RU42238U1 - WATER SUPPLY SYSTEM - Google Patents

Abstract

Система водоснабжения, содержащая насосную станцию с резервуаром, заполняемым водой из природного источника воды по самотечно-сифонному трубопроводу с вакуумной установкой, блок аварийной сигнализации, погружные насосы, установленные в резервуаре и соединенные с входом напорного трубопровода, к отводам которого подключены водопроводные сети обслуживаемых зданий, и расходомер, установленный на выходе напорного трубопровода из насосной станции, отличающаяся тем, что в нее введен датчик уровня воды в резервуаре, соединенный с первым входом блока сравнения, ко второму и третьему входам которого подключены выходы задатчика верхнего и нижнего уровней, а к напорному трубопроводу подключен возвратный трубопровод, оснащенный предохранительным клапаном и управляемой задвижкой, между которыми подключен отвод к резервуару, при этом первый выход блока сравнения соединен с управляющим входом управляемой задвижки, а второй выход - с входам блока аварийной сигнализации и управляющим входом вакуумной установки, а выход возвратного трубопровода подведен к природному источнику воды.A water supply system comprising a pumping station with a reservoir filled with water from a natural water source via a gravity-siphon pipeline with a vacuum installation, an alarm unit, submersible pumps installed in the reservoir and connected to the inlet of the pressure pipeline, to the outlets of which the water supply networks of the serviced buildings are connected, and a flow meter installed at the outlet of the pressure pipe from the pumping station, characterized in that a water level sensor in the tank is connected to it, connected to the first input the house of the comparison unit, the outputs of the master of the upper and lower levels are connected to the second and third inputs, and a return pipe is connected to the pressure pipe, equipped with a safety valve and a controlled valve, between which a tap to the tank is connected, while the first output of the comparison block is connected to the control input controlled gate valve, and the second output from the inputs of the alarm unit and the control input of the vacuum unit, and the output of the return pipe is connected to a natural source in dy.

Description

Полезная модель относится к системам водоснабжения административных и производственных зданий с принудительной подачей воды.The utility model relates to water supply systems for administrative and industrial buildings with forced water supply.

Особенностью данной системы является неравномерное потребление воды в различное время суток и время года. Так, например, по окончании отопительного сезона отключаются водогрейные котлы на котельной, что приводит к резкому сокращению потребления воды из насосной станции. При работе в одну смену резко уменьшается потребление воды в ночное время. Однако погружные насосы обеспечивают постоянный напор воды. При изменении потребления в трубопроводе происходят скачки давления воды, что при изношенных инженерных сетях приводит к нарушению целостности трубопроводов системы водоснабжения. Поэтому актуальной задачей является своевременная разгрузка трубопроводов при уменьшении потребления воды и обеспечение непрерывной подачи воды при увеличении потребления.A feature of this system is the uneven consumption of water at different times of the day and time of the year. So, for example, at the end of the heating season, the boilers in the boiler room are turned off, which leads to a sharp reduction in water consumption from the pumping station. When working in one shift, water consumption at night decreases sharply. However, submersible pumps provide a constant pressure of water. When the consumption in the pipeline changes, water pressure surges occur, which with worn-out utility networks leads to a violation of the integrity of the pipelines of the water supply system. Therefore, an urgent task is the timely unloading of pipelines while reducing water consumption and ensuring a continuous supply of water with increasing consumption.

Известны системы водоснабжения, например, система водоснабжения [1] завода по производству медицинских препаратов и система водоснабжения [2] комплекса административно-производственных зданий.Water supply systems are known, for example, a water supply system [1] of a plant for the production of medical preparations and a water supply system [2] of a complex of office buildings.

Указанные системы содержат насосную станцию с резервуаром, заполняемым через камеру задвижек водой из природного или искусственного источника. В резервуаре установлены мощные погружные насосы, подающие воду в напорный трубопровод, через отводы которого запитываются трубопроводы административных и производственных зданий, где поступающая вода используется для бытовых и производственных нужд.These systems contain a pumping station with a reservoir filled through the valve chamber with water from a natural or artificial source. Powerful submersible pumps are installed in the tank, which supply water to the pressure pipe, through the outlets of which the pipelines of administrative and industrial buildings are fed, where the incoming water is used for domestic and industrial needs.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип предлагаемой полезной модели, является система водоснабжения [1, рис.1.5].The closest analogue adopted for the prototype of the proposed utility model is a water supply system [1, Fig. 1.5].

