Система зонирования водопроводных сетей

 

Система содержит подающую насосную установку, соединенную с подводящим магистральным трубопроводом, зонные водопроводные сети, распределительное устройство и накопительные резервуары для зонных сетей, причем накопительный резервуар средней зоны соединен с подводящим магистральным трубопроводом. Распределительное устройство выполнено из двух вертикальных емкостей, соединенных между собой в верхней части. Накопительные резервуары средней и нижней зон присоединены трубопроводами с клапанами, снабженными исполнительными механизмами, к нижней части одной из емкостей, в верхней части которой установлен воздушный клапан. Накопительный резервуар верхней зоны присоединен трубопроводом с обратным клапаном к нижней части второй емкости, а накопительный резервуар средней зоны присоединен трубопроводом с клапаном, снабженным исполнительным механизмом, к ее верхней части, при этом обе емкости снабжены датчиками уровня, а исполнительные механизмы клапанов установлены с возможностью их открывания и закрывания при достижении соответствующих уровней воды. Изобретение позволяет осуществлять дифференциацию давления, что обеспечивает эффективное использование потока воды, упрощение системы зонирования и повышает ее надежность. 2 ил.

Изобретение относится к области водоснабжения, а именно к системам зонирования водопроводных сетей.

Известна система занирования водопроводных сетей (а.с. СССР N 334345, E 03 B 1/02, заявл. 03.08.70, опубл. 30.03.72). Система включает насосную установку, подводящий магистральный трубопровод, распределительное устройство. Система содержит также водоводы, распределительную сеть, а распределительное устройство выполнено в виде регулирующей емкости и резервуара, установленного между водоводами и регулирующей емкостью и соединенного с ними посредством трубопроводов, на которых смонтированы гидроэлеваторы. Однако система не обеспечивает эффективного использования потоков воды, приводит к большим потерям энергии и, кроме того, система сложна и неудобна в эксплуатации.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой и принятой за прототип является система зонирования водопроводных сетей по а.с. СССР N 566908 (E 03 B 7/04, заявл. 19.08.75, опубл. 30.07.77). Система содержит подающую насосную установку, соединенную с подводящим магистральным трудопроводом, зонные водопроводные сети, распределительное устройство, накопительные резервуары для зонных сетей, причем накопительный резервуар средней зоны соединен с подводящим магистральным трубопроводом. Система также содержит регулирующую емкость и снабжена золотниковыми перераспределителями потока по зонам и на регулирующей емкости. Распределительное устройство представляет собой гидродифференциалстат, распределяющий поток воды по зонам.

Однако это устройство сложно в изготовлении и ненадежно в работе, ввиду наличия подвижных уплотнительных соединений. Кроме того, известная система зонирования не позволяет эффективно использовать потенциальную и кинетическую энергию водных потоков, сложна и ненадежна в работе.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования системы зонирования водопроводных сетей, в которой новое выполнение элементов и связей между ними позволяет осуществить дифференциацию давления в разных точках сети, что обеспечивает более эффективное использование потока воды в емкостях и за счет этого упростить систему зонирования водопроводных сетей и повысить ее надежность.

Поставленная задача решается тем, что в системе зонирования водопроводных сетей, содержащей подающую насосную установку, соединенную с подводящим магистральным трубопроводом, зонные водопроводные сети, распределительное устройство, накопительные резервуары для зонных сетей, причем накопительный резервуар средней зоны соединен с подводящим магистральным трубопроводом, согласно изобретению, новым является то, что распределительное устройство выполнено из двух вертикальных емкостей, соединенных между собой в верхней части, накопительные резервуары средней и нижней зоны присоединены трубопроводами с клапанами, снабженными исполнительными механизмами, к нижней части одной из емкостей, в верхней части которой установлен воздушный клапан, накопительный резервуар верхней зоны присоединен трубопроводом с обратным клапаном к нижней части второй емкости, а накопительный резервуар средней зоны присоединен трубопроводом с клапаном, снабженным исполнительным механизмом, к ее верхней части, при этом обе емкости снабжены датчиками уровня, а исполнительные механизмы клапанов установлены с возможностью их открывания и закрывания при достижении соответствующих уровней воды. Каждая из двух вертикальных емкостей распределительного устройства может быть выполнена (например, в условиях строительства в горной местности) из нескольких, расположенных одна выше другой емкостей, дно каждой верхней из которых соединено трубопроводом с верней частью нижней емкостью.

