УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКАЧКИ СТВОЛОВ ПОЖАРНЫХ ГИДРАНТОВ
DEVICE FOR PLUG NOZZLE SUCTION

Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для использования в водопроводных сетях, и может использоваться при откачке стволов пожарных гидрантов подземного типа после осенней проверки при подготовке к зимнему эксплуатационному периоду и после разбора воды для пожаротушения в зимнее время. Устройство может также применяться для удаления воды из труднодоступных мест и полостей различного оборудования.
Известны стендеры, применяемые  для отбора воды из пожарных гидрантов в целях пожаротушения и для хозяйственных нужд. Такие стендеры  содержат прикрепленную к накидной гайке колонку с двумя перекрывающимися задвижками патрубками и внутренним стержнем с прикрепленным к его нижнему концу торцевым ключом, а к проходящему через сальник из корпуса стендера верхнему концу стержня – рукояткой (Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебник для вузов. / В.И. Капицун и др.  М.: Стройиздат, 1980, стр. 118-119). При пользовании гидрантом на него навинчивается стендер. При вращении рукоятки стендера опускается стержень гидранта и открывается связанный с ним шаровой клапан. Вода забирается через пожарные рукава, присоединяемые к патрубкам стендера. Стендер имеет большое проходное сечение, что с целью исключения гидравлических ударов требует соблюдения строгой последовательности открытия и закрытия задвижек стендера и шарового клапана гидранта: последний можно открывать и закрывать только при закрытых задвижках стендера.
Известно устройство для откачки воды из ствола пожарного гидранта с помощью пожарного автомобиля,  представляющего специальный зонд из тонкостенной трубы. На входном конце зонда закреплен четырехметровый пожарный рукав и соединен соединительной головкой с трубой выхлопа. Искрогасительное устройство состоит из трех латунных сеток с ячейками размером 0,2-0,3 мм (Методические рекомендации по вопросам эксплуатации, проверки и испытания источников противопожарного водоснабжения для целей наружного пожаротушения для государственной противопожарной службы МЧС России по субъектам российской федерации Приволжско-Уральского региона. Екатеринбург.: МЧС России. Приволжско-Уральский региональный центр по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. Управление организации пожаротушения,  2008 г.). Недостатком устройства является образование  кислоты при  контакте воды с выхлопными газами, которая разъедает металлические части гидранта. Кроме того, известное устройство откачки требует высокого расхода топлива для нормальной работы эжектора откачки, что делает его экономически невыгодным для применения в условиях, отличных от пожаротушения.
Известно применение ручного насоса-гидропульта для откачки воды из ствола пожарного гидранта (Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебник для вузов. / В.И. Капицун и др.  М.: Стройиздат, 1980, стр. 118-119).  Недостатком такого решения является то, что в холодное время клапаны "гидропульта" замерзают и его приходится отогревать.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является известное устройство  для откачки стволов пожарных гидрантов, содержащее водоприемный  зонд, обратный клапан, гибкую вакуумную трубку, устройство, обеспечивающее транспортирование жидкости из откачиваемого объема наружу, накопительную емкость. Устройство, обеспечивающее транспортирование жидкости из откачиваемого объема наружу, включает компрессор, блок электроклапанов, ресивер со сжатым воздухом и вакуум-ресивер, соединенный с верхней частью накопительной емкости через блок электроклапанов, слив, предохранительный клапан от проскока воды, выносной пульт для соединения накопительной емкости с вакуум-ресивером и ресивером со сжатым воздухом, обратные клапаны, фильтр, манометры, реле давления, клапаны предохранительные и управляющие цепи. Компрессор, управляемый реле давления через цепь управления, поддерживает заданные параметры давления в баллоне со сжатым воздухом  и вакуума в вакуум-ресивере. Два реле давления установлены потому, что они могут срабатывать в разное время по мере разрядки вакуум-ресивера и баллона со сжатым воздухом. По мере уменьшения давления в баллоне со сжатым воздухом или вакуума в вакуум-ресивере при помощи одного из реле давления включается компрессор. Поскольку зарядка ресиверов может быть не одновременной, на вакуумной и нагнетательной магистралях предусмотрены предохранительные клапаны, сбрасывающие или избыточное давление, или избыточный вакуум.  