Недостатком системы по прототипу является отсутствие регулировки напора воды при резком изменении потребления воды в системе водоснабжения и отсутствие регулировки уровня воды в резервуаре насосной станции.The disadvantage of the prototype system is the lack of adjustment of the water pressure with a sharp change in water consumption in the water supply system and the lack of adjustment of the water level in the tank of the pumping station.

Задачей полезной модели является обеспечение автоматической регулировки напора воды и поддержание заданного уровня воды в камерах резервуара насосной станции при изменении потребления воды.The objective of the utility model is to provide automatic adjustment of the water pressure and maintaining a predetermined water level in the chambers of the pump station tank when the water consumption changes.

Для решения указанных задач в предлагаемой системе обеспечивается разгрузка напорного трубопровода через возвратный трубопровод, в котором установлены предохранительный клапан и регулируемая задвижка, управляемая по сигналам уровнемера, установленного в резервуаре. Вода из возвратного трубопровода сливается либо в резервуар, либо в водоем, в зависимости от уровня воды в резервуаре.To solve these problems, the proposed system provides unloading of the pressure pipe through the return pipe, in which a safety valve and an adjustable valve are installed, controlled by the signals of the level gauge installed in the tank. Water from the return pipe is discharged either into the reservoir or into the reservoir, depending on the level of water in the reservoir.

Сущность полезной модели заключается в том, что в систему водоснабжения, содержащую насосную станцию с резервуаром, заполняемым водой из природного источника воды по самотечно-сифонному трубопроводу с вакуумной установкой, блок аварийной сигнализации, погружные насосы, установленные в камерах резервуара и соединенные с входом напорного трубопровода, к отводам которого подключены водопроводные сети обслуживаемых зданий, и расходомер, установленный на выходе напорного трубопровода из насосной станции, введен датчик уровня воды в резервуаре, соединенный с первым входом блока сравнения, ко второму и третьему входам которого подключены выходы задатчика верхнего и нижнего уровней воды, а к напорному трубопроводу подключен возвратный трубопровод, оснащенный предохранительным клапаном и управляемой задвижкой, между которыми выполнен отвод к резервуару, при этом первый выход блока сравнения соединен с управляющим входом управляемой задвижки, второй выход - с входом блока аварийной сигнализации и управляющим входом вакуумной установки, а выходной конец возвратного трубопровода подведен к природному источнику воды.The essence of the utility model is that in a water supply system containing a pumping station with a reservoir filled with water from a natural water source through a gravity-siphon pipeline with a vacuum installation, an alarm unit, submersible pumps installed in the chambers of the tank and connected to the inlet of the pressure pipe , to the branches of which the water supply networks of the serviced buildings are connected, and a flow meter installed at the outlet of the pressure pipe from the pump station, a water level sensor is introduced into the reservoir woire connected to the first input of the comparison unit, to the second and third inputs of which the outputs of the setter of the upper and lower water levels are connected, and a return pipe equipped with a safety valve and a controlled valve, between which the outlet to the tank is connected, is connected to the pressure pipe, with the first output the comparison unit is connected to the control input of the controlled valve, the second output to the input of the alarm unit and the control input of the vacuum unit, and the output end of the return pipe The wire is connected to a natural source of water.

Сущность полезной модели поясняется чертежом системы водоснабжения.The essence of the utility model is illustrated by a drawing of a water supply system.

