система водоснабжения

Формула изобретения

Система водоснабжения, содержащая распределительный трубопровод, соединенный посредством подводящих трубопроводов с размещенным на каждом смывном бачке водоразборным краном и резервуаром с периодическим выпуском воды, насадки, отводящий трубопровод, пункт управления для контроля количества и качества воды, очистное устройство на подводящем трубопроводе, состоящее из входной части, выполненной в виде суживающейся насадки с внутренними криволинейными направляющими и наружной кольцевой полостью, и отводящего трубопровода, фильтрующую часть, заполненную загрузкой, обеспечивающей химическую и биологическую доочистку воды, дренаж, при этом отводящий трубопровод очистного устройства и наружная кольцевая полость соединены с резервуаром периодического выпуска воды, в очистном устройстве на внутренней его полости установлена виброловушка, фильтрующая часть размещена вокруг очистного устройства и разделена радиальными перегородками на четыре камеры, каждая из которых заполнена послойно загрузкой разного назначения, в верхней части ее предусмотрены защитная сетка и переключатель-регулятор, отличающаяся тем, что в указанных камерах под дренажом установлены пульсаторы, выполненные формой в виде клотоиды с лепестками из биметаллических пластин, насаженных ярусно по высоте на ось количеством не менее двух в каждом ярусе, с возможностью вертикального перемещения лепестков в пределах ограничителей, жестко закрепленных к оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть применено для подачи воды в жилые и административные здания.

Известна система водоснабжения (см. патент РФ №2083769, МПК 7 Е 03 С 1/122, Бюл. №19, 1997), содержащая распределительный трубопровод, соединенный посредством подводящих трубопроводов с размещенным на каждом смывном бачке водоразборным краном и резервуаром с периодическим выпуском воды, насадки, отводящий трубопровод, очистное устройство на подводящем трубопроводе, состоящее из входной части, выполненной в виде суживающейся насадки с внутренними криволинейными направляющими и наружной кольцевой полостью, и отводящего трубопровода, фильтрующую часть, заполненную загрузкой, обеспечивающей химическую и биологическую доочистку воды, при этом отводящий трубопровод очистного устройства и наружная кольцевая полость соединены с резервуаром периодического выпуска воды.

Недостатком данной системы водоснабжения является невозможность гарантии подачи доброкачественной питьевой воды и неконтролируемость процессов ее доочистки.

Известна система водоснабжения (см. патент РФ №2172376, МПК 7 Е 03 В 1/04, Е 03 С 1/00, Бюл. №23, 2001), содержащая распределительный трубопровод, соединенный посредством подводящих трубопроводов с размещенным на каждом смывном бачке водоразборным краном и резервуаром с периодическим выпуском воды, насадки, отводящий трубопровод, пункт управления для контроля количества и качества воды, очистное устройство на подводящем трубопроводе, состоящее из входной части, выполненной в виде суживающейся насадки с внутренними криволинейными направляющими и наружной кольцевой полостью, и отводящего трубопровода, фильтрующую часть, заполненную загрузкой, обеспечивающей химическую и биологическую доочистку воды, дренаж, при этом отводящий трубопровод очистного устройства и наружная кольцевая полость соединены с резервуаром периодического выпуска воды, в очистном устройстве на внутренней его полости установлена виброловушка, фильтрующая часть размещена вокруг очистного устройства и разделена радиальными перегородками на четыре камеры, каждая из которых заполнена послойно загрузкой разного назначения, в верхней части ее предусмотрены защитная сетка и переключатель-регулятор.

Недостатком данной системы водоснабжения является возможность залежания загрузки, приводящей к снижению пропускной способности очистного устройства.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение пропускной способности очистного устройства за счет установки в камерах очистного устройства под дренажом пульсаторов, выполненных формой в виде клотоиды с лепестками из биметаллических пластин, насаженных ярусно по высоте на ось количеством не менее двух в каждом ярусе, с возможностью вертикального перемещения лепестков в пределах ограничителей, жестко закрепленных к оси.

