ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ВОДОНАПОРНАЯ УСТАНОВКА

ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ВОДОНАПОРНАЯ УСТАНОВКА
Полезная модель относится к водоснабжению, а именно, к гидропневматичеким установкам с переменным давлением, и может использоваться для водоснабжения малых хозяйств, частных домов, коттеджей и т.д.
Известна гидропневматическая водонапорная установка /И.В.Прозоров, Г.И.Николадзе,А.В.Минаев Гидравлика,водоснабжение и канализация городов,М. /Высшая школа, 1975г., с. 206-207/, включающая соединенные между собой водяной и воздушный стальные баки, насосные агрегаты, подключенные входными патрубками к трубопроводу от источника водоснабжения, а выходными - через запорную арматуру - к напорному трубопроводу, связанному с водяным баком. При этом воздушный бак подключен к компрессору для подкачки воздуха. Также установка снабжена шкафом электрооборудования.
Общими признаками аналога с заявляемой полезной моделью являются наличие соединенных между собой водяного и воздушного баков, насоса, подключенного входным патрубком к трубопроводу от источника водоснабжения, а выходным - через запорную арматуру - к напорному трубопроводу, связанному с водяным баком, а также наличие в воздушном баке штуцера для подключения устройства для подкачки воздуха.
Недостатком такой установки являются значительная площадь, занимаемая водяными и воздушными баками, невозможность визуального контроля за уровнем воды в водяных баках и соответственно снижение эффективности работы установки при несвоевременной подкачке воздуха в воздушный бак в случае утечки
МПК6 F 23 D 11/00
воздуха.Снижение эффективности работы установки приводит к частым включениям насоса, подающего воду в водяной бак, и, как следствие, к повышенному расходу электроэнергии и снижению ресурса электрооборудования. Кроме того, подключение воздушного бака к компрессору повышает стоимость установки, хотя компрессор работает непродолжительные периоды времени только для компенсации утечек воздуха.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является гидропневматическая водонапорная установка /М.А.Сомов Водопроводные системы и сооружения, М.,Стройиздат, 1988г., с.с.166-167/, включающая соединенные между собой патрубком водяной и воздушный баки, насос, подключенный входным патрубком к источнику водоснабжения, а выходным - через запорную арматуру - к напорному трубопроводу, связанному с водяным баком. При этом воздушный бак снабжен штуцером для подключения компрессора через запорную арматуру, а также реле давления с магнитным пускателем, связанным с насосом.
Общими признаками прототипа с заявляемой полезной моделью являются наличие соединенных между собой патрубком водяного и воздушного баков, насоса, подключенного входным патрубком к трубопроводу от источника водоснабжения, а выходным - через запорную арматуру - к напорному трубопроводу, связанному с водяным баком, а также наличие в воздушном баке штуцера для подключения устройства для подкачки воздуха и реле давления с пускателем, связанным с насосом.
Недостатком такой установки также являются значительная площадь, занимаемая водяными и воздушными баками, невозможность визуального контроля за уровнем воды в водяных баках и соответственно снижение эффективности работы установки при
- 2 несвоевременной подкачке воздуха в воздушный бак в случае утечки воздуха.Снижение эффективности работы установки приводит к частым включениям насоса, подающего воду в водяной бак, и, как следствие, к повышенному расходу электроэнергии и снижению ресурса электрооборудования. Кроме того, подключение воздушного бака к компрессору повышает стоимость установки, хотя компрессор работает непродолжительные периоды времени только для компенсации утечек воздуха.
Задачей данной полезной модели является создание компактной водонапорной установки для мелких потребителей воды, простой и эффективной в эксплуатации.
Это достигается тем, что в гидропневматической водонапорной устаустановке, включающей соединенные между собой патрубком водяной и воздушный баки, насос, подключенный входным патрубком к трубопроводу от источника водоснабжения, а выходным - через запорную арматуру - к напорному трубопроводу, связанному с водяным баком, при этом воздушный бак снабжен штуцером для подключения устройства для подкачки воздуха, а также реле давления с пускателем, связанным с насосом, воздушный бак установлен над водяным баком и снабжен прозрачным рукавом, соединяющим дополнительно установленный патрубок воздушного бака с дополнительно установленным патрубком водяного бака.
Кроме того, в установке дополнительный патрубок воздушного бака и дополнительный патрубок водяного бака установлены в верхней части соответственно воздушного и водяного баков.
- з рубком насоса и напорным трубопроводом выполнена в виде обратного клапана.
Кроме того, в установке реле давления выполнено в виде электроконтактного манометра.
Выполнение водонапорной установки в виде отдельных водяного и воздушного баков, соединенных патрубком, и расположение воздушного бака над водяным баком позволяют уменьшить площадь, занимаемую установкой, и применять в качестве баков выпускаемые промышленностью готовые емкости нужного объема.