Система водоснабжения содержит насосную станцию 1 с резервуаром, состоящим из двух камер 2, 3, сообщающихся между собой посредством соединительного трубопровода 4 с задвижкой, самотечно-сифонным трубопроводом 5, вход которого погружен в природный источник воды 6 (например, реку, пруд, The water supply system contains a pumping station 1 with a reservoir consisting of two chambers 2, 3 communicating with each other via a connecting pipe 4 with a valve, a gravity-siphon pipe 5, the inlet of which is immersed in a natural water source 6 (for example, a river, a pond,

озеро и т.п.), и вакуумной установкой 7, создающей необходимое разряжение для протекания воды в резервуар.lake, etc.), and a vacuum unit 7, which creates the necessary pressure for the flow of water into the tank.

В камеры 2, 3 резервуара помещены погружные насосы 8, соединенные посредством подающих шлангов с напорным трубопроводом 9.In the chambers 2, 3 of the tank submersible pumps 8 are placed, connected by means of supply hoses to the pressure pipe 9.

На выходе напорного трубопровода из насосной станции установлены фильтр 10 и расходомер 11, а к его отводам 12 по количеству обслуживаемых зданий подключены водопроводные сети этих зданий.At the outlet of the pressure pipe from the pumping station, a filter 10 and a flow meter 11 are installed, and the water supply networks of these buildings are connected to its branches 12 by the number of serviced buildings.

К промежутку напорного трубопровода 9 между выходами подающих шлангов от погружных насосов 8 подключен возвратный трубопровод 13, оснащенный предохранительным клапаном 14 и управляемой задвижкой 15, между которыми выполнен отвод 16 к резервуару, выход которого погружен в камеру 2. Выходной конец возвратного трубопровода 13 подведен к природному источнику 6 воды.To the gap of the pressure pipe 9 between the outlets of the supply hoses from the submersible pumps 8, a return pipe 13 is connected, equipped with a safety valve 14 and a controlled gate valve 15, between which a discharge 16 is made to the tank, the output of which is immersed in the chamber 2. The output end of the return pipe 13 is connected to the natural 6 water source.

Во входной камере 2 резервуара установлен датчик 17 уровня воды в резервуаре, выход которого соединен с первым входом блока 18 сравнения. Второй и третий входы блока 18 сравнения соединены с соответствующими выходами задатчика 19 верхнего и нижнего уровней воды.A sensor 17 of the water level in the tank is installed in the input chamber 2 of the tank, the output of which is connected to the first input of the comparison unit 18. The second and third inputs of the comparison unit 18 are connected to the corresponding outputs of the master 19 of the upper and lower water levels.

Первый выход блока 18 сравнения соединен с управляющим входом задвижки 15, второй выход - с входом блока 20 аварийной сигнализации и управляющим входом вакуумной установки 7.The first output of the comparison unit 18 is connected to the control input of the valve 15, the second output to the input of the alarm unit 20 and the control input of the vacuum unit 7.

Система водоснабжения работает следующим образом.The water supply system operates as follows.

Вода из природного водоема 6 по самотечно-сифонному трубопроводу 5, в котором с помощью вакуумной установки 7 создано разряжение до величины 0,4-0,6 кгс/см², поступает сначала во входную камеру 2 резервуара, а затем, после ее заполнения до уровня соединительного трубопровода 4 с задвижкой, и во вторую приемную камеру 3. Затем поступающая вода заполняет обе камеры 2, 3 резервуара. Резервуар расположен на глубине 10-15 м.Water from a natural reservoir 6 through a gravity-siphon pipeline 5, in which a vacuum to a value of 0.4-0.6 kgf / cm ^{2 is} created using a vacuum unit 7, flows first into the inlet chamber 2 of the tank, and then, after filling it up to the level of the connecting pipe 4 with a valve, and into the second receiving chamber 3. Then, the incoming water fills both chambers 2, 3 of the tank. The reservoir is located at a depth of 10-15 m.

Погружные насосы 8, установленные в камерах 2, 3 резервуара, постоянно включены и обеспечивают подачу воды в напорный трубопровод 9. Мощность электродвигателей в погружных насосах - 22 кВт, производительность (расход) Q - 63 м³/час, высота подъема воды - 65 м.Submersible pumps 8, installed in chambers 2, 3 of the tank, are constantly switched on and provide water supply to the pressure pipe 9. The electric motors in the submersible pumps are 22 kW, capacity (flow rate) Q is 63 m ³ / h, the height of the water is 65 m .

