Водонапорное устройство

 

Изобретение относится к водонапорным устройствам и может быть использовано в водоснабжении. Технической задачей является поддержание стабильных показателей качества воды в резервуаре при переменных гидродинамических режимах и изменяющихся погодно-климатических условий его работы. Устройство содержит резервуар, соединенный с магистральным водоводом подводяще-отводящим трубопроводом, датчики максимального и минимального уровней жидкости в резервуаре, переливной трубопровод, выведенный из резервуара, напорную арматуру, установленную на подводяще-отводящем трубопроводе, и управляющую аппаратуру. Резервуар снабжен гибким шлангом, верхний конец которого соединен с расширяющейся в виде усеченного конуса с внутренними криволинейными канавками насадкой, жестко закрепленной на поплавке. Нижний конец гибкого шланга соединен с тройником, установленным на подводяще-отводящем трубопроводе, при этом тройник соединен с днищем резервуара трубопроводом. 2 ил.

Изобретение относится к водонапорным устройствам и может быть использовано в водоснабжении.

Известна водонапорная башня (см. а.с. 568716, МКИ E 04 H 12/30; E 03 B 11/12, 1977, Бюл. N 30), содержащая соединенный с водопроводной сетью герметичный бак с днищем, подключенный трубой к напорной трубе с регулирующими устройствами.

Недостатком данной водонапорной башни является недостаточная циркуляция воды в резервуаре и возможность повторного загрязнения ее при подаче сжатого воздуха.

Известно водонапорное устройство (см. а.с. N 1108182, МКИ E 04 H 12/30; G 05 D 27/00, 1984, Бюл. N 30), содержащее резервуар, сообщенный с магистральным водоводом подводяще-отводящим трубопроводом, датчики максимального и минимального уровней жидкости в резервуаре, переливной трубопровод, выведенный из резервуара, и напорную аппаратуру, установленную на подводяще-отводящем трубопроводе, и управляющую аппаратуру.

Недостатком данного водонапорного устройства является возможность загнивания воды в резервуаре при развитии анаэробных процессов за счет недостаточной циркуляции воды и ее замерзания в зимнее время.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание стабильных показателей качества воды в резервуаре при переменных гидродинамических режимах и изменяющихся погодно-климатических условиях его работы, что достигается размещением гибкого шланга в резервуаре на поплавке, при этом свободный конец гибкого шланга заканчивается расширяющимся патрубком с криволинейными канавками на внутренней поверхности.

Технический результат достигается тем, что водонапорное устройство, содержащее резервуар, сообщенный с магистральным водоводом подводяще-отводящим трубопроводом, датчики максимального и минимального уровней жидкости в резервуаре, переливной трубопровод, выведенный из резервуара, управляющую аппаратуру, гибкий шланг, верхний конец которого соединен с расширяющейся в виде усеченного конуса с внутренними криволинейными канавками насадкой, которая жестко закреплена на поплавке. Нижний конец гибкого шланга соединен с тройником, установленным на подводяще-отводящем трубопроводе. Тройник также соединен с днищем резервуара трубопроводом через обратный клапан.

Гибкий шланг, имеющий на верхнем (свободном) конце насадку, укрепленную на поплавке, обеспечивает высоту подъема до соответствующего уровня воды в резервуар насосами, тем самым исключая создание насосами избыточного напора. Обратный клапан, установленный на трубопроводе, соединяет резервуар с подъемно-отводящим трубопроводом и обеспечивает при изменяющихся величинах водопотребления поступление воды в резервуар только через гибкий шланг с насадкой, а выход воды - только через его днище. Внутренние криволинейные канавки насадки, расположенной вблизи стенки резервуара, обеспечивают создание волн на поверхности жидкости в резервуаре, что увеличивает площадь тепломассообмена, улучшая тем самым термический режим в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации, а также образуют завихрения, которые задерживают имеющиеся в воде компоненты (окалины, продукты коррозии, илистые частицы).

На фиг. 1 показана схема водозаборного устройства; на фиг. 2 дана развертка внутренней поверхности насадки с криволинейными канавками.

Устройство содержит резервуар 1, сообщенный с магистральным водоводом 2 подводяще-отводящим трубопроводом 3, датчики максимального 4 и минимального 5 уровней жидкости в резервуаре 1, переливной трубопровод 6, выведенный из резервуара 1, напорную арматуру 7, гибкий шланг 8 с насадкой 9 с внутренними криволинейными канавками 10 и поплавком 11. Нижний конец гибкого шланга 8 соединен с тройником 12. Трубопровод 13 связан с днищем резервуара 1 через обратный клапан 14, а напорная арматура 7 соединена электрически с управляющей аппаратурой 15.

Водонапорное устройство работает следующим образом.

При уменьшении водопотребления в системе вода в резервуар 1 из магистрального водовода 2 поступает по подводяще-отводящему трубопроводу 3, гибкому шлангу 8, присоединенному к тройнику 12, через насадку 9, укрепленную на поплавке 11 и имеющую внутренние криволинейные канавки 10. При достижении максимального уровня воды датчик максимального уровня 4 дает сигнал на управляющую аппаратуру 15 на закрытие напорной арматуры 7, находящейся на подающе-подводящем трубопводе 3, и заполнение резервуара 1 прекращается.

Если водопотребление в системе увеличивается и, следовательно, падает давление в магистральном водоводе 2, то срабатывает датчик минимального 5 уровня воды, который подает сигнал на открытие напорной арматуры 7 на подающе-отводящем трубопроводе 3. По трубопроводу 13 вода может только вытекать из резервуара 1 за счет наличия на ней обратного клапана 14.

Таким образом, за счет поступления воды в резервуар 1 на уровне верхней отметки воды при минимальном водопотреблении в системе и выхода воды через днище резервуара 1 при максимальном водопотреблении в системе обеспечивается циркуляция воды по высоте резервуара 1. За счет образования волн на поверхности воды, создаваемых насадкой с внутренними криволинейными канавками 10 и тангенциальным ее входом, что и обеспечивает циркуляцию воды в горизонтальной плоскости. При этом создается термический режим за счет гидродинамических процессов, что исключает возможность замерзания воды зимой и обеспечивает отвод тепла с водной поверхности летом. Повышение интенсивности отвода тепла достигается увеличением поверхности контакта с воздушной средой за счет образования волн, а также улучшается качество воды, так как загрязнения задерживаются. Снижаются энергозатраты путем уменьшения геометрической высоты подъема воды насосами и расхода электроэнергии на создание необходимых напоров в системе для нормального водозабора потребителями.

Оригинальность предложенного водонапорного устройства заключается в рациональном использовании гидродинамических сил, возникающих в системе за счет создания циркуляции и закрутки водяного потока, что и обеспечивает поддержание стабильных показателей качества воды и снижение энергозатрат.

Формула изобретения

Водонапорное устройство, содержащее резервуар, соединенный с магистральным водоводом подводяще-отводящим трубопроводом, датчики максимального и минимального уровней жидкости в резервуаре, переливной трубопровод, выведенный из резервуара, напорную арматуру, установленную на подводяще-отводящем трубопроводе, и управляющую аппаратуру, отличающееся тем, что резервуар снабжен гибким шлангом, верхний конец которого соединен с расширяющейся в виде усеченного конуса с внутренними криволинейными канавками насадкой, жестко закрепленной на поплавке, а нижний конец гибкого шланга соединен с тройником, установленным на подводяще-отводящем трубопроводе, при этом тройник соединен с днищем резервуара трубопроводом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2