Устройство для отбора и приготовления минеральной воды в бювете с изменяющимся составом

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к курортологии , может быть использовано при эксплуатации месторождения минеральной воды с изменяющимся составом и позволяет улучшить режим эксплуатации месторождения, снизить общие потери биологической активности и расхода минеральной воды. Устройство содержит водозаборные узлы 1, 2, расположенные в скважинах месторождения, систему 3 подачи воды потребителю с подающей магистрапью, множительно-делительный узел 10, времяимпульсный преобразователь 11, блок 5 прогнозирования интенсивности потребления и программного управления, соединенный с системой 3 подачи, нагрева и дозированной выдачи воды, а также датчик 8 |И задатчик 6 давления воды в системе нагрева и дозированной вьщачи, связанные с блоком 7 сравнения, измерителем рассогласования, корректирующим усилителем 9 и последовательно соединенными датчиком 12 уровня, расположенным в эталонной скважине блоком 13 задержки и масштабирования, и инерционным блоком 14, при этом выход последнего связан с входом множитепь & (Л Этааанноя Нб{ I/7////X/7777///777A77 (yno4HUf( Фиг.1 И источник

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 В 67 D 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3747754/28-13 (22) 06.06.84 (46) 07.07.87. Бюл. Р 25 ,(72) Г.Г.Палиенко и Г.И,Великий (53) 663.64 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1020370, кл. В 65 D 5/62, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ПРИГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЫ В БЮВЕТЕ С

ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ СОСТАВОМ (57) Изобретение относится к медицинской технике, в частности к курортологии, может быть использовано при эксплуатации месторождения минеральной воды с изменяющимся составом и позволяет улучшить режим эксплуатации месторождения, снизить общие потери биологической активности и расхода минеральной воды. Устройство содержит водозаборные узлы 1, 2, расположенные в скважинах месторОжцения, систему 3 подачи воды потребителю с подающей магистралью, множительно-делительный узел 10, времяимпульсный преобразователь EE блок 5 прогнозирования интенсивности потребления и программного управления, соединенный с системой 3 подачи, нагрева и дозированной выдачи воды, а также датчик 8 ,и задатчик 6 давления воды в системе. нагрева и дозированной выдачи, связанные с блоком 7 сравнения, измерителем рассогласования, корректирующим усилителем 9 и последовательно соединенными датчиком 12 уровня, рас- а

Ж положенным в эталонной скважине блоком 13 задержки и масштабирования, и инерционным блоком 14, при этом выход последнего связан с входом множитепь- С

1 32!б74 но-делительного узла 10, а к другим входам последнего соответстненно подключены датчик уровня и корректирующий усилитель 9. Каждый водозаборный узел содержит накопительный резервуар, выполненный герметичным „с регулируемым объемом в виде эластичной оболочки, заключенной в жесткий каркас, при этом резервуар снабжен нен— тильными однонаправленными клапанаьи, Изобретение относится к медицине, в частности курортологии, и может быть использовано при эксплуатации месторождений минеральных вод с изме" няющимся составом, например биологи- 5 ческой активностью (типа Нафтуся" и др.).

Целью изобретения является уменьшение нарушений естественного режима водообмена эксплуатируемого месторождения минеральной воды с изменяющейся биологической активностью, снижение ее потерь.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2—

15 схема одного из вариантов безнасосного водозаборного узла, равномерно накапливающего и подающего воду из скважины под заданным давлением, на

20 фиг, 3 — распределение интенсивностей 20 потребления U„, и отбора И, минеральной воды из скважины (где Т,,„ длительность цикла потребления;Т длительность цикла отбора,, 2. 7 моменты начала и окончания отбора, 1,t — моменты начала и окончания потребления минеральной воды с изменяющейся биологической активностью, Q,-Q — площади, ограниченные кривыми П„„= f(g), Б„= f(1)); на фиг. 4 — вариант выполнения системы подачи минеральной воды в бювет.

Устройство для отбора и приготовления минеральной воды с изменяющимся составом содержит водозаборные уз- 35 лы 1 и 2, расположенные в источниках (скнажинах) месторождения, последовательно соединенные систему 3 подачи воды н бювет, систему 4 нагрева и дозированной выдачи 10требителям,блок 5 прогнозирования интенсивности потреб— и датчиками наличия води, а система дозHp0B3нной выдачи Воды потр чю содержит последовательно соединенные датчик 8 давления, регулятор давле— ния и распределите Iã., подачи давления, выходы последнего подк ючены к эластичным оболочкам накопительных резерву аро в, а управляющие входы его — к датчикам наличия воды в накопительном резервуаре. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. ления воды и программного управления, соединенный с системой 3 подачи воды н бювет, задатчик б давления воды в системе нагрева и дозированный выдачи, подключенный к блоку 7 сравнения, к другому входу ксторого подключен датчик 8 давления воды в системе нагрева и дозированной выдачи, коррек— тирующий усилитель 9, множительно-делительный узел 10, времяимпульсный преобразователь 11, соединенный с управляющими входами водозаборных узлов 1 и 2 и блоком 5 прогнозирования интенсивности потребления и программного управления, а также последовательно соединенные датчик 12 уровня воды н эталонной скважине, имеющей естественный режим водообмена,блок 13 задержки и масштабирования, инерцибнный блок 14„ соединенный с входом множительно-.делительного узла 10 к другим входам которого подключены датчики 15 уровней воды в источниках и узел 1б ввода и запоминания данных, Водозаборный узел содержит вентильные (однонаправленные) клапаны 1720, расположенные на входах и выходах накопительных резернуаров 21 и 22, которые выполнены герметичными с регулируемым объемом, в частности н виде эластичных оболочек, заключенных н жесткие каркасы, а система подачи воды в бюнет содержит последовательно соединенные датчик 8 давления воды н системе нагрева и дозирован— ной выдачи, регулятор 23 давления и распределитель 24 подачи давления, выходи которого подключены к эластичным оболочкам накопителыьгх резервуаров 21 и 22. К, правляющим входам распределителя 24 ".îäà÷и давления

