Устройство для автоматического поддержания давления в закрытой оросительной сети

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к закрытым оросительным сетям, но может быть использовано в системах водоснабжения и в системах нефтегазоперекачки. Устройство включает насосно-силовой агрегат 1 с блоком управления 2, всасывающий 3 и напорный 4 трубопроводы, соединяющиеся обводным трубопроводом 5 через запорное устройство 6 с гидроприводом 7, разделенным на верхнюю 8 и нижнюю 9 полости посредством поршня, закрепленного на штоке 11 гидропривода 7, управляемым дополнительным электрогидрореле 12, исполнительный блок 13 которого соединен с верхней полостью 8 гидропривода 7, и основным электрогидрореле 14, исполнительный блок 15 которого соединен с нижней 9 полостью гидропривода 7. При этом управляющий блок 16 дополнительного электрогидрореле 12 подключен к источнику питания через нижний предел электроконтактного манометра 17 (ЭКМ) и реле временной задержки 18. Управляющий блок 18 основного электрогидрореле 15 подключен к источнику питания через верхний предел ЭКМ 17 и реле временной задержки 19. ЭКМ 17 установлен в напорном трубопроводе 4 насосно-силового агрегата 1. Герконовый контакт 20, установленный на гидроприводе 7, взаимодействует с магнитом 21, размещенным на штоке 11 в верхнем положении штока 11 гидропривода 7 запорного устройства 6, и последовательно включен в цепь верхнего предела ЭКМ 17 и блок управления 22 насосно-силового агрегата. Изобретение позволяет автоматизировать процесс поддержания заданного давления в закрытой оросительной сети. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к закрытым оросительным сетям, но может быть использовано в сетях водоснабжения и системах нефтегазоперекачки.

Известно устройство для снижения величины повышения давления в закрытой оросительной сети при перекрытии напорного трубопровода, включающее цепь выключателей, подключенных к аккумуляторной батарее и к электрогидрореле, управляющим гидроприводом со штоком запорного органа, установленного на напорном трубопроводе, блок временной задвижки с реле времени, герконовый контакт, взаимодействующий с магнитом, установленным на штоке гидропривода запорного органа (а.с. 1024037 кл. A 01 G 25/09, аналог).

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности использования в системе автоматического поддержания давления в закрытой оросительной сети при изменении режима водопотребления.

Известно другое устройство для исключения пульсационных явлений, включающее насос, снабженный байпасным трубопроводом, соединяющим выходной (напорный) трубопровод с всасывающим трубопроводом тангенциально (а.с. 1565420, кл. А 01 G 25/09, прототип).

Недостатком данного устройства так же является отсутствие возможности автоматического поддержания давления в закрытой оросительной сети при изменении режима водопотребления.

Цель изобретения - автоматизация процесса поддержания заданного давления в закрытой оросительной сети.

Поставленная цель достигается тем, что запорное устройство снабжено дополнительным электрогидрореле, исполнительный блок которого соединен с верхней полостью гидропривода, при этом исполнительный блок основного электрогидроле соединен с нижней полостью гидропривода, а управляющий блок дополнительного электрогидрореле подключен к источнику питания через нижний предел электроконтактного манометра (ЭКМ) и реле временной задержки, а управляющий блок основного электрогидрореле подключен к источнику питания через верхний предел ЭКМ и реле временной задержки, причем ЭКМ установлен в напорном трубопроводе насосно-силового агрегата, кроме этого герконовый контакт взаимодействует с магнитом в верхнем положении штока гидропривода запорного устройства и последовательно включен в цепь ЭКМ верхнего предела и блок управления насосно-силового агрегата.

Благодаря наличию дополнительного элетрогидрореле и взаимосвязи его исполнительного блока с верхней полостью гидропривода запорного устройства и взаимосвязи исполнительного блока основного электрогидрореле с нижней полостью электрогидрореле, а также подключения управляющего блока дополнительного электрогидрореле к источнику питания через нижний предел электроконтактного манометра (ЭКМ) и реле временной задержки, а управляющего блока основного электрогидрореле - к источнику питания через верхний предел ЭКМ и реле временной задержки, гидравлической связи ЭКМ с напорным трубопроводом насосно-силового агрегата осуществляется автоматическое поддержание давления в закрытой оросительной сети, по установленным нижним и верхним пределам, за счет частичного сброса избыточного напора (расхода) из напорного трубопровода, тангенциально, во всасывающий трубопровод.

Совокупность отличительных признаков приобретаемых заявляемых техническим решением придает ему новые положительные качества, ранее не известные в аналоге и прототипе.

Это позволяет получить экономический эффект, вызванный не только сохранностью напорных водоводов, дождевальных машин, стабильностью работы последних, сокращению эксплуатационных затрат, но и экономии электроэнергии на 20-30% по сравнению с известными способами регулирования и поддержания давления в закрытой оросительной сети.

Благодаря взаимосвязи герконового контакта с магнитом в верхнем положении штока гидропривода запорного органа и последовательного включения его в цепь ЭКМ верхнего предела и блока управления насосно-силового агрегата автоматически осуществляется остановка агрегата при прекращении водозабора на сети. Данный отличительный признак так же не известен ни в аналоге, ни в прототипе и позволяет получить положительный эффект, заключающийся в исключении ручного управления, и благодаря своевременному отключению насоса обеспечить сохранность напорных водоводов.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для автоматического поддержания давления в закрытой оросительной сети.

