Гидробак для водоснабжения: Как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения 2016

Как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения 2016

Содержание

1. Назначение устройства
2. О видах гидроаккумуляторов
3. Основные параметры выбора
4. Каким производителям можно доверять?

 

1. Назначение устройства

В автономных системах водоснабжения частных домов, коттеджей и дач главным рабочим узлом является насос. Он начинает качать воду из скважины, как только возникает необходимость ее использования – например, когда открывают кран на кухне, принимают душ или включают стиральную машинку. А теперь представьте, как часто придется насосу включаться, если вы то открываете, то закрываете кран. Несомненно, такая эксплуатация уменьшает ресурс насоса и других компонентов системы. Снизить количество включений помогает специальное устройство – гидроаккумулятор, который встраивается в систему водоснабжения. Что он собой представляет и как работает? Представим это наглядно.

Принцип работы мембранного гидроаккумулятора

На рисунке заполненный бак находится слева: вода в корпусе занимает большую часть пространства.

Жидкость из него будет расходоваться. Справа показан процесс заполнения водой мембраны: большую часть бака занимает воздух. Процесс проходит при закрытых кранах водоразборных точек.

Рабочий цикл гидроаккумулятора можно описать следующим образом. Насос качает воду и подает ее внутрь корпуса, а именно в мембрану, которая по мере заполнения жидкостью растягивается и вытесняет воздух, занимая все большую часть внутреннего пространства. Когда вы открываете кран, вода под действием сжатого воздуха, давящего на мембрану сверху, начинает выходить из гидроаккумулятора и поступать к точке водоразбора. Насос при этом не включается. Таким образом, накопленный запас воды способствует сокращению количества включений водяного насоса и увеличению его ресурса. Применение этого накопительного устройства имеет и другие преимущества.

• Удается поддерживать постоянное давление воды в системе
• Снижается вероятность гидроударов
• Нормализуются силы и нагрузки в системе
• Увеличивается срок службы компонентов системы водоснабжения
• Обеспечивается запас воды на случай отключения насоса из-за отсутствия питания
• На 50% снижается потребление электроэнергии, затрачиваемой на работу насоса

Если вы планируете монтаж автономной системы водоснабжения, сразу задумайтесь о выборе гидроаккумулятора. Он нужен для стабильной и безотказной работы водопровода. К тому же его покупка рациональна с точки зрения экономии. Давайте разберемся, какие бывают модели.

 

2. О видах гидроаккумуляторов

Модели различаются по типу установки. Выбор следует делать исходя из того, к какому насосу вы покупаете устройство.

Горизонтальный корпус подходит для поверхностного насоса – предусмотрена площадка для его крепления на баке. Такой способ установки позволяет сэкономить место в подсобном помещении, где находится оборудование.

Вертикальный корпус подойдет как для поверхностного, так и для погружного насоса. Необязательно насос размещать рядом с гидроаккумулятором. Бак может быть установлен даже в тесном помещении.

Независимо от типа установки все гидроаккумуляторы имеют опорные ножки, которые придают конструкции устойчивость. Для надежной фиксации на основании в ножках предусмотрены крепежные отверстия. Когда вы определитесь с типом устройства, можно переходить к рассмотрению главных рабочих характеристик.

 

3. Основные параметры выбора

Объем бака определяет количество воды, которое способен накапливать и хранить гидроаккумулятор. При выборе подходящего варианта важно учесть суммарное потребление воды и задачу, которую будет выполнять оборудование: накапливать большой запас воды, который нужен вам, либо просто сократить количество включений насоса при частом пользовании сантехническими приборами и бытовой техникой. Существует формула, по которой можно максимально точно определить необходимый объем. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье «Алгоритм подбора гидроаккумулятора: просто о сложном». Мы же приведем рекомендации, которые дают производители по подбору моделей в зависимости от типа установки и мощности насоса. Итак, для поверхностных насосов мощностью до 1 кВт подойдет горизонтальная модель на 24 л. Если мощность превышает 1 кВт, следует отдать предпочтение баку на 50 л. Для погружных насосов мощностью в 0,5 кВт подойдет гидроаккумулятор на 24 л, до 1 кВт – на 50 л, до 1,5 кВт – 100 л.

Рабочее давление устройства должно быть на 0,1 – 0,5 бар меньше значения, при котором включается автоматика насоса. Допустим, если насос запускается при показателе в 1,6 бар, то внутри бака должно быть значение 1,3 – 1,5 бар. Это будет минимальным значением, при котором работает гидроаккумулятор. Важно обратить внимание на максимальное давление, которое является безопасным для устройства. Его величина может достигать 8 – 10 бар.

 

4. Каким производителям можно доверять?