Технический результат достигается тем, что система водоснабжения, содержащая распределительный трубопровод, соединенный посредством подводящих трубопроводов с размещенным на каждом смывном бачке водоразборным краном и резервуаром с периодическим выпуском воды, насадки, отводящий трубопровод, пункт управления для контроля количества и качества воды, очистное устройство на подводящем трубопроводе, состоящее из входной части, выполненной в виде суживающейся насадки с внутренними криволинейными направляющими и наружной кольцевой полостью, и отводящего трубопровода, фильтрующую часть, заполненную загрузкой, обеспечивающей химическую и биологическую доочистку воды, дренаж, при этом отводящий трубопровод очистного устройства и наружная кольцевая полость соединены с резервуаром периодического выпуска воды, в очистном устройстве на внутренней его полости установлена виброловушка, фильтрующая часть размещена вокруг очистного устройства и разделена радиальными перегородками на четыре камеры, каждая из которых заполнена послойно загрузкой разного назначения, в верхней части ее предусмотрены защитная сетка и переключатель-регулятор, имеет в указанных камерах под дренажом установленные пульсаторы, выполненные формой в виде клотоиды с лепестками из биметаллических пластин, насаженных ярусно по высоте на ось количеством не менее двух в каждом ярусе, с возможностью вертикального перемещения лепестков в пределах ограничителей, жестко закрепленных к оси.

На фиг.1 приведена схема системы водоснабжения, на фиг.2 - схема переключателя-регулятора, на фиг.3 - виброловушка, а на фиг.4 - схема пульсатора формой в виде клотоиды с лепестками из биметаллических пластин.

Система водоснабжения состоит из распределительного трубопровода 1 в виде водопроводного стояка, соединенного с подводящим трубопроводом 2 с вентилем 3 для отключения, обводного трубопровода (байпаса) 4 с вентилем 5, трубы 6 с вентилем 7 для тангенциальной подачи воды во входную часть 8 очистного устройства 9, выполненного в виде суживающейся насадки с внутренними криволинейными направляющими 10 с виброловушкой 11, переходящими в наружную кольцевую полость 12, фильтрующей части 13, которая размещена вокруг очистного устройства 9, трубопровода 14 очищенной воды с вентилем 15, соединенного с водоразборным краном 16, смывного бачка 17 и резервуара 18 с периодическим выпуском воды, соединенных трубой 19, отводящей трубы 20, соединяющей наружную кольцевую полость 12 с резервуаром 18 с периодическим выпуском воды, трубопровода 21, соединяющего распределительный трубопровод 1 со смывным бачком 17, вентилями 22 и 23, промывной трубы 24 с вентилем 25, пункта управления 26, переключателя-регулятора 27, входного окна 28, защитной сетки 29, перегородки 30, камер 31, дренажа 32, дренажной трубы 33 с вентилем 34, входного патрубка 35, клапана 36, пульсатора 37 формой в виде клотоиды с лепестками 38 из биметаллических пластин, насаженных ярусно по высоте на ось 39 количеством не менее двух 40 и 41 в каждом ярусе, с возможностью вертикального перемещения в пределах ограничителей 42, 43 и 44, жестко закрепленных к оси 39.

Система водоснабжения работает следующим образом.

В здание вода поступает по распределительному трубопроводу 1 в виде водопроводного стояка. Из распределительного трубопровода 1 через открытый вентиль 3 по подающему трубопроводу 2 вода поступает по трубе 6 через открытый вентиль 7 (вентиль 5 закрыт) для тангенциальной подачи воды во входную часть 8 очистного устройства 9, выполненного в виде суживающейся насадки. Выход трубы 6 расположен таким образом, что вода втекает, двигаясь тангенциально. Во входной части 8 очистного устройства 9 вода, попадая во внутренние криволинейные направляющие 10, дополнительно закручивается, а твердые частицы, содержащиеся в воде, приобретают центробежные силы за счет тангенциального входа воды и закрутки потока во внутренних криволинейных направляющих 10. При этом твердые частицы попадают в виброловушку 11, в которой сталкиваются между собой, укрупняются, коагулируются и собираются по мере перемещения вниз под действием гравитационных сил в наружной кольцевой полости 12. Виброловушка 11 исключает возможность выноса твердых частиц из внутренних криволинейных направляющих 10 под действием гидродинамических сил за счет своей оригинальной конструкции. Очищенная вода от твердых загрязнений (окалин, ржавчины, продуктов коррозии труб внутреннего водопровода) через пульсаторы 37 формой в виде клотоиды с лепестками 38 из биметаллических пластин, насаженных ярусно по высоте на ось 39 количеством не менее двух в каждом ярусе 40 и 41 в пределах ограничителей 42, 43 и 44, жестко закрепленных к оси 39, дренаж 32 поступает в фильтрующую часть 13, направляясь вверх, освобождается от химических и биологических загрязнений. Пульсаторы 37 формой в виде клотоиды с лепестками 38 из биметаллических пластин, насаженных ярусно по высоте на ось 39, под действием гидродинамические сил начинают вращаться вокруг оси 39 и пульсировать за счет биметаллических свойств при наличии температурного перепада воды наружного (температура воды обычно в пределах 12...17°С) и внутреннего водопровода (температура воды приближается к температуре воздуха внутри помещения, то есть к 20^оС), зависящего от погодно-климатических условий. Пульсаторы 37 создают волновое и пульсирующее движение воды в камерах 31 и приводят во взвешенное состояние загрузку, которая также приходит к колебательному, пульсирующему состоянию. При отсутствии перепада температуры воды лепестки 38 будут вибрировать за счет гидродинамических сил и все равно будут вызывать волновое перемещение воды в загрузке за счет своих гибких свойств и конструкции. В таких условиях возрастает скорость восходящего потока воды, что приводит к повышению пропускной способности очистного устройства 9. Материал загрузки фильтрующей части 13 подбирается в зависимости от содержания в воде соответствующих видов загрязнений. Очищенная вода из верхней зоны фильтрующей части 13 по трубопроводу 14 через вентиль 15 поступает к водозаборному крану 16.