Поднятая из камер 2, 3 посредством погружных насосов 8 вода через напорный трубопровод 9, фильтр 10, который осветляет воду, и расходомер 11 поступает по отводам 12 в корпуса административно-производственных зданий.Raised from the chambers 2, 3 by means of submersible pumps 8, the water through the pressure pipe 9, the filter 10, which clarifies the water, and the flow meter 11 enters through the outlets 12 into the buildings of office buildings.

Потребителями воды являются противопожарные трубопроводы, промышленные установки, водогрейные котлы автономной котельной и т.п.Water consumers are fire pipelines, industrial plants, boilers of an autonomous boiler room, etc.

При аварийном или плановом прекращении потребления воды, т.е. при снижении ее расхода, погружные насосы 8 продолжают подавать воду из резервуара с прежней производительностью. При этом увеличивается напор воды в возвратном трубопроводе 13.In case of emergency or planned cessation of water consumption, i.e. while reducing its consumption, submersible pumps 8 continue to supply water from the tank with the same capacity. This increases the pressure of water in the return pipe 13.

В результате предохранительный клапан 14, представляющий собой запорное устройство, в котором мембрана с помощью пружины удерживается в заданном положении, открывается, и часть воды из напорного трубопровода 9 начинает поступать в возвратный трубопровод 13 и через открытую задвижку 15 возвращается в природный водоем 6. При этом вода насыщается кислородом, что способствует улучшению экологии водоема.As a result, the safety valve 14, which is a shut-off device in which the membrane is held in position by means of a spring, opens, and part of the water from the pressure pipe 9 begins to flow into the return pipe 13 and returns through the open valve 15 to the natural reservoir 6. In this case water is saturated with oxygen, which improves the ecology of the reservoir.

Задвижка 15 остается открытой до тех пор, пока показания датчика 17 уровня воды в резервуаре не достигнут заданного задатчиком 19 верхнего уровня воды в резервуаре насосной станции.The valve 15 remains open until the readings of the sensor 17 of the water level in the tank reaches the level set by the adjuster 19 of the upper water level in the tank of the pumping station.

В качестве датчика уровня могут быть могут быть использованы как контактные датчики, которые контактируют с водой в резервуаре, так и бесконтактные, в виде радиоволновых датчиков, обеспечивающих измерение текущего уровня различных жидкостей. Указанные датчики изготавливаются на приборостроительном предприятии «Контакт-1», гор. Рязань. Датчики уровня предприятия эффективно работают в широком диапазоне температур и по своим характеристикам соответствуют мировым стандартам.As the level sensor can be used as contact sensors that are in contact with water in the tank, and non-contact, in the form of radio wave sensors that measure the current level of various liquids. These sensors are manufactured at the instrument-making enterprise "Contact-1", mountains. Ryazan. Enterprise-level sensors operate efficiently in a wide range of temperatures and meet international standards in their characteristics.

Равенство сигнала датчика 17 уровня заданному верхнему значению уровня задатчика 19 свидетельствует о том, что количество воды в резервуаре уменьшилось до верхней допустимой границы. Чтобы предотвратить дальнейшее уменьшение количества воды, блок 18 сравнения выработает на своем первом выходе управляющий сигнал, поступающий на управляемую задвижку 15, которая The equality of the signal of the level sensor 17 to a predetermined upper value of the level of the setter 19 indicates that the amount of water in the tank has decreased to the upper permissible limit. To prevent a further decrease in the amount of water, the comparison unit 18 will generate at its first output a control signal supplied to the controlled valve 15, which

закрывается, и вся вода из возвратного трубопровода через отвод 16 возвращается в резервуар насосной станции.closes, and all the water from the return pipe through the outlet 16 returns to the tank of the pumping station.

Если же вода в резервуаре продолжает убывать и достигает нижнего допустимого уровня, заданного задатчиком 19, на втором выходе блока 18 сравнения вырабатывается сигнал, поступающий на управляющий вход вакуумной установки 7, обеспечивая ее включение в режиме, создающем требуемое разряжение для пополнения резервуара из природного источника 6.If the water in the tank continues to decrease and reaches the lower permissible level set by the setter 19, a signal is generated at the second output of the comparison unit 18, which is fed to the control input of the vacuum unit 7, ensuring its inclusion in the mode that creates the required pressure to replenish the tank from a natural source 6 .