Через блок электроклапанов, или баллон со сжатым воздухом, или вакуум-ресивер соединяются с верхней частью накопительной емкости. Накопительная емкость с нижней стороны соединена с тройником, который, в свою очередь, соединяется с обратными клапанами, а через них - с всасывающим шлангом (гибкая вакуумная трубка) с одной стороны и напорным сливным шлангом с другой стороны. К всасывающему шлангу присоединен водоприемный зонд, который вводится в ствол пожарного гидранта до клапана. На рукоятке водоприемного зонда прикреплен пульт дистанционного управления с двумя кнопками, которые при нажатии на одну из них через цепь управления соединяют накопительную емкость с вакуум-ресивером, а при нажатии на другую - с баллоном со сжатым воздухом. При соединении накопительной емкости с вакуум-ресивером через введенный в ствол пожарного гидранта водоприемный зонд происходит высасывание воды из ствола гидранта через фильтр в накопительную емкость. Чтобы не произошел проскок воды в вакуум-ресивер, в верхней части накопительной емкости установлен предохранительный клапан. После того как вода, откачанная из ствола гидранта, попала в накопительную емкость, производится нажатие на другую кнопку пульта. При этом происходит соединение накопительной емкости с баллоном со сжатым воздухом. Сжатый воздух вытесняет откачанную воду из накопительной емкости в сливной шланг. Производится опорожнение накопительной емкости (патент РФ № 118326 на полезную модель «Устройство быстрой откачки стволов пожарных гидрантов», МПК E03B 9/00, опубликован 20.07.2012). Известное устройство позволяет быстро и полностью удалить воду из ствола пожарного гидранта. Однако устройство характеризуется сложностью исполнения, громоздкостью  и высокой стоимостью. Кроме того, оно требует стационарного размещения. Все это в целом существенно ограничивает возможности применения известного устройства.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание эффективного, простого в изготовлении и удобного в использовании малогабаритного переносного устройства для откачки стволов пожарных гидрантов.
Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, заключаются в упрощении конструкции, снижении массогабаритных размеров, отсутствии необходимости подключения к стационарному источнику энергии, увеличении производительности устройства, упрощении эксплуатационного обслуживания и расширении функциональных возможностей.
Указанные технические результаты достигаются тем, что устройство для откачки стволов пожарных гидрантов содержит водоприемный зонд, обратный клапан, гибкую вакуумную трубку и устройство, обеспечивающее транспортирование жидкости из откачиваемого объема наружу, в качестве которого использован диафрагменный насос с автономным электроприводом. Обратный клапан установлен в верхней части водоприемного зонда и связан через гибкую вакуумную трубку с диафрагменным насосом. К гибкой вакуумной трубке подключен кран подпитки.
Предпочтительно, чтобы в качестве автономного электропривода был использован аккумуляторный электропривод.
Предпочтительно также, чтобы погружная часть водоприёмного зонда имела сечение овальной формы.
Предпочтительно, чтобы устройство для откачки стволов пожарных гидрантов содержало приемный фильтр, установленный на погружном конце водоприёмного зонда.
Предпочтительно, чтобы устройство для откачки стволов пожарных гидрантов содержало сливной шланг, соединенный с выпуском диафрагменного  насоса.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
- использованием диафрагменного насоса в качестве устройства, обеспечивающего транспортирование откачиваемой жидкости;
- наличием в диафрагменном насосе автономного электропривода;
- выполнением обратного клапана установленным в верхней части водоприемного зонда, связанным через гибкую вакуумную трубку с диафрагменным наосом;
- наличием крана подпитки, подключенного к гибкой  вакуумной трубке.
В предпочтительном случае выполнения заявляемое техническое решение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
- использованием аккумуляторного электропривода в качестве автономного электропривода;
- выполнением погружной части водоприёмного зонда, имеющей сечение овальной формы;
- наличием приемного фильтра, установленного на погружном конце водоприёмного зонда;
- наличием сливного шланга, соединенного с выпуском диафрагменного  насоса.