При выборе гидроаккумулятора следует отдать предпочтение моделям известных фирм, выпускающих насосное оборудование. А лучше купить устройство и водяной насос одного производителя – это гарантирует их оптимальную совместимость.

Одним из авторитетных производителей является Джилекс. Компания начала свою деятельность в 1993 году. Производит оборудование, адаптированное к эксплуатации в российских условиях. В ассортименте представлены баки стандартного объема – на 24, 50 и 100 л, а также увеличенного – до 750 л.

У большинства изделий фланец выполнен из оцинкованной стали, но есть модели с пластиковым фланцевым соединением (в маркировке на это указывает буква П). Последний вариант является наиболее устойчивым к коррозии. Используется специальный высокотехнологичный инженерный армлен, который по прочностным характеристикам не уступает стали и при этом не подвержен ржавлению. К гидроаккумуляторам Джилекс предлагает запасные мембраны – так решается вопрос с заменой расходных материалов по мере износа.

Еще один уважаемый производитель на российском рынке – Беламос. Имеет опыт работы более 20 лет и предлагает надежные, качественные изделия для автономной системы водоснабжения. Объем этих гидроаккумуляторов достигает 300 л. Баки выполняются из стали толщиной в 0,8 – 1 мм, что делает их особо прочными. Технология производства исключает внутренние сварочные швы, что снижает риск повреждения мембраны. Сама мембрана выполняется из бутиловой резины, которая в отличие от обычной не трескается и не гниет.

Ну а если все-таки с течением времени мембрана повредится, можно легко заменить ее на новую, так как Беламос выпускает расходные материалы.

Если вы уже готовы выбрать гидроаккумулятор для системы водоснабжения вашего дома, делайте заказ на нашем сайте. Остались вопросы? Вы можете обратиться к менеджеру, который проконсультирует вас и поможет подобрать подходящий товар.

зачем они нужны и как работают?

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения частного дома — своего рода персональная водонапорная башня. Он отвечает за комфортный поток воды из кранов и постоянный уровень давления в системе, предотвращает гидроудары и даже продлевает срок службы насоса

Конструкция гидроаккумулятора

Как он работает? Внутри гидробака есть специальная камера, наполненная воздухом, которая отделена от воды упругой мембраной баллонного типа. Когда вода из скважины поступает в резервуар, мембрана увеличивается в объеме и сжимает воздух. Таким образом и создается давление в системе. По достижении им определенного уровня срабатывает датчик, и насос отключается. Далее, по мере расхода воды, давление воздуха на мембрану ослабевает, и в какой-то момент насос включается снова.

При выборе гидроаккумулятора нужно иметь в виду, что в 100-литровый бак входит только 50 л воды (соотношение воды и воздуха в нем 1:1). Главное, решить, сколько раз в среднем планируется выходить на максимальное потребление воды в час. При превышении нормы (а это не более 15 раз) мембрана будет испытывать чрезмерные нагрузки, что не может не сказаться на ее рабочем ресурсе. Более того, в случае недостаточного объема бака неизбежен преждевременный износ насоса.

Материал изготовления мембраны

В производстве мембран для гидробаков применяют специальную нетоксичную резину, пригодную для контакта с питьевой водой (согласно санитарным правилам).

В первую очередь это натуральная каучуковая резина (Natural), рассчитанная на температуру воды от —10 до +50°С.

Она эластичная, но со временем может начать пропускать воду сквозь стенки мембраны.

Используют также и синтетическую резину — бутиловую (Butyl) и этиленпропиленовую (EPDM). Они менее эластичны по сравнению с натуральной, зато служат дольше. Рабочая температура воды: от —10 до +99°С.

Постепенно давление воздуха в баке снижается. Раз в полгода его следует измерить и при необходимости подкачать воздух автомобильным насосом

Рассчитываем объем прибора

Тут все зависит от количества точек водопотребления в доме. Если гидроаккумулятор должен обслуживать лишь кран на кухне и туалет, то с этой задачей вполне справится бак минимального объема — 24 л. Если таких точек три-пять, включая душевую кабину, понадобится уже прибор на 70–100 л. В том случае, когда в доме имеется несколько санузлов плюс подключаемая к воде бытовая техника, то целесообразно произвести расчет по следующей формуле:

V = 16,5 x Q_max/a x (P_min x P_max/P_min–P_max) x 1/P₀,

где V — полный объем гидробака, л;
Q_макс — максимальное значение потребного расхода воды, л/мин;
а — количество пусков системы в час;
P_min — нижний порог давления при включении насоса, бар;
P_max — верхний порог давления при выключении насоса, бар;
P₀ — начальное давление воздуха в гидробаке, бар.

