ВОДОПОДАЮЩАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к водохозяйственному комплексу и предназначена для качественного обеспечения подачи воды в загородные дома и другие сооружения, расположенные в местах где отсутствуют водопроводные сети и нет централизованного водоснабжения.
В последнее время задача автономного водоснабжения становится все более актуальной. Многие жители крупных городов стремятся переселиться в экологически более чистые районы, сохранив при этом все бытовые удобства, которые они имели в условиях мегаполисов, в связи с чем получило широкое распространение коттеджное строительство. Свое развитие получают и фермерские хозяйства, где также необходимо организовывать надежное, устойчивое и удобное водоснабжение.
В связи с этим существует целый ряд устройств, служащих для обеспечения стабильной работы водоподающих станций. Смотри, например, а.с. на изобретение SU №1699565 от 19.10.89, патент на полезную модель RU №14614, опубл. 10.08.2000., патент на изобретение   RU №2215194 опубл. 21.12.2001 и др.
Наиболее близкой к заявляемой является водоподающая станция по патенту на полезную модель России №70942, МПК F04В 23/00. Эта станция, содержит емкость с манометром с датчиком давления воздуха, насос подачи воды и соединенные с ним всасывающий и нагнетающий трубопроводы, а также блок управления, связанный с двигателем насоса и с датчиком давления воздуха. При этом станция снабжена линией подкачки воздуха, размещенной между нагнетающим трубопроводом и предназначенной для заполнения воздухом верхней части емкости и на этой линии установлен насос подкачки воздуха, выполненный в виде цилиндра с поршнем, перемещаемым вверх от давления воды, создаваемого насосом в нагнетающем трубопроводе. Станция также дополнительно снабжена двумя обратными клапанами, один из которых установлен на линии подкачки воздуха перед емкостью, а другой - на линии подачи воздуха в верхнюю часть цилиндра насоса подкачки воздуха. Кроме этого, на линии подачи воды между насосом подачи воды и насосом подкачки воздуха установлен электромагнитный клапан, соединенный с блоком управления и служащий для отключения потока воды при превышении ее допустимого уровня в емкости. Вес поршня в насосе подкачки воздуха выбирается с учетом обеспечения его возврата в исходное положение при достижении заданной величины давления воздуха за счет его собственного веса. Для снижения растворения воздуха в воде, в емкости между системами вода-воздух размещен поплавок, уменьшающий потерю воздуха в системе при подаче воды потребителю.
Основным недостатком этой станции является то, что для обеспечения возможности создания в системе водоснабжения стабильно необходимого для ее бесперебойной работы давления в автоматическом режиме, повышения надежности работы водоподающей станции, упрощения условий ее эксплуатации и создания комфорта потребителям в ней используют три электромагнитных клапана и двухсредный цилиндр с поршнем, что существенно удорожает стоимость установки.
Технической задачей полезной модели является упрощение и существенное удешевление водоподающей станции при сохранении всех ее технических характеристик и потребительских параметров.
Эта задача достигается за счет того, что водоподающая станция, содержащая емкость с манометром с датчиком давления воздуха, насос подачи воды и соединенные с ним всасывающий и нагнетающий трубопроводы, а также блок управления, связанный с двигателем насоса и с датчиком давления воздуха, снабженная линией подкачки воздуха, на которой установлен двухсредный цилиндр вода-воздух, отличается тем, что на линии подачи воды в двухсредный цилиндр вода-воздух установлен вспомогательный насос, соединенный с электронным блоком управления, а в двухсредном цилиндре подкачки воздуха размещен запирающий гравитационный поплавковый клапан, при этом цилиндр вода-воздух дополнительно снабжен датчиком верхнего допустимого уровня воды.
Технический результат достигается за счет того, что в станции исключены дорогостоящие электромагнитные клапаны, а требуемая коммутация потока воды осуществляется недорогими стандартными обратными механическими клапанами. Кроме этого из цилиндра вода-воздух исключен разделяющий среды поршень, подвергаемый износу из-за трения поверхностей и требующий периодического обслуживания. На фиг.1 схематически приведена водоподающая станция. Она состоит из емкости 1, снабженной манометром с датчиком давления воздуха 2. 3 - всасывающий трубопровод линии подачи воды. 4 - магистральный насос подачи воды, из которого выходит нагнетающий трубопровод 5 линии подачи воды. 6 - ручной кран слива воды из емкости. Двухсредный цилиндр вода-воздух 7, в котором установлен поплавковый клапан 8, разделяющий линии подачи воды 9 и воздуха 10. 11 - нижнее седло клапана 8. 12 - обратный клапан на линии подачи воздуха в емкость 1, 13 - обратный клапан на линии подачи в него воздуха в цилиндр 7, 14-обратный клапан на линии выхода воды к потребителю, а 15 - обратный клапан на линии подачи воды в емкость 1. В емкости 1 размещены датчики уровня воды: 16 - нижнего, 17 - среднего, 18 - верхнего аварийного. 19 - электронный блок управления. 20 - вспомогательный насос. 21 - датчик верхнего допустимого уровня воды в двухсредном цилиндре 7. Электронный блок управления 19 соединен с датчиком давления в емкости 2, по сигналу которого включаются магистральный насос 4 и вспомогательный насос 20.
Водоподающая станция работает следующим образом. Перед началом работы следует убедиться, что сливной кран 6 закрыт.После включения насоса подачи воды 4 вода из скважины поступает через обратный клапан 15 в емкость 1 и заполняет ее. При этом верхний уровень воды не должен доходить до датчика 18. Заполнение водой емкости 1 прекращается при достижении верхнего уровня давления установленного на манометре 2 либо при достижении уровня датчика 18. Емкость 1 заполнена.
При понижении уровня воды в емкости 1, связанном с ее расходованием, одновременно понижается давление в воздушной подушке. Когда давление понизится до нижнего установленного значения, блок управления 19 включает насос 4 и цикл повторится.
Ввиду неизбежного растворения воздуха в воде воздушная подушка со временем сократится и не сможет выполнять свою роль. Для восстановления воздушной подушки необходимо активизировать линию подачи воздуха. Критерием этой активизации является заполнение водой емкости 1 выше среднего уровня, где установлен датчик 17 и не достижение верхнего допустимого уровня давления, установленного на манометре 2, где установлен датчик 18. Критерием же отключения подкачки воздуха является достижение верхнего установленного уровня давления, установленного на манометре 2 при не достижении датчика 16. Подкачка воздуха осуществляется следующим образом. В начале цикла подачи воды, когда давление в емкости 1 минимальное, включается насос 20. Нагнетаемая вода в двухсредном цилиндре 7 вытесняет воздух, который по трубопроводу 10 через открытый клапан 12 поступает в емкость 1. Насос 20 будет выключен блоком управления 19, когда вода в цилиндре достигнет верхнего уровня - датчик 21. После короткой паузы (примерно 1 секунда) включается насос 4. Его работа сопровождается подъемом воды из скважины и отбором воды из двухсредного цилиндра 7. Отбор из цилиндра 7 прекратится при посадке иглы запорного клапана в седло 11. Вследствие этого цилиндр 7 будет заполнен воздухом, поступившим через клапан 13. Необходимость подкачки воздуха устанавливается по уровню воды в емкости 1, определяемому датчиками 17, 18, 16.
Работа станции вне циклов подкачки воздуха является стандартной.
Решение обеспечивает долговременную и надежную работу станции.