13216

3 т подключены датчики 25 наличия воды в накопительных резервуарах. При этом накопительные резервуары расположены под землей ниже уровня водоносного пласта, а подающая магистраль 26 выполнена в виде шланга с эластичной оболочкой, расположенного внутри трубопровода, который соединен на начальном участке с дополнительным выходом распределителя 24 подачи давления . ются по к ":; ::". »-;:-;; —.;-.;лов так, что отображают реальную динамическую зависимость измене пня естественного уровня воды в каждом из источников (Н„) от эталонного уровня (Н ):

Н (P) = W (P) Н (Р);

1, 1- " о и г

1+Р

Устройство работает следующим образом.

Блок 5 прогнозирования интенсивности потребления воды и программного управления вырабатывает команды, .с необходимым временным сдвигом на

1 включение водозаборных узлов 1 и 2 и систем 3, 4 подачи воды в бювет, 20 нагрева и дозированной выдачи ее потребителям..

На выходе задатчика 6 напряжение плавно нарастает до номинального зна.чения. Появляется сигнал рассогласо- g5 вания между заданными измеряемым датчиком 8 значениями давления воды, который усиливается корректирующим усилителем 9 и поступает на управляющий вход множительно-делительного узла 10.30

Под воздействием указанного сигнала регулируется коэффициент передачи множительно-делительного узла по каж-, дому из его выходов, который управляет через времяимпульсный преобразова- 35 ,тель !1 производительностью водозаборных устройств. Давление воды в бювете плавно возврастает до заданного значения.

Сигнал от датчика 12 уровня воды 40 в эталонной скважине через блок 13 задержки и масштабирования и инерционный блок 14 вводится в множительноделительный блок 10.

Эталонная скважина находится в той45 же зоне месторождения, где уровень формирующихся подземных вод наиболее быстро изменяется в зависимости от инфильтрации, притока воды извне. Поэтому изменения естественных уровней 50 в остальных источниках месторождения отстают от эталонного либо совпадают с ним по времени.

Блоки 13 и 14 имеют столько параллельных каналов, сколько эксплуатируемых источников в зоне месторождения. Время задержки (С„,), масштабный коэффициент (К„) и постоянная времени инерционного звена (ь„ ) устанавливаТаким образом сигналы, поступающие на множительно-делительньп узел 10 с выходов инерционного блока 14, соответствуют желаемым значениям уровней воды в каждом из эксплуатируемых источников, т.е. имеющих место при оптимальном, естественном, режиме водообмена, наиболее благоприятном для формирования минеральной воды и не приводящем к истощению месторождения.

Реальные значения уровней воды в эксплуатируемых источниках измеряют датчиком 15, и они поступают в множительно-делителыь и узел 10, на другие входы последнего подаются сигналы, соответствующие значениям биологической активности воды каждого из источников (К, „ ), данные которого определяют путем периодического биотестирования или физико-химического анализа состава воды, и вводятся в узел 16 ввода и запоминания данных. Множительно-делительный узел 10 вычисляет . оптимальные интенсивности отбора воды для каждого из источников.

В бювет подают строго необходимое количество воды по мере ее расхода, так как в противном случае возникает рассогласование между заданным и действительным значениями давления воды в бювете, изменяющее в нужную сторону величины сигналов на выходах мно жительно -делительного узла 10 и соответственно общую интенсивность отбора воды.

Поскольку давление воды в бювете стабилизируется регулированием производительности водозаборных устройств то отпадает необходимость в громоздких водонапорных сооружениях, в которых вода, хранящаяся вне природных подземных условий, разлагается и

:ухудшает свои свойства, Для дальнейшего повьппения равномерности отбора минеральной воды в условиях неравномерности ее потребления целесообразно вести отбор ее

1321 б7 из Водонасосного пласта постоянно как при естественном самосливе„. и при этом сохранить пластовую температуру и внешнюю среду, Накопительный резервуар выполнен по габаритам источника (скважины), разделен перегородкой на две части и опущен ниже уровня водоносного плBcTBэ

Вверху и внизу накопительного ре- 1О эервуара установлены однонаправленные клапаны, а внутри расположены эластичные оболочки, в которые через шланги поочередно подается под давлением вспомогательная среда — воздух 15 или обычная вода.

