Устройство для регулирования подачи воды в водонапорную башню

 

Использование: в коммунальном хозяйстве для снабжения водой населенных пунктов и различных промышленных предприятий. Сущность изобретения: устройство для регулирования подачи воды в водонапорную башню содержит датчики мембранного типа с закрытыми электрическими контактами, изолированными от внешней среды. Датчики расположены на одной и той же глубине в резервуаре водонапорной башни. 3 ил.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и применяется для снабжения водой населенных пунктов и различных промышленных предприятий.

Известна водонапорная башня, в резервуаре которой для регулирования подачи воды помещены на разных глубинах два датчика: один для верхнего уровня воды, а другой для нижнего уровня воды. Ввиду того, что эти датчики сделаны с открытыми электрическими контактами, датчик верхнего уровня воды при отрицательной температуре, когда вода замерзает, перестает работать. Насос для подачи воды не выключается, он продолжает накачивать воду, резервуар переполняется водой, и она начинает стекать через его верхний край. Чтобы устранить этот недостаток, датчик верхнего уровня воды перенесли ниже датчика нижнего уровня воды, усложнив при этом сам датчик (SU авт. св. N 1035425, кл. G-01 F23/26, 1986 г.).

Действие этого датчика основано на накоплении в его корпусе сжатого воздуха и газа, возникающих от электролиза воды при прохождении электрического тока через его контакты. Датчик заранее не регулируется под определенным давлением воды, поэтому нет возможности при его использовании предварительно определить накопление воды в резервуаре башни до нужного уровня.

Технической задачей изобретения является достижения устойчивой работы датчиков, регулирующих подачу воды в водонапорную башню при любых климатических и погодных условиях.

Техническая задача решается тем, что известное устройство, содержащее два электроконтактных датчика, расположенных в резервуаре башни, провода, соединяющие датчики с электрической цепью, управляющей установкой подачи воды в водонапорную башню, снабжено грузами и поплавками, связанными посредством тросов, при этом датчики расположены на тросах и установлены в резервуаре на одной глубине и каждый из них имеет герметическую камеру с мембраной, уравновешивающую пружину, установленную на поверхности мембраны с наружной стороны, винт, регулирующий натяжение уравновешивающей пружины, изоляционный шток, связывающий внутреннюю поверхность мембраны с электрическими контактами, расположенными внутри герметичной камеры.

На фиг.1 изображен резервуар водонапорной башни с датчиками, на фиг. 2 - датчик в двух проекциях, на фиг. 3 схема включения датчиков в электрическую цепь.

Устройство для регулирования подачи воды в водонапорную башню содержит (фиг. 1) резервуар с водой 1, датчик верхнего уровня воды 2, имеющий герметическую камеру 3 (фиг.2), мембрану 4, уравновешивающую пружину 5, винт 6, электроконтакты 7, изоляционный шток 8, изоляционные втулки 9, провода 10, кронштейн 11, датчик нижнего уровня воды 12, который по конструкции и принципу действия тождействен датчику верхнего уровня воды и имеет с ним одинаковые детали, но на фиг. 3 они обозначены другими цифрами, а именно: герметическая камера 13, мембрана 14, уравновешивающая пружина 15, винт 16, электроконтакты 17, изоляционный шток 18, изоляционные втулки 19, провода 20, кронштейн 21.

Для того чтобы держать датчики в резервуаре на определенной глубине, они закреплены к тросам 22 с грузами 23 и опущены на дно резервуара 24; датчикам в резервуаре придется вертикальное положение поплавками 25, привязанными к концам троса 22. Оба датчика в резервуаре находятся на одной и той же глубине, но зато каждый из датчиков отрегулирован на разное давление водяного столба.

