СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ

МПК 7 Е 03 в 1/04
Полезная модель относится к устройствам очистки, кондиционирования, хранения и раздачи воды, 11реимущественно питьевой, и предназначена для бесперебойного снабжения водой локальных потребителей.
Известна система водоснабжения (полезная модель РФ №592, МПК6 ЕОЗВ1/04, 1993), содержащая насосную установку, соединенную трубопроводом с накопителем воды (гидропневматическим баком), установленным в верхней точке системы, и магистраль раздачи воды с водоразборной арматурой, причем накопитель снабжен реле давления, управляющим насосной установкой. Известна также система водоснабжения (патент РФ №2087632, МПК6 ЕОЗВ1/04, 1995), содержащая накопитель (аккумулирующую емкость) с датчиком уровня воды, средство наполнения его водой, магистраль раздачи воды и средство автоматического контроля и управления параметрами системы.
Недостатком известных устройств является сложность систем, обусловленная наличием в них насосных установок, а также низкое качество воды из-за отсутствия ее доочистки и кондиционирования в соответствии с требованиями санитарно-технических норм.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является техническое решение Система водоснабжения по патенту РФ №2081255, МПК6 ЕОЗВ1/04, 11/06, 1994, взятый за прототип. Устройство содержит магистраль подачи воды, включающую в себя последовательно соединенные датчик давления и блок подготовки воды, а также емкость резервирования (накопитель) воды с датчиком ее уровня, магистраль раздачи воды с водоразборными средствами и блок управления, один из входов которого соединен с датчиком давления, а другой - с датчиком уровня воды.
Недостатком устройства-прототипа является сложность, малая надежность системы и низкое качество воды на раздаче, обусловленные наличием насосной установки в магистрали раздачи воды, а также расположением датчика уровня воды непосредственно в полости накопителя. Кроме того, низкое качество воды в известном устройстве связано с отсутствием кондиционирования воды и улучшения ее биологических свойств.
раздачи воды и выведения датчика уровня воды за пределы внутренней полости накопителя. Она позволяет исключить перебои в системе снабжения водой при нестабильной подаче воды на вход устройства, а также непрерывно пополнять магистраль раздачи воды по мере расхода ее потребителями. Устройство позволяет также дополнительно увеличить качество воды на выходе системы за счет применения качественной очистки, кондиционирования воды и введения в нее необходимых потребителю минеральных добавок.
Указанный технический результат достигается тем, что система водоснабжения, содержащая магистраль подачи воды с датчиком давления и блоком подготовки воды, накопитель с датчиком уровня воды, магистраль раздачи воды и блок управления, первый вход которого соединен с датчиком давления, а второй - с датчиком уровня воды, в соответствии с предложением дополнительно снабжена регулятором расхода воды и управляемым вентилем, включенными в магистраль подачи воды, водяным затвором,  насосом и отсекателем. Водяной затвор выполнен в виде емкости, открытой сверху и расположенной под накопителем, с отверстиями для подвода и отвода воды, первое из которых соединено с магистралью подачи, а второе - с магистралью раздачи воды. Накопитель выполнен в виде емкости с открытой горловиной и отверстием в корпусе, расположенным с противоположной от горловины стороны и соединенным через отсекатель с вакзумным насосом. Он установлен горловиной вниз так, что кромка горловины расположена ниже кромки водяного затвора. Датчик уровня воды выполнен в виде сигнализатора предельных уровней воды, а выход блока управления соединен с управляемым вентилем и вакуумным насосом.
Кроме того, накопитель выполнен подвижным и подпружиненным в вертикальном направлении, а сигнализатор предельных уровней воды выполнен в виде датчика предельных положений накопителя с возможностью взаимодействия с подвижной частью последнего. Накопитель может быть выполнен поворотным с горизонтальной осью вращения, смещенной относительно центра тяжести накопителя. При этом датчик предельных положений накопителя может быть выполнен в виде электрического выключателя, обладающего механическим гистерезисом, величина которого выбрана пропорциональной разности предельных уровней воды в накопителе. Отсекатель может быть выполнен управляемым и соединен с выходом блока управления.
Система дополнительно снабжена: одним или более резервуаром, выполненным в виде емкости, открытой сверху и соединенной с полостью водяного затвора на уровне не выше кромки горловины накопителя, причем верхняя кромка резервуара расположена не ниже верхней кромки водяного затвора; устройством электрохимической активации воды.