Одновременно сигнал со второго выхода блока 18 сравнения поступает на вход блока аварийной сигнализации, в котором вырабатывается звуковой сигнал (звонок, сирена), по которому оператор насосной станции принимает срочные меры, исключающие остановку погружных насосов и прекращение подачи воды в напорный трубопровод.At the same time, the signal from the second output of the comparison unit 18 is fed to the input of the alarm unit, in which an audible signal is generated (bell, siren), by which the pump station operator takes urgent measures to prevent the submersible pumps from stopping and the water supply to the pressure pipe to stop.

Таким образом, благодаря своевременной разгрузке напорного трубопровода при уменьшении потребления воды в системе водоснабжения и контролю уровня воды в резервуаре насосной станции удается исключить разрыв трубопроводов и нарушение водоснабжения промышленных и административных зданий.Thus, due to timely unloading of the pressure pipe with a decrease in water consumption in the water supply system and control of the water level in the tank of the pumping station, it is possible to eliminate the rupture of pipelines and violation of the water supply of industrial and administrative buildings.

Промышленная применимость полезной модели определяется возможностью изготовления устройства согласно приведенному описанию из известных материалов и комплектующих изделий и возможностью использования в системах водоснабжения.The industrial applicability of the utility model is determined by the possibility of manufacturing the device according to the above description from known materials and components and the possibility of use in water supply systems.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫLIST OF REFERENCES

1. С.В.Яковлев и др. Очистка производственных вод - М.: Стройиздат. - 1979 г.1. SV Yakovlev and others. Purification of industrial waters - M .: Stroyizdat. - 1979

2. Система водоснабжения. Заявка на полезную модель РФ №2004114408 от 13.05.04, МПК Е 03 В 7/00, решение о регистрации от 08.06.04 г.2. Water supply system. Application for utility model of the Russian Federation No. 2004114408 dated 05/13/04, IPC E 03 B 7/00, registration decision dated 08/08/04.

Claims (1)

Система водоснабжения, содержащая насосную станцию с резервуаром, заполняемым водой из природного источника воды по самотечно-сифонному трубопроводу с вакуумной установкой, блок аварийной сигнализации, погружные насосы, установленные в резервуаре и соединенные с входом напорного трубопровода, к отводам которого подключены водопроводные сети обслуживаемых зданий, и расходомер, установленный на выходе напорного трубопровода из насосной станции, отличающаяся тем, что в нее введен датчик уровня воды в резервуаре, соединенный с первым входом блока сравнения, ко второму и третьему входам которого подключены выходы задатчика верхнего и нижнего уровней, а к напорному трубопроводу подключен возвратный трубопровод, оснащенный предохранительным клапаном и управляемой задвижкой, между которыми подключен отвод к резервуару, при этом первый выход блока сравнения соединен с управляющим входом управляемой задвижки, а второй выход - с входам блока аварийной сигнализации и управляющим входом вакуумной установки, а выход возвратного трубопровода подведен к природному источнику воды.A water supply system comprising a pumping station with a reservoir filled with water from a natural water source via a gravity-siphon pipeline with a vacuum installation, an alarm unit, submersible pumps installed in the reservoir and connected to the inlet of the pressure pipeline, to the outlets of which the water supply networks of the serviced buildings are connected, and a flow meter installed at the outlet of the pressure pipe from the pumping station, characterized in that a water level sensor in the tank is connected to it, connected to the first input the house of the comparison unit, the outputs of the master of the upper and lower levels are connected to the second and third inputs, and a return pipe is connected to the pressure pipe, equipped with a safety valve and a controlled valve, between which a tap to the tank is connected, while the first output of the comparison block is connected to the control input controlled gate valve, and the second output from the inputs of the alarm unit and the control input of the vacuum unit, and the output of the return pipe is connected to a natural source in dy.