RU2528461C1

RU2528461C1 - Cellular system of potable water supply

Info

Publication number: RU2528461C1
Application number: RU2013107823/13A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Богданов; Геннадий Николаевич Пурас; Валентин Иванович Богданов; Эдуард Николаевич Богданов
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-09-20
Also published as: RU2013107823A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: system comprises circular water conduits laid onto high supports and closed to a circulating pump station with a heating point. The system is divided into independent cells comprising a circulating water treatment and supply station, to which plastic circular water conduits are connected. Water conduits are suspended with the help of a rope on high supports and equipped with switching units for combination with an adjacent independent water supply cell.

EFFECT: uninterrupted potable water supply and increased quality of potable water.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам водоснабжения преимущественно малоэтажных поселений, расположенных в районах без вечномерзлых грунтов. Из хозяйственно-питьевого водопровода на физиологические потребности людей используется примерно один процент воды, а остальная вода с качеством питьевой воды используется для бытовых и хозяйственных нужд, что является расточительством.The invention relates to water supply systems mainly of low-rise settlements located in areas without permafrost soils. About one percent of the water is used from the drinking water supply for the physiological needs of people, and the remaining water with the quality of drinking water is used for domestic and household needs, which is wasteful.

Известна система раздельного водоснабжения поселков с одноэтажной застройкой, в которой минерализованная вода по подземному водопроводу подается для не питьевых нужд во внутренние водопроводы, а опресненная вода по отдельному подземному водопроводу подается на питьевые нужды через водоразборные колонки. Эта система рекомендуется для районов распространения засоленных вод при отсутствии местных источников пресной воды (СНиП 2.04.02-84^*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 128 с., с.11).There is a known system of separate water supply for villages with one-story buildings, in which mineralized water is supplied through underground water for non-drinking needs to internal water pipes, and desalinated water is supplied through drinking water through separate water pipes through water columns. This system is recommended for saline water distribution areas in the absence of local sources of fresh water (SNiP 2.04.02-84 ^* . Water supply. External networks and facilities / Gosstroy of Russia. - M .: GUP TsPP, 2001. - 128 p., P.11 )

Недостатками данной системы являются: большая строительная стоимость из-за большого объема земляных работ и отсутствие внутреннего водопровода для питьевой воды.The disadvantages of this system are: a large construction cost due to the large volume of earthwork and the lack of an internal water supply for drinking water.

Известна принятая за прототип система хозяйственно-питьевого водоснабжения для районов с вечномерзлыми грунтами, состоящая из кольцевых водопроводов, замкнутых на циркуляционную насосную станцию с пунктом подогрева воды. Прокладка кольцевых водопроводов осуществляется подземным, наземным и надземным способами. Надземные кольцевые водопроводы размещаются на низких и высоких опорах. Надземная прокладка водопровода на высоких опорах в населенных пунктах не рекомендуется (Инструкция по проектированию сетей водоснабжения и канализации для районов распространения вечномерзлых грунтов. СН 510-78 / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1979. - с.72, с. 6-11).Known adopted for the prototype system of drinking water supply for areas with permafrost soils, consisting of annular water pipes closed to a circulation pump station with a water heating point. The laying of ring water pipelines is carried out by underground, above ground and aboveground methods. Elevated annular water pipes are located on low and high supports. Overhead installation of water pipes on high supports in settlements is not recommended (Instructions for the design of water supply and sewage networks for areas of permafrost distribution. SN 510-78 / Gosstroy of the USSR. - M .: Stroyizdat, 1979. - p. 72, p. 6- eleven).

