Незамерзающая водоразборная колонка

 

Использование: в области водоснабжения. Сущность изобретения: незамерзающая водоразборная колонка содержит корпус, который на всю высоту выполнен в виде полого цилиндра. В верхней части корпуса установлен водоразборный кран. Надземная часть корпуса покрыта тепловой изоляцией. В корпусе размещен стояк, расширенный снизу и заполненный незамерзающей жидкостью, причем нижняя часть корпуса и расширенная емкость размещены с возможностью непосредственного соприкосновения с талым грунтом. 1 ил.

Изобретение относится к водоразборным устройствам хозяйственно-питьевого водопровода.

Известна незамерзающая водоразборная колонка, состоящая из корпусе, изливной трубы, клапана, пускового устройства, емкости для сбора воды. Стенки емкости выполнены двойными, нижняя часть их погружена в питающий трубопровод, объем между стенками частично заполнен жидкостью, имеющей температуру кипения ниже 0^oC.

Данное изобретение принято за прототип.

Недостаток прототипа его замерзаемость при длительном отсутствии водоразбора с тупиковой подводкой питающего водопровода. Если трубопровод подведен к водоразборной колонке и не дает дальше транзитом к другим потребителям воды, то и тепла, содержащегося в воде трубопровода недостаточно для предохранения от замерзания колонки в случае продолжительного отсутствия водоразбора.

Задача изобретения выполнение водоразборной колонки незамерзающей при тупиковой схеме питающего водопровода и продолжительном отсутствии водоразбора.

Технический результат достигается тем, что в водоразборной колонке, состоящей из корпуса, размещенного в атмосфере, слое сезонного промерзания, талой зоне грунта, водоразборного крана в верхней части корпуса и питающего трубопровода, проложенного ниже нулевой изотермы, в корпусе размещен стояк, расширенный снизу и заполненный незамерзающей жидкостью, корпус колонки на всю высоту выполнен в виде полого цилиндра в его верхней части установлен водоразборный кран, надземная часть покрыта тепловой изоляцией, нижняя часть корпуса и расширенная емкость непосредственно соприкасаются с талым грунтом.

На чертеже изображена водоразборная колонка, разрез.

Водоразборная колонка содержит корпус 1, расположенный в атмосфере, слое сезонного промерзания и зоне талого грунта. Водоразборный кран или пожарный гидрант 2 размещен своим торцем в пространстве корпуса колонки. Надземная часть корпуса покрыта тепловой изоляцией 3. В корпусе размещено устройство 4 в виде цилиндрического стояка, расширенно книзу и заполненного незамерзающей жидкостью. Для разделения конвективных потоков жидкости устанавливается труба 5. Подводящий трубопровод 6 проложен ниже отметки нулевой изотермы. Расширенная часть устройства 7 непосредственно соприкасается с талым грунтом.

Примером незамерзающей жидкости заполняющей устройство конвективного теплообмена, может служить керосин. Керосин не замерзает при самой низкой температуре, возможной в атмосфере, хорошо сохраняет текучесть, при колебаниях температуры изменяет плотность в прямолинейной зависимости, металлические трубы от керосина не коррозируют.

Водоразборная колонка работает следующим образом.

Во время водоразбора идет процесс аккумуляции тепла в корпусе устройства, в грунте вокруг колонки (увеличивается объем оттаянного грунта, повышается его температура). Если в зимнее время прекращается водоразбор, то тепловые потери восполняются аккумулированным теплом. При продолжительном отсутствии водоразбора вода в корпусе охладится до нуля градусов. Как только температура воды в корпусе колонки станет ниже температуры талого грунта, устройство конвективного теплообмена автоматически включится в работу. На чертеже показаны конвективные течения керосина в этом случае. Вследствие циркуляции керосина тепло талого грунта будет переноситься вверх, согревая воду в корпусе колонки.

Циркуляция керосина в устройстве может автоматически прекратиться в следующих случаях.

возобновление водоразбора, когда температура воды будет выше температуры талого грунта; потепление атмосферного воздуха, когда даже при отсутствии водоразбора температура воды в колонке превысит температуру талого грунта.

Суммарный объем тепла, идущий на покрытие тепловых потерь и при продолжительном прекращении водоразбора имеет следующие составляющие: теплосодержание воды в корпусе колонки при ее охлаждении до нуля градусов; теплосодержание грунта вокруг колонки в слое сезонного промерзания при охлаждении и замерзании; тепло талого грунта вокруг нижней части корпуса колонки и расширенной части устройства конвективного теплообмена.

Талый грунт, находящийся ниже отметки нулевой изотермы, непосредственно соприкасается с нижней частью корпуса колонки и частью устройства конвективного теплообмена.

Согревающее воздействие всех составляющих аккумулированного тепла и тепла талой зоны грунта обеспечивает незамерзаемость водоразборной колонки при отсутствии водоразбора в течение длительного времени в самую жесткую погоду. Практически колонка будет незамерзаемой в течение всего зимнего времени.

Формула изобретения

Незамерзающая водоразборная колонка, содержащая корпус, размещенный надземно и в грунте, водоразборный кран, питающий трубопровод, теплообменное устройство, заполненное незамерзающей жидкостью, отличающаяся тем, что корпус колонки на всю высоту выполнен в виде полого цилиндра, в его верхней части установлен водоразборный кран, надземная часть покрыта тепловой изоляцией, в корпусе размещен стояк, расширенный снизу и заполненный незамерзающей жидкостью, нижняя часть корпуса и расширенная емкость установлены с возможностью непосредственного соприкосновения с талым грунтом.

РИСУНКИ

Рисунок 1