Водонапорные сооружения и установки с гидроаккумулятором

В механизированных системах водоснабжения животноводческих предприятий для создания необходимого давления в сети в период выключения насоса, создания и хранения запасов и регуляции подачи воды применяют водонапорные сооружения (баки, башни, воздушно-водяные котлы или гидроаккумуляторы). При этом самыми удобными и самыми распространенными являются металлические сборно-блочные бесшатровые башни конструкции инженера А.А. Рожновского. Широко распространены схемы с автоматизированными водоподъемными установками и гидроаккумулятором.

Сборно-блочная водонапорная башня (рис.30) сварена из листового металла, имеет опору и бак, которые во время эксплуатации постоянно заполнены водой.

Рис.30. Конструктивная схема водонапорной металлической башни: 1 - напорно-разводящая труба; 2 - сливная труба; 3 - анкерные болты; 4 -фундамент; 5 - земляной вал (обсыпка); 6 - колонна; 7 - внешняя лестница; 8 - внутренние лестницы; 9 - люк; 10 - вентиляционная труба; 11 - крышка бака; 12 - удерживатели льда; 13 - бак; 14 - обзорный колодец; 15 - заслонка.

Башня не обогревается и специальной теплоизоляции не имеет. Внутренние стенки оборудованы скобами, которые будто армируют ледовый слой, который медленно намерзает толщиной до 300 мм и этим образует теплоизоляционную оболочку. Башни рассчитаны на температуру воздуха к - 40 °С. Уровень воды в башнях регулируется (поддерживается) автоматически. Башню монтируют на фундаменте. Нижнюю часть башни, утепляют земляной подсыпкою.

Без утепления башни используют там, где температура воды подземных источников не меньше 4°С, а обмен воды в башне проходит не реже одного раза за сутки. При интенсивной циркуляции вода в башне не замерзает даже при значительном снижении внешней температуры.

Башни экономят электроэнергию, повышают ресурс электродвигателя и насоса, а также накапливают определенный запас воды на случай отключения водяной или электрической сети.

Схемы водоснабжения с гидроаккумулятором позволяют уменьшить объем напорно-регулировочных емкостей и снизить капитальные вложения на строительство объектов водоснабжения.

Водоподъемная установка с гидроаккумулятором (рис.31) комплектуется поверхностным центробежным или вихревым насосами, а также воздушно-водяной емкостью (гидроаккумулятором).

Рис. 31. Конструктивно -функциональная схема водоподъемной

установки с гидроаккумулятором:

1 - станция управления; 2 – реле давления; 3 - жиклер; 4 - воздушный клапан; 5 - регулятор струи; 6 - воздушно-водяной бак; 7 - вихревой насос.

Такие установки применяют для подачи воды под напором к потребителю без водонапорной башни.

Перед пуском установки выясняют высоту расположения потребителей относительно уровня размещения воздушно-водяной вместимости и с помощью реле давления регулируют границы включения и исключения насоса из расчета 0,1 МПа (1 кгс/см²) на каждые 10 м высоты. При включении установки вода вихревым насосом 7 подается в воздушно-водяную емкость (бак) 6, из которой водопроводной сетью поступает к потребителям. Избытки воды накапливаются в емкости и сжимают воздух, который находится в ней. Когда давление в емкости достигнет запланированного (заданного) значения, реле давления 2 (в рабочем положении контакты реле давления замкнуты) разомкнет электрическую цепь магнитного пускателя, электродвигатель насоса остановится и вода потребителям будет подаваться из бака под действием сжатого в нем воздух. При снижении давления к определенному уровню контакты реле сомкнутся и в работу автоматически включается насос, который опять начнет подавать воду к потребителям и для накопления в воздушно-водяной вместимости.

В процессе работы установки объем воздушной подушки в баке 6 постепенно уменьшается из-за не плотности соединений и растворения воздуха в воде. Это приводит к увеличению количеству включений насоса.

Для автоматического заполнения вместимости воздухом служит струйный регулятор. Периодическое действие водоподъемной установки дает возможность экономить электроэнергию и повышает ресурс электронасоса.

Использование установок с гидроаккумулятором не нуждается в строительстве дорогих и металлоемких водонапорных башен. Себестоимость подачи 1 м³ воды при этом снижается в 1,5-2 разы. Однако такой вариант нуждается в постоянном энергоснабжении.