ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ
WATER TOWER

Изобретение относится к области локального водоснабжения и касается устройств, предназначенных для хранения регулирующих запасов воды и поддержания необходимых давлений в разводящих водопроводных сетях.
Основным элементом системы местного водоснабжения является насосная установка, включающая напорно-регулирующий резервуар, в качестве которого могут использоваться напорные резервуары и водонапорные башни.
Установка с водонапорной башней является одним из наиболее распространенных типов автоматических установок для систем местного водоснабжения.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является водонапорная башня цельнометаллической конструкции, неотапливаемая система Рожновского [Унифицированные водонапорные стальные башни заводского изготовления (системы Рожновского) ТПР901-5-045.88].
Водонапорная башня системы Рожновского состоит из двух основных элементов водовмещающей опоры и бака для регулирующего объема воды.
В баке располагаются электродные датчики уровня воды, по сигналам которых осуществляется управление работой подающего насоса.
Известная установка имеет постоянный напор в распределительной системе, высокий кпд (минимальные затраты энергии на подачу воды), хорошее использование емкости баков, что дает возможность помимо регулирующего запаса хранить запас воды для противопожарных целей или других нужд (например, на случай аварии или прекращения подачи электроэнергии).
Недостатками известного решения является следующее:
- ухудшение качества воды из-за попадания в бак различных загрязнений и микроорганизмов из окружающего воздуха, т.к. вода в баке имеет постоянный контакт с атмосферой;
- из-за постоянного контакта перекачиваемой воды с атмосферным воздухом происходит насыщение воды кислородом, что приводит к усилению коррозии внутренних элементов башни;
- требуется периодическая очистка внутренней полости башни и постоянный контроль за ее санитарным состоянием, чего фактически никогда не делается;
- сложность эксплуатации башни в зимний период, когда из-за низких температур воздуха происходит обмерзание электродных датчиков уровня и намерзание слоя льда на внутренних поверхностях башни, что зачатую приводит к ее опрокидыванию.
Задачей предлагаемого изобретения является сохранение качества воды в башне и уменьшение внутренней коррозии стальных элементов башни, снижение затрат на очистку башни, упрощение обслуживания в зимний период.
В результате использования предлагаемого изобретения улучшается качество воды, уменьшается коррозия внутренних элементов башни, упрощается эксплуатация башни в зимний период.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой водонапорной башне, состоящей из регулирующего бака, водовмещающей опоры с трубопроводами, подводящего и отводящего трубопроводов, в регулирующий бак башни встроена эластичная разделительная диафрагма, закрепленная в двух расположенных противоположно по оси симметрии диафрагмы точках бака, а на верхней поверхности бака установлен воздушный клапан, соединенный с внутренней полостью бака.
В водонапорной башне на отводящем трубопроводе установлен датчик давления.
В водонапорной башне в нижней части водонапорной башни установлена дополнительная задвижка, причем первый вход дополнительной задвижки подсоединен к отводящему трубопроводу, а второй вход дополнительной задвижки подсоединен к подводящему трубопроводу.
Для управления работой подающего насоса в зависимости от наполнения регулирующего бака на выходном трубопроводе установлен датчик давления.
Для исключения промерзания башни в зимний период установлена дополнительная задвижка, позволяющая обеспечить перекачивание всего подаваемого расхода через полость башни и исключить влияние гидроударов на датчик давления.
В полости резервуара установлена разделительная эластичная диафрагма, исключающая контакт перекачиваемой воды с атмосферным воздухом.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема водонапорной башни.
Водонапорная башня содержит поплавковый клапан 1, установленный на регулирующем баке 2, внутри бака размещена эластичная разделительная диафрагма 3, диафрагма разделяет бак на две части: внутренняя гидравлическая камера 4 и внешняя воздушная 5, водовмещающую опору 6, датчик давления 7, отводящий трубопровод 8, подающий от насоса трубопровод 9, систему задвижек 10 и дополнительную задвижку 11.
Крепление диафрагмы 3 осуществляется в двух местах в верхней точке бака 2, где устанавливается воздушный поплавковый клапан 1, и в нижней части бака 2, в месте соединения с опорой 6 башни. Воздушный клапан 1, установленный в верхней точке бака 2, необходим для впуска воздуха в башню в случае ее полного опорожнения и слива воды из опоры, таким образом исключается образование вакуума и сдавливание башни.
Непосредственно рядом с башней в ее нижней части размещается система задвижек 10 для выполнения регламентных работ, а при необходимости и отключения башни от сети. Система задвижек соединяется с опорой башни, с подающим от насоса трубопроводом 9 и отводящим трубопроводом 8, подающим воду в разводящую сеть.
Управление работой подающего насоса осуществляется по сигналу датчика давления 7, устанавливаемого на отводящем трубопроводе 8, при этом дополнительная задвижка 11, устанавливаемая на перемычке, должна быть закрытой. Такое расположение датчика давления 7 позволяет исключить влияние гидравлических ударов во время пуска и останова подающего насоса, т.к. датчик регистрирует практически гидростатическое давление, пропорциональное наполнению регулирующего объема бака 2.
Эластичная разделительная диафрагма 3 изготавливается из эластичных материалов, допускающих контакт с питьевой водой, имеет геометрические размеры (и объем), соответствующие размерам бака водонапорной башни, поэтому ее стенки не имеют растягивающих напряжений, что способствует увеличению срока службы.
Наличие дополнительной задвижки 11 позволяет весь расход воды (не только регулирующий объем) прокачивать через полость башни, что увеличивает тепловой запас башни.