Установка для резервирования и транспортирования газосодержащих минеральных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F1/68 

Изобретение относится к устройствам для резервирования и транспортирования газосодержащих минеральных вод в баль- неотехнических системах санаторно-курортных комплексов и, в частности для азотсодержащих минеральных вод.

Целью изобретения является обеспечение стабильного состава азотсодержащих минеральных вод.

Установка для резервирования и транспортирования газосодержащих минеральных вод содержащая скважину, соединенную трубопроводом с емкостью для резервирования, оборудованной управляющей колонкой; последовательно расположенные газгольдер низкого давления, компрессор, газгольдер высокого давления и газовые баллоны, а также технологические трубопроводы для воды и газа с исполнительно-регулирующей арматурой взаимодействующей с управляющей колонкой, дополнительно снабжена теплообменником, взаимодействующим через трубопровод со скважиной и дополнительной емкостью, взаимодействующей с газгольдерами; баллоны содержат газообразный азот.

Введение теплообменника обеспечивает использование установки для азотсодержащих минеральных вод с любой исходной температурой и наполнение ванны через смеситель смешанной минеральной водой заданной температуры. Применение баллонов с азотом позволяет в качестве рабочего газа для транспортирования и для газовой подушки в емкости для резервирования использовать тот же газ - азот, который уже присутствует в природной минеральной воде и который, являясь инертным, не влияет на химический состав воды и, в то же время, азот в этих минеральных водах - бальнеологически активный компонент, т.е. увеличение содержания азота в минеральной воде повышает ее лечебные качества.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема установки.

Скважина 1 с погружным электрона-, сосом 2 соединена трубопроводом 3 с электрозадвижкой 4 с емкостью 5 резервирования исходной воды; емкость 5 снабжена управляющей колонкой 6, соединенной с емкостью по принципу сообщающихся сосудов трубопроводами 7, трубопровод 8 с электрозадвижкой 9 через теплообменник 10 соединяет скважину с емVJ

00

VJ ю ел

N3

костью 11, которая снабжена управляющей колонкой 12, патрубками 13 соединенной с верхней и нижней частями емкости. Колонки 6 и 12 оборудованы датчиками (на рис. не показаны) уровня воды (максимального и минимального) температуры и давления. Газгольдер низкого давления 14 газопроводом 15 с электрозадвижкой 16 связан с емкостью 5,и ее колонкой 6, а газопроводом 17 с эяеКтрозадвйжкой 18 связан с емкостью 11 и кблЬнкой 12, газгольдер низкого давления 14 газопроводом 19 через компрессор 20 взаимодействует с газгольдером высокого давления 21, который газопроводом 22 с электрозадвижкой 23 связан с емкостью 5 и колонкой 6, а газопроводом 24 с электрозадвижкой 25 с- емкостью 11 и колонкой 12. Трубопровод 26. связывает емкость 5 через смеситель 27 (с подачей под слой воды) с ванной 28. Ванны снабжены съемной крыш- кой 29. Трубопровод 30 связывает емкость 11 через смеситель 27 с ванной 28. Баллоны с азотом 31 газопроводом 32 через электрозадвижку 33 связаны с газгольдером высокого давления 21.

Установка работает следующим образом: перед заполнением емкостей 5 и 11 минеральной водой из этих емкостей 5 и 11 минеральной водой из этих емкостей вытесняют азотом из газгольдера 21 воздух. Газ- гольдер 21 заполняют азотом из баллонов 31.

Из скважины 1 насосом 2 по трубопроводу 3 при открытой электрозадвижке 4 ми- неральную воду, подают в емкость 5 газообразный азот при этом вытесняется частично из емкости 5 по газопроводу 15 при открытой электрозадвижке 16 в газгольдер низкого давления 14 синхронно эта же операция протекает и в управляющей ко- лонке 6 при взаимодействии с емкостью 5 через трубы 7. После заполнения емкости 5 до максимального уровня, срабатывает датчик максимального уровня воды в управляющей колонке б и электрозадвижка 4 перекрывает подачу воды по трубопроводу 3. Одновременно или последовательно с заполнением емкости 5 минеральную воду подают и по трубопроводу 8 при открытой электрозадвижке 9 через теплообменник 10 в емкость 11, В теплообменнике 10 минеральную воду в зависимости от исходной температуры охлаждают или нагревают до заданной по технологии температуры. После заполнения емкости 11 до макси- мального уровня срабатывает датчик максимального уровня воды в управляющей колонке 12 и электрозадвижка 9 перекрывает подачу воды из скважины по трубопроводу 8. Минеральная азотсодержащая вода

