Напорно-регулирующие сооружения

В системах водоснабжения используют специальные напорно-регулирующие сооружения, предназначенные для регулирования подачи воды, создания постоянного достаточного напора в водопроводной сети, а также формирования запаса воды на время отключения насосной установки.

Применяют два типа напорно-регулирующих сооружений: водонапорную башню и пневматический котел (безбашенное сооружение). В настоящее время в практике сельхозводоснабжения широкое применение имеют бесшатровые башни-колонны конструкции А.А. Рожновского.

Водонапорная башня А.А. Рожновского п р е д н а з н а ч е н а для создания наружного напора за счет подъема водонапорного резервуара на необходимую высоту. Отличительной ее особенностью является цилиндрическая опора, которая одновременно является емкостью для воды, что увеличивает запас воды в башне почти в два раза.

У с т р о й с т в о (рис. 8.8): башня с о с т о и т из фундамента, ствола (опоры) 1 и резервуара 2.

Башни этой конструкции можно использовать без утепления в местностях с зимней температурой до -40°С, но если выполняются при этом два условия:

· температура воды в водоисточнике не ниже 4°С;

· обеспечен регулярный водообмен.

Высота напорной башни выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечивалась подача воды в нужном количестве к наиболее удаленному и высоко расположенному водопотребителю.

Вместимость резервуара определяется с учетом расхода воды и времени работы насосной установки в течение суток. За время работы насосной установки в резервуаре должен накопиться аварийный запас воды на случай временного прекращения работы насосной установки, а также противопожарный запас воды W_п. Обычно резервуар выбирают вместимостью, равной 15…20% от максимального суточного расхода воды.

В нижней части ствола башни, непосредственно над фундаментом, делают земляную отсыпку и смотровой колодец для периодического осмотра состояния запорно-регулирующих устройств и проведения ремонтных работ. Сверху резервуар с водой закрыт крышкой с люком.

1 – ствол (опора); 2 – резервуар с датчиком уровня; 3 – пост управления; 4 – станция управления; 5 – насосная установка; 6 – напорная труба   Рисунок 8.8 – Водонапорная башня А.А. Рожновского

Р а б о ч и й п р о ц е с : в водонапорную башню воду подают по напорному трубопроводу 6 с помощью насоса водонасосной установки 5. По мере заполнения водой башни уровень ее повышается.

В случае использования электроконтактного манометра (ЭКМ) в системе автоматического управления работой башни включение и выключение насоса происходит следующим образом. Как только стрелка ЭКМ достигнет отметки р_max , тут же размыкается цепь питания электродвигателя и насос отключается. По мере разбора воды из башни и уменьшения давления до отметки р_min все происходит в обратной последовательности – насос включается.

В процессе эксплуатации водонапорной башни необходимо периодически спускать осадки через грязевую трубу, промывать и дезинфицировать башню.

В зависимости от места расположения водонапорной башни различают две схемы систем водоснабжения:

· с проходной башней (рис. 8.9);

· с контррезервуаром (рис. 8.10).

1 – водоисточник; 2 – самотечная линия; 3 – береговой колодец;

4 – насосная станция 1-го подъема; 5 – водовод I-го подъема; 6 – очистные сооружения; 7,9 – водоводы; 8 – резервуар чистой воды (РВЧ); 10 – насосная станция II-го подъема; 11 – водовод II-го подъема;12 – водонапорная башня;13 – разводящая сеть;

14 – водопотребитель

Рисунок 8.9 – Схема водоснабжения из повёрхностного источника

с проходной водонапорной башней

1 – водоисточник; 2 – водоприемная камера; 3 – насос; 4 – РВЧ;

5 – насосная станция II-го подъема; 6 – напорные водоводы; 7 – распределительная сеть;

8 – водопотребитель; 9 – водонапорная башня

Рисунок 8.10 – Схемы водоснабжения из подземного источника

Водоподъемная установка типа ВУ-7-65 п р е д н а з н а ч е н а для подъема воды из поверхностных источников. Для подъема воды из подземных источников промышленность выпускает автоматическую водоподъемную установку ВУ-7-65 с центробежным насосом, подающим воду из буровой скважины.

У с т р о й с т в о (рис. 8.11): в с о с т а в агрегата входит воздушно-водяной бак 4, в который вода по напорной трубе 9 подается с помощью насосного агрегата 7. Автоматическое управление работой насосного агрегата осуществляется с помощью реле давления 2. Для разбора воды из котла предназначена напорно-разводящая труба 5. Периодическое пополнение воздушно-водяного бака воздухом производится с помощью струйного регулятора 10.

П р и н ц и п р а б о т ы : когда подача насосного агрегата превышает потребление, избыток воды поступает в котел, воздушная подушка сжимается и давление в котле повышается.

1 – станция управления; 2 – реле давления; 3, 11 – предохранительные клапаны; 4 - воздушно-водяной бак; 5 – трубопровод; 6 – сопло; 7 – насосный агрегат; 8 – всасывающая труба; 9 – нагнетательная труба; 10 – струйный регулятор   Рисунок 8.11 – Схема водоподъемной установки ВУ-5-30

Как только давление в котле при его наполнении достигнет расчетного значения р_max, реле давления 2 разомкнет электрическую цепь магнитного пускателя, насосный агрегат 7 выключится. В случае, когда водопотребление больше подачи или насос не работает, вода под давлением воздуха поступает из котла потребителю и давление воздушной подушки снижается. При уменьшении давления до р_min контакты реле замкнутся, и включится насос, который снова начнет подавать воду в котел.

Во время работы водокачки объем воздушной подушки в котле вследствие неплотностей соединений и растворения воздуха в воде уменьшается. Это приводит к увеличению частоты включения установки и ускоряет износ электродвигателя и насоса. Для автоматического заполнения котла воздухом служит струйный регулятор 10.