Устройство включает в себя насосно-силовой агрегат 1 с блоком управления 2, всасывающий 3 и напорный 4 трубопроводы, соедининенные тангенциально обводным трубопроводом 5 через запорное устройство 6 с гидроприводом 7, разделенным на верхнюю 8 и нижнюю 9 полости посредством поршня 10, закрепленного на штоке 11 гидропривода 7, управляемым дополнительным электрогидрореле 12, исполнительный блок 13 которого соединен с верхней полостью 8 гидропривода 7, и основным электрогидрореле 15, исполнительный блок 14 которого соединен с нижней 9 полостью гидропривода 7. При этом управляющий блок 16 дополнительного электрогидрореле 12 подключен к источнику питания через нижний предел электроконтактного манометра 17 (ЭКМ) и реле временной задержки 18, а управляющий блок 19 основного электрогидрореле 15 подключен к источнику питания через верхний предел ЭКМ 17 и реле временной задержки 20, причем ЭКМ 17 установлен в напорном трубопроводе 4 насосно-силового агрегата 1. Кроме этого, герконовый контакт 21, установленный на гидроприводе 7, взаимодействует с магнитом 22, размещенным на штоке 11 в верхнем положении штока 11 гидропривода 7 запорного устройства 6, и последовательно включен в цепь верхнего предела ЭКМ 17 и блок управления 2 насосно-силового агрегата.

Устройство для автоматизированного поддержания давления в закрытой оросительной сети работает следующим образом.

Запуск насосно-силового агрегата 1 обеспечивает подъем давления в напорном трубопроводе 4. При соответствии водопотребления заданной характеристики насоса давление в напорном трубопроводе 4 находится в установленном пределе между заданным нижним и верхним пределами ЭКМ 17. В результате этого запорное устройство 6 обводного трубопровода 5 находится в закрытом положении.

При уменьшении водопотребления на закрытой оросительной сети происходит рост давления в напорном трубопроводе 4, что приводит к перемещению стрелки ЭКМ 17 до верхнего предела. В результате этого реле временной задержки 20 выдает импульсный сигнал в управляющий блок 19 основного электрогидрореле 15, что обеспечивает подачу воды из напорного трубопровода 4 через исполнительный блок 14 в нижнюю полость 9 гидропривода 7 запорного устройства 6, при этом исполнительный блок 13 дополнительного электрогидрореле 12 соединен с верхней полостью 8 гидропривода 7 запорного устройства 6 и атмосферой. Это обеспечивает частичное открытие запорного органа 6 и сброс избыточного давления из напорного трубопровода 4 во всасывающий трубопровод 3 насосно-силового агрегата 2. В случае недостаточного открытия запорного органа 6, т.е. не установки давления в трубопроводе 4 на заданную величину, происходит повторный импульс в управляющий блок 19 основного электрогидрореле 15, что обеспечивает дальнейшее открытие запорного органа 16.

Дискретное открытие запорного органа 6 осуществляется до тех пор, пока давление не установится до заданной величины между нижним и верхним пределами, заданным ЭКМ 17.

Интервал и длительность сигнала в управляющий блок 15 электрогидрореле 14 задается реле времени 20. Сброс во всасывающую линию 3 насосно-силового агрегата 1 тангенциально обеспечивает снижение осевой нагрузки насоса, что уменьшает нагрузочное напряжение электродвигателя насосно-силового агрегата и снижает расход электроэнергии на подачу воды при данном режиме работы.

При снижении давления в трубопроводе 4, вызванном включением водопотребителей, до величины нижнего предела ЭКМ 17 реле временной задержки 18 выдает импульсный сигнал в управляющий блок 16 дополнительного электрогидрореле, что обеспечивает подачу воды из напорного трубопровода 4 через исполнительный блок 13 в верхнюю полость 8 гидропривода 7 запорного устройства 6, при этом исполнительный блок 14 основного электрогидрореле 15 соединен с верхней полостью 8 гидропривода 7 запорного устройства 6 и атмосферой. В результате этого организуется дискретное закрытие (по аналогии как и открытие) запорного устройства 6 обводного трубопровода 5 до тех пор, пока давление в трубопроводе не установится равным заданной величине.

В случае полного открытия запорного устройства 6 и не установки давления на заданную величину в напорном трубопроводе 4 импульсный сигнал от реле временной задержки 20 подается через цепь герконового контакта в блок 2 управления насосно-силового агрегата 1, что обеспечивает его остановку.

Таким образом предлагаемое устройство позволит автоматизировать режим работ насосно-силового агрегата и тем самым обеспечить стабильное поддержание давления в напорных трубопроводах при изменении водопотребления на закрытой сети.

Формула изобретения

Устройство для автоматического поддержания давления в закрытой оросительной сети, включающее насосно-силовой агрегат с блоком управления, всасывающий и напорный трубопроводы, соединяющиеся тангенциально обводным трубопроводом через запорное устройство с гидроприводом, разделенным на верхнюю и нижнюю полости посредством поршня, закрепленного на штоке гидропривода, управляемым электрогидрореле, через блок временной задержки, герконовый контакт и магнит, закрепленный на штоке, управляющий и исполнительный блоки электрогидрореле, отличающееся тем, что запорное устройство снабжено дополнительным электрогидрореле, исполнительный блок которого соединен с верхней полостью гидропривода, при этом исполнительный блок основного электрогидрореле соединен с нижней полостью гидропривода, а управляющий блок дополнительного электрогидрореле подключен к источнику питания через нижний предел электроконтактного манометра (ЭКМ) и реле временной задержки, а управляющий блок основного электрогидрореле подключен к источнику питания через верхний предел ЭКМ и реле временной задержки, причем ЭКМ установлен в напорном трубопроводе насосно-силового агрегата, кроме этого, герконовый контакт взаимодействует с магнитом в верхнем положении штока гидропривода запорного органа и последовательно включен в цепь ЭКМ верхнего предела и блок управления насосно-силового агрегата.

РИСУНКИРисунок 1