УСТАНОВКА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ЕОЗВ 1/00
Установка индивидуального водоснабжения
Полезная модель относится к области водоснабжения, а именно к бытовым насосным установкам.
Большинство бытовых насосов, предлагаемых отечественной промышленностью для водоснабжения в быту, не имеют функций автоматических насосных станций, таких как функции автоматического выключения по достижении определенного давления, гидроаккумулятора и перегрева двигателя. Насосные станции зарубежных производителей, продаваемые на нашем рынке, при всех своих достоинствах очень чувствительны к колебаниям напряжения питающей сети, требуют дополнительных расходов по комплектации водораздающими гребенками, фильтрами и клапанами. К тому же они очень дорогие для нашего потребителя.
Так, известна бытовая автоматическая насосная установка CALPEDA (Италия), состоящая из насосного агрегата, гидроаккумуляторного бака, набора автоматики, соединительного шланга и патрубка ( Промышленное оборудование.Сборник №1,19,1999г.,с. 17).
Однако, питание двигателя переменным током не обеспечивает стабильную работу станции при пониженном напряжении сети от 180 в.
Известна установка индивидуального водоснабжения, выбранная в качестве прототипа, которая содержит насос, трубопроводы, бакаккумулятор и монометр ( Св.на полезную модель № 3950, ЕОЗВ 1/00, Бюл. Полезные модели, №4,1997г.,с.28). Однако, в известной установке не разработана защита от сухого хода и от перегрева двигателя, не обеспечена стабильная работа двигателя при пониженном напряжении сети.
Задачей является создание недорогой отечественной бытовой автоматической станции с максимальным набором потребительских качеств. Технический результат заключается в повышении устойчивости работы и расширении функциональных возможностей установки. Он достигается тем, что установка индивидуального водоснабжения.
содержащая насос, трубопроводы, воздушно-водяной бак-аккумулятор, блок автоматического управления и манометр , дополнительно содержит шасси, на котором крепятся все комплектующие, и который является одновременно соединяющим и раздающим водопроводом (гребенкой), термодатчик для защиты от перегрева, установленный на корпусе двигателя, датчик уровня воды для осуществления защиты от сухого хода, располагающийся на определенной глубине над водозаборным обратным клапаном. При этом питание двигателя осуществляется постоянным током, что обеспечивает стабильную работу установки и дает возможность регулировать обороты.
Использование в качестве гидроаккумулятора мембранного бака значительно уменьшает частоту включения насоса и обеспечивает более плавное изменение давления в водопроводе (компенсация гидравлических ударов).
На Фиг.1 представлена схема насосной установки, на Фиг.2 - схема насосной установки с погруженным насосом.
Установка индивидуального водоснабжения состоит из насоса 1, бака мембранного 2 (гидроаккумулятора), манометра 3, шасси - раздающий и соединяющий водопровод 4, датчика давления 5, датчика температуры 6, вентилей раздающих 7 и блока управления 8. Все это смонтировано на шасси- водопроводе 4. Кроме того, установка содержит водопровод питающий 9, провод датчика сухого хода 10, датчик сухого хода 11 и обратный клапан 12.
Работа установки осуществляется следующим образом. Вначале наполняется водой водопровод питающий 9 и насос 1 через заливную воронку 13. После этого вентиль заливной воронки закрывается. Обратный клапан 12 и датчик сухого хода 11 должны быть ниже поверхности воды. Вентили раздающие должны быть закрыты. Провод сетевой 14 при помощи вилки подключаем к розетке электросети. Установка готова к работе. Ставим выключатель сети на панели переключателей 15 в положение «вкл. При этом в блоке управления 8 начинают работать реле датчика давления 16, реле сухого хода 17, реле температуры двигателя 18, а также устройство контроля напряжения сети, которое входит в состав
панели переключателей и сигнализации 15. Если уровень воды нормальный, давление на датчике давления 5 мало, температура двигателя нормальная и напряжение сети в норме, то срабатывает реле включения насоса 19. Насос начинает нагнетать воду из водозабора 20 через водопровод питающий 9, через шасси-водопровод 4 в бак мембранный 2, который состоит из цилиндрического стального бака, разделенного пополам эластичной резиновой мембраной. По обе стороны мембраны образуются две камеры - воздушная и водяная. В воздушную камеру предварительно накачивается воздух под давлением несколько меньшем, чем давление воды ,на которое настроен датчик давления 5. При работающем насосе вода накачивается в водяную камеру и начинает продавливать мембрану, сдавливая воздух в воздушной камере. Давление воздуха в воздушной камере подбирается таким образом, что вода занимает 90 % объема мембранного бака 2. В этот момент давление воды достигает номинального, на которое настроен датчик давления 5, он выключается и подает сигнал на реле включения насоса 19, а тот в свою очередь выключает двигатель. Если открыть один или несколько кранов вентиля раздающего 7 , то вода начинает выходить из бака мембранного 2 под давлением сжатого воздуха в воздушной камере. При опорожнении 60 % бака мембранного 2 давление падает до величины, достаточной для возвращения датчика давления 5 в исходное положение. Снова включается насос и работает до тех пор, пока не прекратится водопотребление и наполнится бак мембранный 2. Таким образом, мембранный бак 2 является, с одной стороны, накопителем воды, а с другой - демпфером при гидравлических ударах (резких скачках давления) за счет упругости мембраны и воздуха воздушной камеры.
Работа блока управления 8 при аварийных ситуациях осуществляется следующим образом. Кроме датчика давления 5 блок управления 8 соединен также с датчиком сухого хода 11 и датчиком температуры 6. Они при низком уровне воды или высокой температуре двигателя насоса подают сигнал на реле сухого хода 17 и соответственно на реле температуры двигателя 18. Происходит отключение двигателя насоса и загораются соответствующие сигнальные лампочки, которые расположены на панели
переключателей 15. На этой панели расположены, кроме того, реле максимального и минимального напряжения сети, которые при срабатывании также подают на реле выключателей насоса 19 сигнал запрета работы двигателя насоса, что обозначается включением соответствующих сигнальных ламп на панели переключателей 15. Включатель двигателя насоса выполнен по схеме плавного включения на симисторе. Это уменьшает броски тока через обмотки двигателя, что соответственно увеличивает ресурс работы станции. Цепь датчика сухого хода 11 запитывается пониженным переменным напряжением 9в от блока питания 20, что устраняет влияние явления поляризации электродов датчика сухого хода 11, а это позволяет применять в датчике 11 электроды из любых, в том числе разнородных металлов и сплавов, и улучшить надежность защиты от сухого хода.
Защита и сигнализация от минимального и максимального напряжений питающей среды осуществляется при помощи следящего устройства на компараторах, смонтированных в блоке управления.
Применение бесконтактного (симисторного) включателя двигателя обеспечивает плавное включение двигателя и следовательно увеличивает ресурс его работы.
Предложен также второй вариант установки с погруженным насосом (Фиг.2). Отличие его состоит в том, что насос располагается в водозаборе 20, а в блоке управления 8 не подключена защита от перегрева двигателя, т.к. эту функцию в данном случае выполняет датчик сухого хода 11. Он расположен выше насоса и срабатывает раньше, чем вода опустится до уровня насоса, а пока погруженный насос находится в воде, перегрев двигателя произойти не может. В остальном процессы аналогичны процессам первого варианта установки.