Устройство работает следующим образом. Для первоначального наполнения водой резервуар 1 водонапорной башни (фиг.3) необходимо включить в сеть 26, рубильник 27 и переключатель 28 перевести в положение 29 (автоматический режим), образуется цепь работы пускателя 31: фаза 0, контакты кнопки 32, контакты реле 33', контакты переключателя 28-29, контакты термореле 34, обмотки пускателя 31, фаза 3; пускатель срабатывает и контактами 31'' включает цепь двигателя 35; двигатель начинает работать и связанным с ним насосом (на схеме не показан) будет качать воду в резервуар 1 водонапорной башни, и, когда вода достигнет до датчика нижнего уровня воды 12, мембрана 14 датчика от давления воды преодолеет натяжение уравновешивающей пружины 15, прогнется вовнутрь герметической камеры 13 и через изоляционный шток 18 замкнет электроконтакты 17 образуется цепь: +плюс, электроконтакты 17, обмотка реле 36, минус -; реле срабатывает и контактами 36 подготавливает цепь работы реле 37; вода беспрерывно продолжает поступать в резервуар 1, и, когда она дойдет до намеченного верхнего уровня, срабатывает датчик 2 (точно так же, как в датчике 112) и включается цепь работы реле 37: + плюс, электроконтакты 7, обмотки реле 37, контакты реле 36', минус -, реле срабатывает и блокируется через собственные контакты 37'; одновременно через контакты 37'' включается цепь работы реле 33, реле срабатывает и контактами 33' обрывает цепь пускателя 31, он обесточивается и контактами 31'' отключает от цепи 26 электродвигатель 35 и вместе с ним насос этим прекращается подача воды в водонапорную башню.

По мере расхода воды потребителям в резервуаре 1 уровень воды начинает понижаться, давление воды на мембране 4 датчика верхнего уровня воды 2 уменьшится, растяжение уравнительной пружины 5 в этом случае сократится и вернет мембрану в исходное положение, потянув за собой одновременно изолированный шток 8, от этого электроконтакты 7 разомкнутся, но реле 37 в этой цепи не обесточится, оно будет питаться по-прежнему через свои контакты 37', до тех пор, пока не уменьшится давление воды на мембрану 14 датчика нижнего уровня воды 12 настолько, чтобы мембрана пришла в свое исходное положение, как это было в первом случае, а это произойдет при дальнейшем понижении уровня воды в резервуаре 1. Приходя в исходное положение, мембрана 14 через изоляционный шток 18 освобождает электроконтакты 17, они размыкаются, этим нарушается цепь питания реле 36, вслед за этим контакты 36' разомкнутся, реле 37 обесточится и своими контактами 37'' разомкнет цепь питания реле 33, реле обесточится и контакты 33' вновь замкнут цепь питания пускателя 31, и его контакты 31'' опять включат электродвигатель 35, таким образом, накачка воды в водонапорную башню снова повторится по-прежнему.

Устройство можно перевести в режим ручного управления, для этого достаточно переключатель 28 перевести в положение 28-30 и управлять работой электродвигателя 35 через кнопку "пуск" 38 и кнопку "стоп" 32, как по обычной схеме.

Электрическая схема устройства в автоматическом режиме питается от выпрямителя переменного тока, включенного через первичную обмотку I трансформатора 39 и предохранителя 40 в провода электрической сети 26; от вторичной обмотки II снимается пониженное напряжение и подается на выпрямительный элемент 41, и в дальнейшем по проводам + "плюс", "минус" в электрическую цепь управления.

Данное устройство исключает частое включение и выключение электродвигателя, благодаря чему уменьшается нагрузка в электросети при пуске электродвигателя.

Основное достоинство датчиков мембранного типа заключается в том, что их электрические контакты изолированы от воздействия внешней среды, поэтому они могут применяться в любых жидкостях, не проводящих электрический ток.

Предел работы датчика от давления воды можно установить заранее, даже вне резервуара 1, для этого необходимо нагрузить мембрану 4 датчика 2 грузом, вес которого будет соответствовать высоте давления водяного столба, и винтом 6 отрегулировать натяжение уравнительной пружины 5 так, чтобы при минимальных поворотах винта 6 в обе стороны контакты 7 замыкались и размыкались, это можно проверить обыкновенным испытательным прибором (омметром), подключив его к выводам проводов 10. При необходимости такой же регулировке подвергается и датчик 12 нижнего уровня воды.

Формула изобретения

Устройство для регулирования подачи воды в водонапорную башню, содержащее два электроконтактных датчика, расположенных в резервуаре башни, провода, соединяющие датчики с электрической цепью, управляющей установкой подачи воды в водонапорную башню, отличающееся тем, что устройство снабжено грузами и поплавками, связанными посредством тросов, при этом датчики расположены на тросах и установлены в резервуаре на одной глубине и каждый из них включает герметичную камеру с мембраной, уравновешивающую пружину, установленную на поверхности мембраны с наружной стороны, винт, регулирующий натяжение уравновешивающей пружины, и изоляционный шток, связывающий внутреннюю поверхность мембраны с электрическими контактами, расположенными внутри герметичной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3