система водоснабжения населенного пункта

Формула изобретения

Система водоснабжения населенного пункта, включающая водоводы, регулирующую емкость, резервуар с гидроэлеватором, распределительные трубопроводы с циркуляционной трубой, автоматическое запорное устройство и напорный стояк, отличающаяся тем, что гидроэлеватор содержит диффузор, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, и камеру смешения, соединенную с атмосферой эластичным стояком, на конце которого установлена суживающаяся насадка с криволинейными винтообразными канавками на ее внутренней поверхности, причем насадка установлена на поплавке, напорный стояк выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам водоснабжения населенных пунктов питьевой водой.

Известна система водоснабжения населенного пункта (см. а.с. N 565976, МКИ E 03 B 1/02, Бюл. N 24, 1975), включающая водоводы, регулирующую емкость, резервуар с гидроэлеватором, распределительные трубопроводы с циркуляционной трубой.

Недостатком данной системы водоснабжения является нерациональное использование избыточных напоров водовода, значительный перерасход электроэнергии на поддержание необходимого напора.

Известна система водоснабжения населенного пункта (см. а.с. N 969840 МКИ, E 03 B 1/02, Бюл. N 40, 1982), включающая водоводы, регулирующую емкость, резервуар с гидроэлеватором, распределительные трубопроводы с циркуляционной трубой, автоматическое запорное устройство, напорный стояк.

Недостатками данной системы водоснабжения является незначительное повышение эффективности использования из-за неполного смешения засасываемого гидроэлеватором воздуха с водой.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности использования системы путем создания эмульсии воды и атмосферного воздуха путем использования гидроэлеватора, содержащего диффузор, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, и камеру смешения, соединенную с атмосферой эластичным стояком, на конце которого установлена суживающаяся насадка с криволинейными винтообразными канавками на ее внутренней поверхности, причем насадка установлена на поплавке, а напорный стояк выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса.

Технический результат достигается тем, что в системе водоснабжения населенного пункта, включающей водоводы, регулирующую емкость, резервуар с гидроэлеватором, распределительные трубопроводы с циркуляционной трубой, автоматическое запорное устройство и напорный стояк, гидроэлеватор содержит диффузор, на внутренней поверхности которого предусмотрены криволинейные спиралевидные направляющие, и камеру смешения, соединенную с атмосферой эластичным стояком, на конце которого установлена суживающаяся насадка с криволинейными винтообразными каналами на ее внутренней поверхности, причем насадка установлена на поплавке, напорный стояк выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса. Закрутка воды и атмосферного воздуха образует эмульгированную смесь, имеющую минимальные гидравлические сопротивления, увеличивает этим пропускную способность системы, а напорный стояк в виде опрокинутого усеченного конуса обеспечивает постоянную скорость подъема эмульсии, полностью использует энергию поднимающейся смеси.

На фиг. 1 изображена система водоснабжения населенного пункта, на фиг. 2 - развертка внутренней поверхности диффузора гидроэлеватора с криволинейными спиралевидными направляющими, а на фиг. 3 - схема гидроэлеватора.

Система водоснабжения включает водовод 1, соединенный посредством запорной арматуры 2, гидроэлеватора 3 с резервуаром 4 и регулирующую емкость 5, циркуляционную трубу 6, автоматические запорные устройства 7 и 8, трубопровод 9, напорный стояк 10. Гидроэлеватор 3 на внутренней поверхности диффузора имеет криволинейные спиралевидные направляющие 12, камера смешения 13 соединена при помощи эластичного стояка 14 с суживающейся насадкой 15 на конце ее с внутренними криволинейными винтообразными канавками 16, установленной на поплавке 17.

Система водоснабжения населенного пункта работает следующим образом.

Вода под напором поступает из водовода 1 через запорное устройство 2, автоматическое запорное устройство 7 по трубопроводу 9 через расположенный на нем гидроэлеватор 3 и автоматическое запорное устройство 8 в регулирующую емкость 5. При этом гидроэлеватор 3 засасывает атмосферный воздух через суживающуюся насадку 15 с криволинейными винтообразными канавками 16 по эластичному стояку 14, а камера смешения 13 при прохождении потока воды через диффузор 11 с криволинейными спиралевидными направляющими 12 засасывает как атмосферный воздух, так и воду, в которой за счет закрутки потоков воды и воздуха происходит повышенный эффект образования эмульгированной смеси, эффект эрлифта в напорном стояке 10, выполненном в виде усеченного опрокинутого конуса, что сильно облегчает подъем водовоздушной смеси, имеющий меньшую плотность, чем вода, в регулирующую емкость 5. В момент, когда регулирующая емкость 5 наполнится, что происходит в часы минимального водопотребления, автоматическое запорное устройство 8 закрывается и напорная вода по трубопроводу 9 через гидроэлеватор 3 начинает поступать в резервуар 4 вместе с засосанным воздухом, воздушная смесь продолжает поступать по напорному стояку 10, выполненому с формой в виде опрокинутого усеченного конуса в регулирующую емкость 5, из которой лишняя вода по циркуляционной трубе 6 поступает в резервуар 4.

В момент, когда резервуар 4 наполнится до установленного верхнего уровня, при наполненной регулирующей емкости 5 закрывается автоматическое запорное устройство 7 и подача воды по трубопроводу 9 прекращается. По мере расходования воды из регулирующей емкости 5 гидроэлеватор 3 снова включается в работу открытием автоматических запорных устройств 7 и 8. Поплавок 17 поддерживает суживающуюся насадку 15 на необходимом уровне воды. Создание закрутки потоков воды и воздуха под действием гидродинамических сил в системе при значительном гидростатическом напоре в водоводе обеспечивает интенсивное их смешение и образование эмульгированной смеси, снижающей плотность поднимаемой рабочей среды по сравнению с водой. Аэрирование воды способствует выпадению соединений железа и марганца, превращая их окисные соединения в гидроокисные, выпадающие в осадок.

Наличие соединений железа и марганца часто имеет место в системах водоснабжения при использовании подземных вод, и очистка их осуществится без применения дополнительных водоочистных установок. Напорный стояк формой опрокинутой усеченного конуса позволяет максимально использовать энергию поднимающейся водовоздушной смеси, что приводит к экономии электроэнергии на подъем воды.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в комплексном использовании закрутки потоков воды и воздуха для улучшения показателей качества воды и снижения затрат электроэнергии на подъем воды.