В данной системе водоснабжения вода не разделяется на питьевую и хозяйственную. Поэтому требуются излишние затраты на очистку большого объема хозяйственной воды до качества питьевой. К тому же водопровод на высоких опорах, из-за большого объема воды, тяжелый и громоздкий и будет иметь большую строительную стоимость в сравнении с подземным водопроводом в районах без вечномерзлых грунтов.In this water supply system, water is not divided into drinking and household. Therefore, excessive costs are required to purify a large volume of household water to drinking quality. In addition, the water supply system on high supports, due to the large volume of water, is heavy and bulky and will have a large construction cost compared to underground water supply in areas without permafrost soils.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества питьевой воды, снижение затрат на ее подготовку и обеспечение бесперебойного питьевого водоснабжения.The task of the invention is to improve the quality of drinking water, reduce the cost of its preparation and ensure uninterrupted drinking water supply.

Решение поставленной задачи достигается тем, что территорию поселения для питьевого водоснабжения разделяют на независимые соты, размеры которых определяются геометрией поселения и климатическими условиями.The solution to this problem is achieved by the fact that the territory of the settlement for drinking water is divided into independent cells, the dimensions of which are determined by the geometry of the settlement and climatic conditions.

На фиг.1 показана схема сотовой системы питьевого водоснабжения. Каждая независимая сота состоит из циркуляционной станции подготовки и подачи воды 2, к которой подключают замкнутые на циркуляционную насосную станцию с пунктом подогрева подвесные кольцевые пластмассовые водопроводы 1 для подачи воды потребителям 4. Пластмассовый водопровод без дополнительной изоляции с помощью троса подвешивают к высоким опорам.Figure 1 shows a diagram of a cellular drinking water supply system. Each independent cell consists of a circulation station for preparing and supplying water 2, to which suspended ring plastic water pipes 1, closed to a circulation pump station with a heating point, are connected for supplying water to consumers 4. Plastic water pipes are suspended from high supports using an additional cable.

При аварии на станции подготовки и подачи воды или ее отключении при температуре окружающего воздуха от +5°С до +25°С с целью уменьшения затрат на электроэнергию подвесной кольцевой водопровод 1 с помощью узла переключений 5 подключают к подвесному кольцевому водопроводу соседней соты.In the event of an accident at the water treatment and supply station or its shutdown at an ambient temperature of + 5 ° C to + 25 ° C in order to reduce the cost of electricity, the suspended ring water supply system 1 is connected to the suspended ring water supply system of a neighboring cell using the switching unit 5.

Для подготовки питьевой воды используют воду из водозаборной скважины 3 или из существующего подземного водопровода.To prepare drinking water, water is used from an intake well 3 or from an existing underground water supply.

Работа сотовой системы питьевого водоснабжения поясняется фиг.2.The operation of the cellular drinking water supply system is illustrated in figure 2.

Воду из водозаборной скважины 3 или из существующего подземного водопровода 6 подают на станцию подготовки и подачи воды 2, где с помощью обратноосмотической установки очищают до высокого качества и, в зависимости от температуры окружающего воздуха, нагревают или охлаждают.Water from a water well 3 or from an existing underground water supply 6 is supplied to a water treatment and supply station 2, where it is cleaned to a high quality using a reverse osmosis unit and, depending on the ambient temperature, heated or cooled.

Дренажную воду обратноосмотической установки утилизируют сбросом в существующий подземный водопровод 6.The drainage water of the reverse osmosis installation is disposed of by dumping into the existing underground water supply 6.

Питьевая вода с помощью насоса циркулирует по подвесному кольцевому водопроводу 1 из пластмассовых труб с целью поддержания их теплового режима эксплуатации. Нагнетание воды с циркуляцией по подвесному кольцевому водопроводу осуществляют с нагреванием, если температура окружающего воздуха ниже +5°С, и с охлаждением, если температура окружающего воздуха выше +25°С.Drinking water using a pump circulates through a suspended annular water supply 1 of plastic pipes in order to maintain their thermal operation. Water is injected with circulation through a suspended annular water supply system with heating if the ambient temperature is below + 5 ° C, and with cooling if the ambient temperature is above + 25 ° C.

