Регулятор уровня воды в водонапорной башне Советский патент 1992 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к устройствам ля включения и выключения погружного насоса при достижении уровня воды в водонапорной башне соответственно нижней ли верхней отметки без участия человека.

Для контролирования уровня воды в во- онапорной башне используют датчики ровня воды несовершенной конструкции ненадежны, очень сложны, затруднено техническое обслуживание их и т. д.). Поэтому ператоры осуществляют включение и отключение насосов. Это все приводит к перерасходу электроэнергии, воды, заработной латы, к авариям из-за несвоевременного тключения насоса и т. д.

Известно приспособление для управления насосом, включающее корпус регулятора, резиновую диафрагму, шток, тарелку, пружину, концевой выключатель, рычажную истему и груз.

Однако приспособление поставлено внутри водонапорной башни, что затрудняет техническое обслуживание. Наличие рычажной системы усложняет приспособление и уменьшает его надежность. Масса груза равна весу вытесненной им жидкости, следовательно, пока груз находится в воде, вес его постоянен. При понижении уровня воды в зимнее время происходит намерзание воды на поверхность груза и наступит такой момент, когда вес груза превысит допустимую величину, контакты замкнутся даже при полном уровне воды .в водонапорной башне, т. е. устройство перестанет действовать. При низких температурах и малом уровне воды может произойти вмерзание груза и фиксация его на одном уровне. Система или вообще перестанет действовать, или будут ложные срабатывания. При обледенении нижнего конца трубы возможно значительное уменьшение диаметра трубы, что приводит к уменьшению рабочего объема и сокращению времени срабатывания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор уровня воды в водонапорной башне, включающий корпус, пьезометрическую Г-образ- ную трубу, переключатель, мембранную камеру, жесткий колпак.

Однако при достижении верхнего уровня воды в водонапорной башне система срабатывает с опозданием, т. е. часть воды через сливную трубу выходит наружу, что явно нежелательно, так как происходит обледенение территории вокруг башни, обмерзает наружная поверхность башни, затрудняется подход и техническое обслуживание башни. Объясняется это тем, что при многократном опускании и подьеме уровня воды в зимнее время происходит

обледенение внутренней поверхности стенок, что ведет к уменьшению внутреннего объема башни. В результате всего этого давление в Г-образной пьезометрической трубе

падает и шток не выключает конечный выключатель, т. е. зазор а слишком большой. Необходимо корректировать зазор а по мере обледенения внутренней поверхности башни, что явно нецелесообразно.

0 При достижении водой нижнего уровня (засор воды потребителем) происходит отключение погружного насоса, а затем его включение и подача воды сверху в башню. Падение воды с большой высоты ведет к

5 перемешиванию осадка и подъему его к перфорации колпака, закрывающего вход в Г- образную пьезометрическую трубу. Последнее приводит к попаданию осадка внутрь колпака и, в конечном итоге, к заби0 тию входа в трубу и нарушению работы конструкции (регулятор не управляет работой погружного насоса).

При понижении или повышении температуры наружного воздуха соответственно

5 происходит увеличение или уменьшение рабочего зазора а регулятора, что приводит к нарушению работы регулятора (позднее или раннее отключение погружного насоса). Целью изобретения является повыше0 ние надежности работы в условиях низких температур внутри башни.

Цель достигается тем,, что регулятор содержит дополнительную пьезометрическую трубу, нижний вход которой установлен на

5 уровне нижнего входа Г-образной пьезометрической трубы, а верхний - на отметке максимального уровня в башне, причем нижние входы обеих пьезометрических труб заключены в герметическую камеру с кла0 панным узлом, расположенным выше нижних входов пьезометрических труб.

На фиг. 1 дан регулятор, общий вид; на фиг. 2 и 3 - фрагменты работы регулятора. Регулятор уровня содержит мембран5 ную камеру 1 с мембраной 2, снабженной пружиной 3 и подвижным контактом 4, установленным с возможностью контакта с переключателем 5 насоса; закрепленным на корпусе мембранной камеры 1 по ходу дви0 жения контакта 4. Мембранная камера 1 установлена вне контролируемого объема водонапорной башни.

Регулятор содержит Г-образную пьезометрическую трубу 6, выход которой связан

5 с камерой 1 и закреплен на ее торцовой части.

Регулятор содержит дополнительную пьезометрическую трубу 7, нижний вход которой установлен на уровне нижнего входа Г-образной пьезометрической трубы 6, а

верхний - на отметке максимального уровня в башне.