При регенерации устройства вода из распределительного трубопровода 1 через открытые вентили 5 и 25 (вентиль 7 закрыт) по обводному трубопроводу (байпасу) 4 и промывной трубе 24 через пункт управления 26 и переключатель-регулятор 27, входное окно 28, защитную сетку 29 поступает в одну из четырех камер 31, образованных перегородками 30. Промывная вода, двигаясь вниз, очищает загрузку, проходит через дренаж 32, пульсатор 37 и поступает через дренажную трубу 33 при открытом вентиле 34 по отводящей трубе 20 в резервуар 18 с периодическим выпуском воды. В ходе работы периодически продувается наружная кольцевая полость 12 под напором в системе водоснабжения при закрытых вентилях 15 и 23 и при этом вода поступает по отводящей трубе 20 в резервуар 18 с периодическим выпуском воды и по соединительной трубе 19 в смывной бачок 17. В аварийных ситуациях вода поступает в смывной бачок 17 из распределительного трубопровода 1 через открытый вентиль 22 по подводящему трубопроводу 21. При демонтаже очистного устройства 9 вода к водозаборному крану 16 поступает из распределительного трубопровода 1 через открытый вентиль 3 по подводящему трубопроводу 2, через открытый вентиль 5 по обводному трубопроводу (байпасу) 4.

При промывке соответствующей камеры 31, перемещая переключатель-регулятор 27, закрывают его входное окно 28. Под давлением воды в данной камере 31 на входном патрубке 35 клапан 36 закрывается и осуществляется промывка загрузки в фильтрующей части 13 за счет поступающей воды по промывной трубе 24 при открытом вентиле 25. Грязная вода по дренажной трубе 33 и открытом вентиле 34 через отводящую трубу 20 поступает в резервуар 18 с периодическим выпуском воды. Пункт управления 26 контролирует количество и качество подаваемой воды потребителям. Промывка загрузки осуществляется при ухудшении качества воды по сигналу с пункта управления 26. Переключатель-регулятор 27 может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Пульсаторы 37 при промывке загрузки под действием гидродинамических сил промывной воды начинают вращать лепестки 38 и тем самым интенсивно перемешивают загрязнения с промывной водой и способствуют перемещению этой смеси без осаждения в отводящей трубе 20, подающей дренажную воду в резервуар 18 с периодическим выпуском воды. При наличии разницы температуры воды в камере 31 пульсаторы 37 за счет биметаллических свойств лепестков 36 могут совершать пульсацию и тем самым способствовать интенсивному отводу промывных вод из камеры 31.

Предлагаемая система водоснабжения значительно повышает пропускную способность очистного устройства за счет использования эффекта пульсации, биметаллических свойств и волнового воздействия лопастей пульсатора, выполненных формой в виде клотоиды, которые взрыхляют загрузку, обеспечивают равномерное распределение скоростей по всему живому сечению камеры фильтрующей части, способствуют интенсивному отводу промывных загрязненных вод путем интенсивного перемешивания.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании эффекта пульсации, обеспечивающего взрыхление загрузки фильтрующего материала, вызывая волновое воздействие на нее, повышающего пропускную способность очистного устройства за счет равномерного распределения скоростей по всему живому сечению загрузки, и в значительной интенсификации процесса регенерации загрузки и повышении качества повторно используемой промывной дренажной воды.