В интервале температур от +5°С до +25°С нагнетание воды в водопроводе осуществляют без циркуляции. При этом с целью уменьшения затрат на электроэнергию подвесные кольцевые водопроводы с помощью узлов переключений объединяют, а соседние станции подготовки и подачи воды отключают.In the temperature range from + 5 ° С to + 25 ° С, water injection in the water supply system is carried out without circulation. At the same time, in order to reduce the cost of electricity, pendant ring water pipelines with the help of switching units are combined, and the neighboring water treatment and supply stations are turned off.

Отбор питьевой воды из подвесного водопровода осуществляют через ультразвуковой узел учета 7 с электромагнитным клапаном (Справочник по средствам автоматики / Под ред. В.Э. Низе и И. В. Антика. - М.: Энерго-атомиздат, 1983. - 504 с., с.100), размещенный на подвесном водопроводе 1 в месте высокой опоры 9, по отводящей трубе 8 к потребителю 4. Размещение узла учета 7 расхода воды на высокой опоре 9 обеспечивает бескрановый свободный слив воды потребителю и ее незамерзание в отводящей трубе 8.The selection of drinking water from a suspended water supply system is carried out through an ultrasonic metering unit 7 with an electromagnetic valve (Handbook of Automation / Edited by V.E. Nizhe and I.V. Antika. - M.: Energo-atomizdat, 1983. - 504 p. , p.100), located on a suspended water supply system 1 in the place of a high support 9, along a discharge pipe 8 to a consumer 4. Placing a metering unit 7 of a water flow rate on a high support 9 provides a craneless free drainage of water to a consumer and its freezing in a discharge pipe 8.

Радиус действия одной станции подготовки и подачи воды сотовой системы питьевого водоснабжения в режиме циркуляции воды по подвесному кольцевому водопроводу определяется, в основном, минимальной температурой окружающего воздуха данной климатической зоны и сечением пластмассовой трубы. Например, в условиях климата с минимальной температурой воздуха минус 25°С радиус действия станции подготовки и подачи воды с начальной температурой плюс 25°С, при скорости движения воды 1,5 м/с в полипропиленовом трубопроводе диаметром 90 мм и толщиной стенки 12 мм без дополнительной изоляции, равен 1,2 км. Следовательно, в этих условиях одна станция подготовки и подачи воды сотовой системы питьевого водоснабжения будет обслуживать компактное поселение площадью 4,5 км².The radius of action of one station for the preparation and supply of water of a cellular drinking water supply system in the mode of water circulation through a suspended ring water supply system is determined mainly by the minimum ambient temperature of a given climatic zone and the cross section of the plastic pipe. For example, in climatic conditions with a minimum air temperature of minus 25 ° С, the radius of action of a water treatment and supply station with an initial temperature of plus 25 ° С, with a water speed of 1.5 m / s in a polypropylene pipe with a diameter of 90 mm and a wall thickness of 12 mm without additional insulation equal to 1.2 km. Therefore, under these conditions, one station for the preparation and supply of water of a cellular drinking water supply system will serve a compact settlement with an area of 4.5 km ² .

Технико-экономические характеристики сотовой системы питьевого водоснабжения с подвесным пластмассовым водопроводом следующие:The technical and economic characteristics of the cellular drinking water supply system with hanging plastic water supply are as follows:

совместно с существующим подземным водопроводом создается раздельная система водоснабжения питьевой и хозяйственной водой;together with the existing underground water supply, a separate drinking water and utility water supply system is being created;

население снабжается высококачественной питьевой водой, так как используется вода, очищенная обратноосмотической установкой и подаваемая по полипропиленовому трубопроводу;the population is supplied with high-quality drinking water, since water is used, purified by reverse osmosis unit and supplied through a polypropylene pipeline;

значительно снижаются затраты на подготовку питьевой воды, так как уменьшается объем ее подготовки в 50-100 раз в сравнении с объемом подготовки хозяйственно-питьевой воды;significantly reduces the cost of preparing drinking water, as the volume of its preparation is reduced by 50-100 times in comparison with the volume of preparation of household drinking water;

