель электродвигателя насоса, блоки вычитания, элементы сравнения, блок включения и логический блок. 3 ил.

ла закрывается задвижка 14 и затем открывается задвижка 17. Происходит срабатывание слоя h, в бак 7. Сработанная вода идет на промывку самотечной линии 1 и оголовка 2. При достижении уровнем воды отметки 92 (по сигналу датчика 9) блок 30 дает команду на закрытие задвижки 17 и открытие задвижки 14.

Кроме того, по сигналу датчика 10 по команде блока 30 может произойти аварийное отключение насоса 5 при недопустимом понижении уровня в водоприемном колодце 3 до отметки v4. Это предохраняет насос 5 от выхода из строя.

Система обладает повышенном надежностью в результате возможности ее работы в автоматическом режиме, более эффективна с точки зрения производительности (так как промывка фильра и самотечной линии производится в оптимальных режимах) и не требует прекращения подачи воды к потребителям для осуществления промывки са- мотечной линии и фильтра. Это, в свою очередь, также увеличивает производительность системы.

Экономическим эффект от использования системы водоснабжения может заключаться в снижении себестоимости воды за счет увеличения производительности, уменьшения затрат воды на промывку, а также за счет сокращения

энергозатрат на транспортирование промывной воды, сокращения затрат рабочего времени на обслуживание сие-. темы (ввиду ее автоматизации) и сокращения капитальных затрат на соо25

0

5

0

5

0

5

ке и водоприемном колодце, двумя датчиками давления, расположенными соответственно на входе и выходе фильтра, двумя блоками вычитания, шестью элементами сравнения с соответствующими задатчиками, логическим блоком и блоком включения, причем датчик уровня, расположенный в водо- пригмном колодце, подключен к одному из входов первого элемента сравнения и к первому входу первого блока вычитяння, к второму входу которого подключен датчик уровня, расположенный в источнике, выход первого блока вычитания подключен к одному из входов второго элемента сравнения, датчик давления, расположенным на входе фильтра, подключен к первому входу второго блока вычитания, датчик давления, расположенный на выходе фильтра, подключен к второму входу второго блока вычитания и к другим входам третьего, четвертого и пятого элементов сравнения, выход второго блока вычитания подключен к одному из входов шестого элемента сравнения, выход блока включения подключен к первому входу логического блока, к другим входам которого подключены соответственно выходы элементов сравнения и магнитных пускателей исполнительных механизмов, первый выход логического блока подключен к входу блока включения, а остальные выходы логического блока подключены соответственно к входам магнитных пускателей исполнительных механизмов и электродвигателя насоса.

ФИ2.1

L

a|f

0j

Os

L r

Задбижку 15открыть 7J|-

Задбижку 15закрыть

Задбижку fб открыт

1 I j 3од6ижку 16 закрыть

ЗодбижкуМоткрыть Задбижку К закрыть

Насос бключить

Насос Выключить

Сигнал .Абария

С Начало j

3ад& 16 открыть, зид&Мц15закрыть, насос бык/почить

И а со с отк/tK, чить Сигнал „Аварий

Насос бключить

насос отключить

Sadd.tt за крыть

Задб 15 открыть

Фиг.З

Редактор М.Товтин

Составитель И.Плотникова

Техред л.Сердюкова Корректор Н.Иуска

Заказ 1 144

Тираж 573

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 кш LLLf 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

i

3адб. 16 открыть

Ъ

( Конец J

Подписное