Причинно-следственная связь между признаками заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом объясняется следующим.

Одновременное выполнение распределительного устройства в виде двух вертикальных емкостей, наличие клапанов, снабженных исполнительными механизмами, которые обеспечивают открывание и закрывание их при достижении соответствующих уровней воды, а также выполнение связей между элементами системы зонирования водопроводных сетей согласно заявляемому техническому решению позволяет разделить поток воды на потоки с большим и меньшим давлением, чем в исходном, обеспечить попеременное частичное заполнение емкостей воздухом и создать превышающее давление в одной емкости над другой и обеспечить перемещение воды в накопительные резервуары зонных сетей. В результате осуществляется дифференциация давления в разных точках сети, что обеспечивает более эффективное использование водных потоков. Кроме того, заявляемое техническое решение позволяет отказаться от сложного и ненадежного в работе устройства - гидродифференциалстата. Таким образом, значительно упрощается система зонирования водопроводных сетей и повышается ее надежность.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена система зонирования водопроводных сетей; на фиг. 2 - график включения клапанов.

Система зонирования водопроводных сетей состоит из насоса 1, магистрального трубопровода 2, подающего воду в накопительный резервуар 3 средней зоны, накопительного резервуара 4 нижней зоны и накопительного резервуара 5 верхней зоны, вертикальных емкостей 6 и 7, соединенных между собой в верхней части. Через обратный клапан 8 емкость 7 соединена в нижней части с накопительным резервуаром 5 верхней зоны, а через клапан 9 (с исполнительным механизмом) емкость 7 соединена в верхней части с накопительным резервуаром 3 средней зоны. Емкость 6 снабжена клапаном 10 для воздуха. Емкость 6 соединена через клапан 11 (с исполнительным механизмом) с накопительным резервуаром 4 нижней зоны и через клапан 12 (с исполнительным механизмом) с накопительным резервуаром 3 средней зоны. Емкость 7 снабжена датчиком 13 уровня, емкость 6 снабжена датчиками 14, 15 уровня воды.

Система работает следующим образом.

Вода с помощью насоса 1 по магистральному трубопроводу 2 поступает в накопительную емкость 3 средней зоны. В фазе 1, изображенной на фиг. 1, клапаны 9, 10, 11 закрыты, клапан 12 - открыт. При этом на свободной поверхности воды в емкости 6 создается давление Δh больше, чем на свободной поверхности воды емкости 7. Воздух из емкости 6 вытесняется в емкость 7, вода из емкости 7 через обратный клапан 8 поступает в резервуар 5 верхней зоны, одновременно емкость 6 заполняется водой из накопительного резервуара 3 средней зоны. При выравнивании уровня воды в емкостях 6 и 7, датчик уровня 14 подает сигнал на исполнительные механизмы клапанов 9, 10, 11, открывает их и закрывает клапан 12 (фаза 2). Вода из емкости 6 перемещается в накопительный резервуар 4 нижней зоны. Одновременно вода из накопительного резервуара 3 средней зоны заполняет емкость 7. При достижении водой уровней датчиков 13 или 15, клапаны переключаются на положение в фазе 1 и т.д.

Принцип работы предлагаемого устройства проверен на опытной установке, что подтвердило его работоспособность.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает зонирование водопроводных сетей, осуществляя дифференциацию давления и обеспечивая при этом эффективное использование потока воды, а также упрощение и повышение надежности системы.

Формула изобретения

Система зонирования водопроводных сетей, содержащая подающую насосную установку, соединенную с подводящим магистральным трубопроводом, зонные водопроводные сети, распределительное устройство, накопительные резервуары для зонных сетей, причем накопительный резервуар средней зоны соединен с подводящим магистральным трубопроводом, отличающаяся тем, что распределительное устройство выполнено из двух вертикальных емкостей, соединенных между собой в верхней части, накопительные резервуары средней и нижней зон присоединены трубопроводами с клапанами, снабженными исполнительными механизмами, к нижней части одной из емкостей, в верхней части которой установлен воздушный клапан, накопительный резервуар верхней зоны присоединен трубопроводом с обратным клапаном к нижней части второй емкости, а накопительный резервуар средней зоны присоединен трубопроводом с клапаном, снабженным исполнительным механизмом, к ее верхней части, при этом обе емкости снабжены датчиками уровня, а исполнительные механизмы клапанов установлены с возможностью их открывания и закрывания при достижении соответствующих уровней воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2