практически отсутствуют трудоемкие и дорогостоящие земляные работы, не нарушаются существующие наземные и подземные коммуникации, так как водопровод из пластмассовых труб небольшого диаметра подвешивается на высоких опорах с практически неограниченными пролетами;there are practically no labor-consuming and expensive excavation works, the existing ground and underground communications are not violated, since the water pipes made of plastic pipes of small diameter are suspended on high supports with almost unlimited spans;

подвесной водопровод на высоких опорах, в сравнении с подземным водопроводом, обеспечивает почти свободное его трассирование по территории поселения;the suspended water supply on high supports, in comparison with the underground water supply, ensures its almost free tracing through the territory of the settlement;

тепловой режим эксплуатации пластмассового подвесного трубопровода при необходимости обеспечивается управляемой циркуляцией воды с предварительным нагревом или охлаждением;the thermal mode of operation of the plastic suspension pipeline, if necessary, is provided by controlled circulation of water with pre-heating or cooling;

отсутствуют длительные утечки питьевой воды из водопроводной сети, так как имеется возможность визуального наблюдения и оперативного выполнения ремонтных работ;there are no long-term leaks of drinking water from the water supply network, since there is the possibility of visual observation and operational repair work;

учет потребления воды осуществляется без доступа потребителей, так как узел учета размещается на высоких опорах подвесного водопровода;metering of water consumption is carried out without consumer access, since the metering station is located on the high supports of the suspended water supply system;

при температуре окружающего воздуха от +5°С до +25°С соты водопроводной сети с помощью узлов переключений можно увеличивать в несколько раз, отключая соседние станции подготовки и подачи воды, что значительно снижает расход на электроэнергию;at an ambient temperature of + 5 ° С to + 25 ° С, the cells of the water supply network with the help of switching units can be increased several times, turning off the neighboring water treatment and supply stations, which significantly reduces energy consumption;

при аварийной ситуации на станции подготовки и подачи воды подвесной водопровод с помощью узла переключений может подключаться к соседнему подвесному водопроводу, чем обеспечивается бесперебойность питьевого водоснабжения.in case of emergency at the water treatment and supply station, the suspended water supply can be connected to the neighboring suspended water supply using the switching unit, which ensures uninterrupted drinking water supply.

Таким образом, по совокупности существенных признаков сотовая система питьевого водоснабжения позволяет утверждать, что она повышает качество питьевой воды, снижает затраты на ее подготовку и обеспечивает бесперебойное водоснабжение населения.Thus, according to the set of essential features, the cellular drinking water supply system allows us to argue that it improves the quality of drinking water, reduces the cost of its preparation and ensures uninterrupted water supply to the population.

Claims

1. Сотовая система питьевого водоснабжения, состоящая из кольцевых водопроводов, проложенных по высоким опорам и замкнутых на циркуляционную насосную станцию с пунктом подогрева, отличающаяся тем, что система водоснабжения разделена на независимые соты, содержащие циркуляционную станцию подготовки и подачи воды, к которой подключены пластмассовые кольцевые водопроводы, подвешенные с помощью троса на высоких опорах и снабженные узлами переключений для объединения с соседней независимой ячейкой водоснабжения.1. A honeycomb drinking water supply system consisting of ring water pipelines laid on high supports and closed to a circulation pump station with a heating point, characterized in that the water supply system is divided into independent cells containing a circulation water treatment and supply station, to which plastic ring rings are connected water pipelines suspended with a cable on high supports and equipped with switching units for integration with a neighboring independent water supply cell.

2. Сотовая система питьевого водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что ультразвуковые узлы учета расхода воды с электромагнитным клапаном установлены на подвесном водопроводе в местах бескранового свободного слива воды потребителю. 2. The cellular drinking water supply system according to claim 1, characterized in that the ultrasonic metering units for the flow of water with a solenoid valve are installed on the suspended water supply in places of craneless free drainage of water to the consumer.