Регулятор уровня содержит герметичную камеру 8 с клапанным узлом 9, в которой заключены нижние входы обеих пьезометрических труб б и 7..Верхний конец трубы 7 установлен ниже уровня сливной трубы 10, закрепленной в верхней части водонапорной башни.

Работа регулятора осуществляется еле- дующим образом.

При увеличении уровня воды в водонапорной башне увеличивается давление воды на клапаны 9, они прижимаются к отверстиям герметичной камеры 8, тем са- мым прекращается доступ воды вовнутрь камеры 8. Нижние входы Г-образной пьезометрической трубы 6 и дополнительной пьезометрической трубы 7 находятся в воде камеры 8. Обеспечивается это тем, что кла- панный узел располагается выше нижних входов пьезометрических труб 6 и 7. Благодаря этому, даже в самые сильные морозы, не произойдет обледенения внутренних стенок пьезометрических труб 6 и 7, что обеспечивает надежную работу регулятора.

Уровень воды, постепенно увеличиваясь, достигает верхнего входа дополнительной пьезометрической трубы 7. Вода попадает внутрь трубы 7 и заполняет внут- реннюю полость камеры 8, увеличивая уровень воды и давления в ней (фиг. 3). Воздухом вода вытесняется в нижний вход Г-образной пьезометрической трубы 6. За счет увеличения давления воздуха мембра- на 2 преодолеет сопротивление пружины 3 и сжимает ее. Подвижный контакт 4 надавит на переключатель 5, который отключает насос. Момент отключения насоса совпадает с верхним уровнем воды в водонапорной башне, Благодаря тому, что верхний вход дополнительной пьезометрической трубы 7 расположен ниже сливной трубы 10, отключение погружного насоса обязательно наступит раньше того момента, когда уровень воды достиг бы сливной трубы 10.

Таким образом, установка дополнительной пьезометрической трубы 7 позволяет независимо от температуры воздуха в зимний период четко выдерживать верхний уровень, что очень важно.

При заборе воды из башни уровень постепенно уменьшается и, как только достигнет уровня отверстий (или центра клапанного узла) камеры 8, сжатый воздух вытесняет воду из Г-образной трубы 6. Давление воды со стороны башни на клапаны уменьшается. Клапанный узел 9 открывается под давлением воды, находящейся внутри камеры 8 и в трубах 6 и 7. Вода из камеры 8 выходит в полость водонапорной башни (фиг. 2). Выйдет и вода из трубы 7. Давление воздуха на мембрану резко снижается и пружина разжимается, вернув мембрану в первоначальное положение. Подвижный контакт 4 отойдет от переключателя 5, который включит погружной насос. Минимальный уровень воды совпадает с центром клапанного узла. Насос, подавая воду в башню, увеличивает уровень воды в ней, цикл заполнения повторяется.

Формула из обретения Регулятор уровня воды в водонапорной башне, содержащий Г-образную пьезометрическую трубу, выход которой связан с переключателем насоса через мембранную камеру, расположенную вне контролируемого объема, сливную трубу, расположенную выше максимального уровня воды в башне, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в условиях низких температур внутри башни, он содержит дополнительную пьезометрическую трубу, нижний вход которой установлен на уровне нижнего входа П-образной пьезометрической трубы, а верхний - на отметке максимального уровня в башне, причем нижние входы обеих пьезометрических труб заключены в герметичную камеру с клапанным узлом, расположенным выше нижних входов пьезометрических труб.

Фиг. 2

j

-- 6 fc

ФигЗ

Изобретение относится к устройствам для включения и выключения погружного насоса при достижении уровня воды в водонапорной башне соответственно нижней или верхней отметки без участия человека. ////////////////////sM//// Фиг. 1 Целью изобретения является повышение надежности работы в условиях низких температур внутри башни. Эта цель достигается тем, что в предлагаемом регуляторе уровня воды нижний вход дополнительной пьезометрической трубы 7 установлен на уровне нижнего входа Г-образной пьезометрической трубы 6, а верхний - на отметке максимального уровня в башне, причем нижние входы обеих пьезометрических труб заключены в герметичнуюкамеру 8 с клапанным узлом 9, расположенным выше нижних входов пьезометрических труб 6 и 7. Изобретение может применяться для автоматического включения и выключения погружного насоса при достижении определенного уровня воды в водонапорной башне. 3 ил. (Л С vj го ел о