включенным в магистраль подачи воды, преимущественно на ее выходе; одним или более дозатором минеральных добавок, соединенным с полостью водяного затвора либо с выходом магистрали подачи воды. При этом магистраль раздачи воды может быть снабжена водонагревающим и/или водоохлаждающим органами раздачи.
Выполнение накопителя в виде емкости с открытой горловиной, расположенной снизу, введение в систему водоснабжения водяного затвора, установленного под накопителем, вакзгумного насоса и отсекателя, соединенных с воздушной полостью накопителя, регулятора расхода воды и управляемого вентиля, включенных в магистраль подачи воды, обеспечивает упрощение устройства за счет исключения из системы специального насоса для забора воды из накопителя, а также повышение надежности работы системы за счет исключения перебоев в водоснабжении при нестабильной подаче воды на вход системы. Кроме того, это дает возможность повысить качество потребляемой воды, поскольку из магистрали раздачи выводится насосная система как источник загрязнения.
Выполнение накопителя подвижным (в частности, поворотным) и подпружиненным в вертикальном направлении, а сигнализатора предельных уровней воды - в виде датчика предельных положений накопителя позволяет упростить систему и повысить ее надежность за счет исключения контакта с водой элементов датчика и вынесения последнего за пределы внутренней полости накопителя, а также за счет упрощения конструкции датчика перемещений и выполнения его, например, в виде простого электрического выключателя с механическим гистерезисом, величина которого пропорциональна разности предельных уровней воды в накопителе.
Введение в систему дополнительно одного или более резервуара, соединенного с полостью водяного затвора, обеспечивает резервирование большего, чем полость водяного затвора, объема обработанной воды и бесперебойность водоснабжения в течение длительного времени в отсутствие воды на входе системы и отключения электропитания устройства.
Введение в систему дополнительно устройства электрохимической активации воды, включенного в магистраль подачи воды (преимущественно, на ее выходе), а также одного или более дозатора минеральных добавок, соединенного с полостью водяного затвора либо с выходом магистрали подачи воды, дает возможность повысить качество потребляемой воды за счет улучшения ее очистки и повышения биологической ценности. Снабжение магистрали раздачи воды водонагревающим и/или водоохлаждающим раздаточными устройствами дополнительно повышает потребительские свойства воды и расширяет эксплуатационные возможности системы.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид системы водоснабжения; на фиг.2 - подвижной подпружиненный накопитель с датчиком его предельных положений; на фиг.З - поворотный накопитель; на фиг.4 - система водоснабжения с резервуаром, устройством электрохимической активации воды, дозатором минеральных добавок, водонагревающим и водоохлаждающим раздаточными устройствами.
Система водоснабжения (фиг.1) состоит из магистрали подачи воды с последовательно соединенными датчиком 1 давления, блоком 2 подготовки воды (например, в виде фильтра грубой очистки), управляемым вентилем 3 и регулятором 4 расхода воды, а также накопителя 5 с сигнализатором 6 предельных уровней воды, отсекателя 7, вакуумного насоса 8, водяного затвора 9, магистрали 10 раздачи воды и блока И управления. Водяной затвор 9 вьшолнен в виде емкости, открытой сверху и расположенной под накопителем 5, с отверстиями для подвода и отвода воды, первое из которых соединено с магистралью подачи, а второе - с магистралью 10 раздачи воды. Накопитель 5 выполнен в виде емкости с открытой горловиной и отверстием в корпусе, расположенным с противоположной от горловины стороны и соединенным с вакуумным насосом 8 через отсекатель 7. Накопитель установлен вниз горловиной так, что кромка горловины расположена ниже кромки водяного затвора 9. Датчик 1 давления соединен с первым входом, сигнализатор 6 предельных уровней воды - со вторым входом блока 11 управления, а выход последнего - с управляемым вентилем 3 и вакуумным насосом 8.
Накопитель 5 может быть вьшолнен подвижным и подпружиненным в вертикальном направлении (фиг.2), а сигнализатор предельных уровней воды - в виде датчика 12 предельных положений накопителя, взаимодействующего с его подвижной частью (с корпусом или специальным выступающим элементом, жестко связанным с корпусом). Накопитель может быть вьшолнен также поворотным относительно горизонтальной оси вращения, смещенной относительно центра тяжести накопителя 5 (фиг.З), а датчик 12 расположен со стороны, противоположной оси вращения. В том и другом случае датчик предельных положений накопителя может быть выполнен в виде простого выключателя, обладающего механическим гистерезисом. При этом величина последнего выбрана пропорциональной разности предельных уровней воды в накопителе 5, с учетом веса накопителя с водой и жесткости элементов его подпружинивания.