Нижний порог P_min для двухэтажного дома обычно равен 1,5 бар, а верхний (P_max) — 3 бар.

Таким образом, если Q_max = 40 л/мин, а = 15, P_min = 1,8 бар, P_max = 3,0 бар, Р₀ = 1,5 бар, требуется бак объемом 150 л.

Кстати, если в доме появился дополнительный потребитель воды, такой как, например, посудомоечная машина, и объема имеющегося гидроаккумулятора стало не хватать, то приведенная формула поможет правильно рассчитать, баком какой вместимости его лучше заменить.

Чем выше, тем лучше

Гидробак рекомендуют располагать как можно ближе к насосу и, главное, на максимально возможной высоте: в этом случае в системе будет создаваться дополнительное давление, а значит, и напор воды из кранов будет комфортным для пользования. Обратите внимание: каждые 10 м по высоте — это плюс 1 бар давления.

Выбирая между вертикальной и горизонтальной моделью гидроаккумулятора, покупайте ту, что больше подходит к месту монтажа. Принципиальных различий у них нет

Устанавливая прибор, следует учитывать вес бака вместе с водой, а также заранее предусмотреть, куда можно ее слить, если возникнет необходимость отрегулировать давление или заменить мембрану.

Давление в норме!

Разница между нижним и верхним порогами срабатывания должна составлять 1,0–1,5 бар. Вычислим минимальное значение давления для бака, расположенного, скажем, в подвале. Определив расстояние (в метрах) от бака до самой высокой точки потребления (пусть это будет душ на втором этаже), прибавим к этому числу 6 и разделим на 10. При расстоянии до душа 7 м получаем: (7 + 6)/10 = 1,3 атм. Если давление в гидроаккумуляторе будет ниже, вода до душа просто не дойдет. А при завышенных значениях в баке вовсе не будет воды. Изначально установленное на производстве давление воздуха в бытовом аппарате — 1,5 бара. Прибавив к этому еще 1,5 бара, мы получим его максимальную величину. Притом важно, чтобы она была на 30% меньше того значения, которое указано как наибольшее в напорных характеристиках насоса.

С чем можно столкнуться при эксплуатации гидроаккумулятора?

Частое включение насоса
Причина	Решение
Низкое давление сжатого воздуха Повреждена мембрана Поврежден корпус бака Слишком мала разность давлений, при которых насос включается/выключается Подтекает воздушный клапан Давление воздуха упало ниже расчетного значения	Подкачать воздух Заменить мембрану Произвести ремонт Отрегулировать значения давления с помощью реле Заменить клапан Продуть ниппель, восстановив давление внутри
Отсутствие напора
В гидроаккумуляторе нет сжатого воздуха Насос не обеспечивает нужное давление	Закачать воздух Убедиться в исправности насоса, а также в том, что его технические характеристики соответствуют условиям эксплуатации

отличия и разница между ними

На протяжении долгого периода широко распространены так называемые гидроаккумуляторы в водоснабжении. В профессиональной среде еще иначе принято называть мембранными баками. Поразительно, но большинство рядовых потребителей не подозревают о том, что в системах водоснабжения/отопления используются разные баки, точнее разновидности. В связи с этим назрел логичный вопрос, какова разница?

Расширительные баки, работающие в системах отопления: что это такое?

Часто можно услышать при продаже, что единственное отличие кроется в расцветке бака. Например, красные это расширительный бак для отопительных систем, а, соответственно, синие это гидроаккумуляторы, применяемые в водоснабжении. Это в корне неверный и неполный ответ! Дифференциация кроется совершенно в другом, хотя, на самом деле, цвет также стоит учитывать.

Начнем с определения, у гидроаккумулятора для отопления (впрочем, его фактически неправильно даже называть гидроаккумулятором) есть другое название «расширительный бак»! Отталкиваясь от него, можно сделать вывод, что его активно используют для решения следующих задач по отношению к воде после ее нагрева:

• Сглаживание.
• Компенсация расширения.

Котел способствует расширению жидкости в нем, являющейся теплоносителем. На практике в рамках каждого нагрева, допустим, на 10 С происходит увеличение жидкости где-то на 0,3%. Логично предположить, что, если нагрев достигнет уровня, допустим, в 70 С, то изначальный объем носителя тепла также поднимается до 3%.

Нужно понимать, что жидкость почти не сжимается, и, коли система по каким-то причинам не располагает запасным местом для излишков жидкости, разрыва отопительной системы будет сложно избежать. Именно для решения подобной задачи во избежание взрывов применяются повсеместно расширительные баки. В продаже и на практике можно встретить 2 их вида: как горизонтальные, так и вертикальные.