При отсутствии давления минеральная вода постепенно скапливается в резервуаре, а при подаче давления она вытесняется в подающую магистраль, 20

При стабильном давлении в эластичной оболочке обеспечивается стабильное давление минералт.ной воды в бювете, Необходимые условия дпя предотвращения потерь воды. после цикла потребления количество воды вне источника должно стремиться к нулю, что иллюстрируется равенством площадей, ограниченных кривыми U„, == f(t);

= E(t) . д

30 атчик 8 давления в оды ч ер ез ре гу— лятор 23 давления и распределитель 4 подачи,давления управляет накоплением и последующим вытеснением минеральной воды в систему нагрева и дозированной выдачи потребителям. Почередное переключение режимов осуществляют с помощью датчиков 25 наличия воды в накопительных резервуарах 21 и 22 и вентильных клапанов 17-20, @, Возможно1 выполнение пода сщей магистрали в виде шланга с мягкой тичной оболочкой, расположенного внутри трубопровода, который соединен на начальном участке с дополнитель— ным выходом распределителя подачи давления. В этом случае минеральная вода вытесняется не только из накопительных резервуаров, а также из подающей магистрали, что предотвращает прогрев воды и изменение ее свойств.

Вытеснить минеральную воду из подающей магистрали можно также путем поочерецной подачи в нее минеральной воды и вспомогательной среды — другой неразлагающейся минеральной воды, отличающейся по электропроводности либо по другому параметру, Предлагаемый способ обеспечиваЙт вычисление и поддержание желаемого режима изменения уровней воды в источниках, который приближается к естественному за счет регулируемого распределения отоора минеральной воды между всеми источниками, пропорционально ее биологической активности, при возможно меньшем отклонении реальных значений уровней от их оптимальных вычисляемых значений.

Кроме того., предлагаемый способ позволяет стабилизировать давление в системе нагрева и дозированной выдачи эа счет плавного регулирования производительности водозаборных устройств, а в условиях прерывистости и неравномерности потребления минеральной воды обеспечивается равномерность ее отбора из водоносного пласта, как при естественном самосливе. При этом вода находится в условиях источника ри пластовой температуре, без взаимодействия с атмосферным кислородом, - :то обеспечивает сохранение биологической активности воды на время между циклами потребления.

Ф а р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для отбора и приготовления минеральной воды в бювете с изменяющимся составом, содержащее водозаборные узлы, расположенные в скважинах мес=орождения, систему подачи воды потребителю с подающей магистралью, множительHQ-äeënòåëüíüïë узел, времяимпульсж|й преобразова ель,. блок п.-огноэирования интенсивности потребления и программного упвЂ.вяления, соединенный с системой по,. и,, нагрева и дозированной выдачи

:,одьf,отличающееся тем, что, с целью уменьшения нарушений естественного режима водообмена эксплуатируемого месторождения минеральной воды с изменяющейся биологической активностью и снижения ее потерь, оно дополнительно снабжено датчиком и задатчиком давления воды в системе нагрева и дозированной выдачи, связанными с блоком сравнения, корректиру сшим усилителем и последовательно соединенными датчиком уровня, расположенным в эталонной скважине, блоком задержки и масштабирования и инерционным блоком, при этом выход последнего связан с входом множительно-делительного узла, а к другим входам

1321674 выход т чииа

Уаюцал пеисл рал ь

080НОСНЬ! О СЯОО

9hnornp и

Ьентияьиыи

КЛ7/70Ю

3ядеГпи чн00

ОООЛОЧК0

Оци77ЮЛЬИЬiu

Руар

hYecmwuu л арл ас

Фиг. З последнего соответственно подключены датчик уровня. и корректирующий усилитель.

2. Устройство по п, 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый водозаборный узел содержит накопительный резервуар, выполненный герметичным с регулируемым объемом в виде эластичной оболочки, заключенной в жесткий каркас, при этом резервуар снабжен вентильными однонаправленными клапанами и датчиком наличия воды, а система дозированной выдачи воды потребителю содержит последова— тельно соединенные датчик давления, регулятор давления v. распределитель подачи давления, выходы последнего подключены к эластичным оболочкам накопительных резервуаров, а управляющие входы его — к датчикам наличия воды в накопительном резервуаре.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т—

10 л и ч а ю щ е е с я тем, что подающая магистраль выполнена в виде шланга с мягкой эластичной оболочкой, соединенного с дополнительным входом распределителя подачи давления, оРачи алена цтельныи УеьеРВУаР. ируюи ий сюда

13?1674

Составитель Г. Бо гачев а

Редактор Л.Лангазо Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 2716/15

Производственно †полиграфическ предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 3 ф 0

К) Тираж 374 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5