Система водоснабжения может быть снабжена резервуаром 13 (фиг.4), соединенным с полостью водяного затвора 9 (или со входом магистрали 10 раздачи воды), устройством 14 электрохимической активации воды, включенным последовательно в магистраль подачи воды (преимущественно на ее выходе), а также дозатором 15
минеральных добавок, соединенным с полостью водяного затвора 9. Дозатор может быть подключен к выходу магистрали подачи воды. Отсекатель может быть выполнен управляемым (поз. 16 на фиг.4), соединенным с выходом блока И управления. Магистраль 10 раздачи воды системы может быть снабжена водонагревающим 17 и водоохлаждающим 18 органами водораздачи.
Система водоснабжения работает следующим образом (фиг.1). При незаполненной в исходном состоянии системе водой и включении электропитания (блок питания на фигурах не показан) сигнал с датчика 6 предельных уровней воды поступает на вход блока И управления. На другой вход блока управления поступает сигнал с датчика 1 давления. При наличии давления на входе магистрали подачи воды блок 11 унравления вьщает сигнал на открьшание управляемого вентиля 3 и включение вакуумного насоса 8. При этом вода, поступающая на вход системы, проходит обработку в блоке 2 подготовки воды и через управляемый вентиль 3 и регулятор 4 расхода воды подается в полость водяного затвора 9. При открытом отсекателе 7 (выполненном, например, в виде обратного кланана, и открытом для прохода воздуха при включенном вакуумном насосе) вода в затворе 9 по достижении кромки горловины накопителя 5 начинает засасываться в нижнюю часть полости накопителя. По достижении верхнего предельного уровня воды в накопителе 5 срабатьгоает сигнализатор 6 предельных уровней воды, и по сигналу блока 11 управления закрывается управляемый вентиль 3 магистрали подачи воды, выключается вакуумный насос 8, а воздушная полость накопителя 5 изолируется отсекателем 7. При наполнении системы водой расход ее в магистрали подачи задается регулятором 4 расхода во избежание переполнения водяного затвора 9 при несоответствии степени разряжения в верхней части накопителя 5 и притока воды. При расходе воды уровень ее в водяном затворе 9 опускается ниже уровня горловины накопителя 5 и в образовавшийся зазор проходит воздух из атмосферы, попадая сквозь воду в накопителе в воздушную полость последнего. Разрежение в ней снижается и часть воды из накопителя 5 попадает в полость водяного затвора 9. По мере расхода воды в магистрали 10 раздачи уровень воды в накопителе 5 снижается и по достижении нижнего предельного уровня (пунктир на фиг.1) срабатывает сигнализатор 6 и по сигналу блока 11 управления открывается вентиль 3 подачи воды и включается вакуумный насос 8. При наличии управляемого отсекателя 16 (фиг.4), соединенного с выходом блока 11 управления, по сигналу последнего отсекатель 16 включается (на проход воздуха к вакуумному насосу 8) при нижнем уровне и выключается (с перекрытием прохода воздуха) при верхнем уровне воды в накопителе. Далее процесс повторяется.
При выполнении накопителя 5 подвижным (фиг.2), в частности поворотным (фиг.З), и подпружиненным в вертикатьном направлении сигнал на вход блока управления поступает от датчика 12 предельных положений накопителя. Датчик настроен на положения подвижной части накопителя, соответствующие нижнему и верхнему уровням воды в нем, с учетом жесткости элементов подпружинивания (в поворотном накопителе - также с учетом расстояния между элементом подпружинивания и осью вращения) и веса накопителя с водой.
При наличии в системе водоснабжения резервуара 13 (фиг.4), соединенного с полостью водяного затвора 9, вода находится в системе сообщающихся сосудов (затвора 9 и резервуара 13), чем обеспечивается запас расходуемой воды при ее отсутствии на входе в систему и в накопителе 5.
При наличии в магистрали подачи воды устройства 14 электрохимической активации воды (фиг.4) по мере прохождения воды в накопитель 5 происходит дополнительная качественная очистка, кондиционирование и повышение биологической ценности воды, а при наличии дозатора 15 минеральных добавок, соединенного с полостью водяного затвора 9, вода на входе в магистраль раздачи дополнительно насыщается необходимыми потребителю минеральными добавками (кальция, магния, иода, фтора и другими). Наличие в магистрали 10 раздачи воды (фиг.4) водонагревающего 17 и водоохлаждающего 18 раздаточных устройств позволяет улучшить потребительские свойства воды.