Использование диафрагменного насоса в качестве устройства, обеспечивающего транспортирование откачиваемой жидкости, снижает массогабаритные размеры устройства для откачки стволов пожарных гидрантов, упрощает его конструкцию, повышает производительность  и облегчает эксплуатационное обслуживание. Наличие в диафрагменном насосе автономного электропривода исключает необходимость подключения к стационарному источнику энергии, что обеспечивает мобильность устройства и возможность  его использования для откачки из стволов пожарных гидрантов, размещенных в отдаленных от электрических сетей местах, где применение каких-либо соединений насоса со стационарными энергоисточниками (компрессором, маслонасосной станцией и т.п.) неудобны либо невозможны, расширяя тем самым функциональные возможности устройства, позволяя использовать также для удаления воды из труднодоступных мест и полостей различного оборудования в качестве переносного оборудования. Выполнение обратного клапана установленным в верхней части водоприемного зонда и через гибкую вакуумную трубку связанным с диафрагменным наосом исключает попадание откаченной воды обратно в ствол пожарного гидранта, кроме того, обеспечивает оптимальную компоновку устройства и его массогабаритные характеристики. Наличие крана подпитки, подключенного к гибкой  вакуумной трубке обеспечивает запиткой водой всасывающую часть устройства для откачки стволов пожарных гидрантов, образуя максимальный вакуум всасывающей стороны, что увеличивает производительность устройства.
Использование аккумуляторного электропривода обеспечивает компактность устройства в силу небольших габаритных размеров и массы аккумулятора, а также упрощает эксплуатационное обслуживание, поскольку периодическая замена аккумулятора занимает незначительное время и не требует специальных навыков и знаний.
Выполнение погружной части водоприёмного зонда с сечением овальной формы обеспечивает возможность введения зонда вовнутрь ствола пожарного гидранта с сохранением максимально возможной площади сечения зонда и преодоления помех от внутриствольных выступающих частей, что также увеличивает производительность устройства и расширяет его функциональные возможности.
Наличие приемного фильтра, установленного на погружном конце водоприёмного зонда, исключает попадание механических включений во внутреннее пространство зонда, вакуумной трубки и диафрагменного насоса и соответственно  их  засорение, увеличивая таким образом  срок службы устройства.
Наличие сливного шланга, соединенного с выпуском диафрагменного  насоса, позволяет отводить откаченную воду в особо отведенное место.
Устройство  для откачки стволов пожарных гидрантов  иллюстрируется схемными чертежами, представленными на фиг. 1-4.
На фиг. 1 представлен схемный чертеж  устройства  для откачки стволов пожарных гидрантов, общий вид.
На фиг. 2 представлен схемный чертеж водоприемного зонда с обратным клапаном, вид спереди.
На фиг. 3 представлен схемный чертеж водоприемного зонда с обратным клапаном, вид сбоку.
На фиг. 4 представлен схемный чертеж погружной части водоприёмного зонда,  сечение А-А на фиг. 2 .
Устройство для откачки стволов пожарных гидрантов содержит водоприемный  зонд (1), обратный клапан (2), гибкую вакуумную трубку (3), диафрагменный насос (4) с автономным электроприводом, в качестве  которого использован аккумуляторный электропривод (на чертеже не показан). Диафрагменный насос (4) с автономным электроприводом обеспечивает транспортирование воды из ствола пожарного гидранта (5)  наружу через выпуск (6) диафрагменного насоса (4). В верхней части водоприемного зонда (1) установлен обратный клапан (2),  связанный  через гибкую вакуумную трубку (3) с диафрагменным насосом (4). К гибкой  вакуумной трубке (3) подключен кран подпитки (7). Погружная часть (8) водоприёмного зонда (1) имеет сечение овальной формы. На погружном конце водоприёмного зонда (1) установлен приемный фильтр (9). Обратный клапан (2) содержит штуцер (10). Устройство может содержит сливной шланг (не показан), соединенный с выпуском (6) диафрагменного  насоса (4).
Устройство для откачки стволов пожарных гидрантов работает следующим образом.
Во внутреннюю полость ствола пожарного гидранта (5) вставляется водоприемный зонд (1). Для откачки воды приводится в действие (при помощи электродвигателя) диафрагменный насос (4), обеспечивающий транспортирование воды из ствола пожарного гидранта (5).  Откачанная из пожарного гидранта (5) вода сливается наружу через выпуск (6) диафрагменного насоса (4). Установленный в верхней части водоприемного зонда  (1) обратный клапан (2), который через гибкую вакуумную трубку  (3) соединен с диафрагменным насосом (5), исключает попадание откачанной воды обратно в ствол пожарного гидранта (5). Перед началом работы для лучшей работы обратного  клапана (2)  и образования максимального вакуума всасывающая сторона устройства запитывается водой через кран подпитки (7). После откачки воды из ствола пожарного гидранта (5) диафрагменный насос (4) выключается, водоприемный зонд (1) вынимается из ствола пожарного гидранта (5), устройство переносится к следующему гидранту, процедура повторяется. Устройство может быть использования для откачки воды из других труднодоступных объёмов.