Выполнение на воздушном и водяном баках дополнительных патрубков и соединение этих патрубков прозрачным рукавом позволяет осуществлять визуальный контроль за уровнем воды в баках, и в случае повышении ее уровня выше предельной отметки и попадании ее в воздушный бак /при сохранении расчетного давления в воздушном баке/, делать вывод об утечке воздуха и своевременно осуществлять подкачку воздуха до вытеснения им воды до необходимого уровня. Своевременная подкачка воздуха позволяет гидропневматичекой установке эффективно работать в расчетном режиме, оптимально используя рабочий объем водяного бака, т.к. в этом случае водяной бак сможет полностью опорожняться за счет давления воздуха до очередного цикла заполнения водонапорной установки водой, подаваемой насосом. Таким образом, циклы заполнения будут происходить ритмично, исключая более частые включения насоса,а следовательно, дополнительный расход электроэнергии и преждевременный износ электрооборудования .
Установка дополнительного патрубка воздушного бака и дополнительного патрубка водяного бака в верхней части соответственно воздушного и водяного баков позволяет получить на- 4 иболее достоверные результаты визуального наблюдения за уровнем воды и, соответсвенно, количеством воздуха в воздушном баке.
Снабжение штуцера воздушного бака ниппелем позволяет подключать к штуцеру автомобильный или мотоциклетный насос в качестве устройства для подкачки воздуха взамен дорогостоящего компрессора, что снижает стоимость установки.
Выполнение запорной арматуры между выходным патрубком насоса и напорным трубопроводом в виде обратного клапана приводит к автоматическому срабатыванию клапана при отключениях и включениях насоса, что повышает удобство эксплуатации и надежность установки.
Установка на воздушном баке электроконтактного манометра позволяет использовать его как в качестве реле давления, так и для осуществления текущего визуального контроля за показаниями давления в воздушном баке, что дает возможность своевременного устранения отклонений от оптимального режима установки.
На фигуре схематически изображена предлагаемая установка.
Гидропневматическая водонапорная установка содержит водяной бак 1, соединенный с установленным над ним воздушным баком 2 патрубком 3, центробежный насос 4, подключенный входным патрубком к трубопроводу 5 от источника водоснабжения, а выходным патрубком - к напорному трубопроводу б через обратный клапан 7.Напорный трубопровод соединен с водяным баком патрубком 8 и снабжен краном 9. На воздушном баке установлен электроконтактный манометр 10,соединенный с пускателем 11, связанным с двигателем насоса 4. Также воздушный бак 2 снаб- 5 жен штуцером 12 с ниппелем 13 для подключения устройства для подкачки воздуха, например, автомобильного насоса. Воздушный бак 2 в верхней части снабжен дополнительным патрубком 14, соединенным прозрачным рукавом 15 с дополнительным патрубком 16, установленным в верхней части водяного бака 1.
Установка работает следующим образом. В исходном состоянии обратный клапан 7 и кран 9 закрыты, а в баках 1 и 2 находится воздух под атмосферным давлением. При включении насоса 4 в начальном участке трубопровода 6 между выходным патрубком насоса 4 и обратным клапаном 7 создается повышенное давление, обратный клапан 7 открывается, и водяной бак 1 заполняется водой через патрубок 8, вытесняя воздух в расположенный над ним воздушный бак 2, где он сжимается. После полного заполнения бака 1 водой в баке 2 создается повышенное давление, и при достижении им определенной расчетной величины, обеспечивающей в дальнейшем вытеснение воды из бака 1 и подачу воды на заданный уровень, электроконтактный манометр 10 через пускатель 11 выключает насос 4. Давление в начальном участке трубопровода между выходным патрубком насоса 4 и обратным клапаном падает, и обратный клапан 7 закрывается. При открытии расходного крана 9 вода под давлением сжатого воздуха вытесняется из водяного бака 1 через патрубок 8 в напорный трубопровод б - водонапорная установка работает с выключенным насосом 4. Отбор воды происходит без включения насоса 4 до достижения давлением воздуха расчетной минимальной величины, при которой еще возможна подача воды с необходимым для потребителя напором. При снижении давления воздуха в баке 2 до расчетной минимальной величины электроконтактный манометр 10 через пускатель 11 включает электродвигатель насоса 4 для по- 6 через пускатель 11 включает электродвигатель насоса 4 для пополнения запаса воды и создания необходимого давления для дальнейшей автономной работы гидропневматической установки. В момент отключения насоса 4 уровень воды в прозрачном рукаве 15 должен достигнуть предельной отметки, а манометр 10 - показывать максимально заданное давление.
При работе установки происходит уменьшение количества воздуха, находящегося в системе баков 1 и 2, из-за уноса его вместе с водой, что снижает эффективность работы установки, приводит к необходимости более частого включения насоса. Во избежание этого при эксплуатации установки периодически производится контроль уровня воды в прозрачном рукаве 15. При повышении уровня воды выше предельной отметки можно судить об утечке воздуха из воздушного бака 2. Для пополнения запаса воздуха к ниппелю 13 штуцера IE воздушного бака 2 подключают автомобильный насос и подкачивают воздух до снижения уровня воды в прозрачном рукаве 15 до предельной отметки. Этим достигается эффективная работа гидропневматической установки.
- 7 ФОРМУЛА