резервируется в емкостях 5 и 11 в атмосфере азота без доступа воздуха в верхней части емкостей образуется газовая подушка из азота. Азот растворенный в минеральной воде не выделяется, т.к. велико парциальное давление газообразного азота над поверхностью воды; наоборот в этих условиях происходит дорастворение азота в воде в зависимости от температуры воды и давления в емкостях, т.е. улучшение качества минеральной воды при ее резервировании. Транспортирование газосодержащей минеральной воды из емкостей 5 (естественной температуры) и 11 (заданной температуры) к месту использования (лечебные ванны) осуществляют под воздействием давления газообразного азота из газгольдера высокого давления 21. При открытой электрозадвижке 23 по газопроводу 22 в верхнюючасть емкости 5 и управляющей колонки 6 под давлением поступает газообразный азот и минеральная вода по трубопроводу 26 транспортируется к смесителям 27 ванн 28. Для исключения потерь газообразного азота смеситель 27 оборудуют удлиненным из- ливом, обеспечивающим подачу под слой воды, а ванны 28 снабжены съемными перекрывающими поверхность ванны щитами 29. К этому же смесителю 27 транспортируют из емкости 11 по трубопроводу 30 минеральную воду заданной температуры, Для этого по газопроводу 24 при открытой электрозадвижке 26 для газгольдера высокого давления 21 подают под давлением газообразный азот в верхние части емкости 11 и управляющей колонки 12. Давление, под которым подают газообразный азот из газгольдера 21 в емкости 5 и 11 в управляющие колонки, соответственно 6 и 12, определя-ют из расчета преодоления сопротивления по длине трубопроводов 26 и 30, местных сопротивлений и свободного давления на излив в ванну, т.е. в каждом конкретном случае это давление определяют расчетным путем и на это давление регулируют датчики давления в управляющих колонках 6 и 12 и электрозадвижки 23 и 25. При опорожнении емкостей 5 и 11 до минимального уровня воды в управляющих колонках подачу минеральной воды из скважины, при этом газообразный, азот из емкостей 5 и 11 по газопроводам 22 и 24 при открытых электрозадвижках 16 и 18 через газгольдер низкого давления 14 по газопроводу 19 компрессором 20 возвращают в газгольдер высокого давления 21, Степень удаления газообразного азота из емкостей 5 и 11 конт- ролируется датчиками минимального давления газа в управляющих колонках 6 и 12, обеспечивающего заполнение емкостей

минеральной водой до максимального уровня при сохранении газовой подушки из азота над поверхностью воды.

Использование в качестве рабочего газа азота при резервировании и транспор- тировании азотсодержащих минеральных вод обеспечивает стабильность качественного состава воды. Установка позволяет получить минеральную воду любой задающей температуры и, кроме того, в случае аварийной ситуации с утечкой газа из системы, обслуживающий персонал не подвергается серьезной опасности, как это может происходить при использовании углекислого газа в известных установках.

Формула изобретения 1. Установка для резервирования и транспортирования газосодержащих минеральных вод, содержащая скважину, сое-

диненную трубопроводом с емкостью для резервирования, оборудованной управляющей колонкой, последовательно расположенные газгольдер низкого давления, компрессор, газгольдер высокого давления и газовые баллоны, технологические трубопроводы для воды и газа с исполнительно-регулирующей арматурой, взаимодействующей с управляющей колонкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильного состава азотсодержащих минеральных вод, она дополнительно снабжена теплообменником, взаимодействующим через трубопровод со скважиной, и дополнительной емкостью для резервирования, соединенной с газгольдерами.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что она снабжена баллонами с газообразным азотом.

Сущность изобретения: установка дополнительно снабжена теплообменником, взаимодействующим через трубопровод со скважиной и дополнительной емкостью для резервирования, соединенной с газгольдерами, Установка снабжена также баллонами с газообразным азотом. 1 з.п.ф-лы, 1 ип.