Предлагаем рассмотреть баки водоснабжения «под микроскопом»

Перейдем ко второму пункту, а именно к гидроаккумуляторам, другими словами, к бакам для питьевой воды. Довольно часто специалисты называют их гидроаккумуляторами для водоснабжения. Какова сфера их применения и ее нюансы?

1. Во-первых, для обеспечения должных запасов воды и соответствующего напора на должном уровне. Именно гидроаккумулятору стоит сказать «Спасибо» за включение насоса не в тех ситуациях, когда кто-то просто желает набрать стакан с водой, а лишь при падении уровня давления ниже нормы. Без всяких сомнений, именно это позволяет существенно увеличить срок эксплуатации насоса. Плюс, при покупке гидроаккумулятора разного объема (например, 100, 200, 300 л и так далее) можно достигнуть запаса воды, что никогда не является лишним.

2. Во-вторых, именно гидроаккумулятор призван обеспечивать достойный уровень защиты системы от гидроударов. Последние способны появляться в том случае, если достаточно резко произвести включение/выключение насоса, крана. В итоге, гидроудар это реальный риск прорыва трубопровода, что снижает длительность эксплуатации арматуры.

Внешний вид, что общего, а что различается?

Неудивительно, что многие путают гидроаккумуляторы для воды и их «оппоненты» расширительные баки, ведь по внешнему виду они являются идентичными, что, впрочем, никоим образом, не исключает того факта, что общее назначение и условия применения у них кардинально различаются. Следовательно, и конструкционно они устроены по-разному!

• Отличия в области конструкции

Базовое отличие расширительных баков в том, что мембрана изготавливается из разных материалов, плюс, имеются особенности местонахождения полостей, как воздушной, так и водяной. Следует обратить внимание, в гидроаккумуляторе бак всегда реализуется из железа, а в нем мембрана в виде груши (она предназначается для воды). На нее воздействует воздух в условиях давления.

Что же касается расширительного бака, то внутри он конструкционно также разделяется мембраной (вновь из резины, только другого качества) для получения двух полостей, причем одна требуется для заполнения теплоносителем, а иная соответственно, воздухом!

Явные отличия налицо, поэтому никогда и ни под каким предлогом нельзя использовать в системах для водоснабжения расширительные баки, не предусмотренные изначально для этого, ведь в итоге вода всегда будет прикасаться к стенкам бака, и стальные стенки совсем скоро станут ржавыми, что сделает воду непригодной для питья.

• Отличия в материале, используемом в производстве

Да, различаются требования в наших двух устройствах, применяемые в рамках производства мембран для них. В случае с мембранами для расширительных баков, те обязательно обязаны отвечать самым высоким требованиям надежности, с легкостью переносить высокие температуры.

А вот для водоснабжения такие показатели не столь принципиальны, здесь более интересны регулярные циклы сширения-сужения вкупе с контактом с водой, используемой в дальнейшем для питья. Вот почему в качестве исходного материала выбрана пищевая резина.

В качестве резюме

Итак, и тот, и тот гидроаккумулятор (хотя неверно называть их обоих гидроаккумуляторами, отталкиваясь от информации, полученной выше) являются оба мембранными баками, представляя 2 разновидности, которые используются каждая в своей сфере. Обратите внимание, что, действительно, внешне такие баки чрезвычайно похожи, чем могут воспользоваться недобросовестные продавцы, желающие предложить клиенту, например, вместо гидроаккмулятора расширительный бак, что, естественно, не сулит ничего хорошего, поскольку корректный выбор мембраны будет определять такие показатели системы, как длительный срок эксплуатации с надежностью.

Важно запомнить, что:

1. Резина в гидроаккумуляторе ни в коей степени не может негативно влиять на качество воды на выходе, и давление воздуха неизменно большое.

2. А вот расширительный бак предполагает использование внутри резину для технических целей, плюс, давление будет намного ниже. 3. Что касается цветов, то, действительно, гидробак выпускается обычно в синем цвете, а для отопления в красном.

4. На практике гидроаккмуляторы для водоснабжения хороши для применения и в горячем водоснабжении, в том числе. Что же касается вопросов цены, то здесь все будет напрямую зависеть от целого ряда параметров, начиная с известности производителя, заканчивая качеством сборки.

Устройство гидробака для водоснабжения

Внешний принцип действия гидробака прост: электронасос, забирая воду из водопровода/скважины/колодца, закачивает ее в эластичную мембрану. Как только давление достигает заданного значения (предустановленного на заводе), насос получает от датчиков давления сигнал прекратить закачку. Начинается водозабор (включена стиральная машина или кран кухонной мойки) — насос возобновляет закачку.

Как достигается это взаимодействие, исходя из внутренней конструкции гидробака?

Конструкция мембранного гидробака

Снаружи гидробак (расширительный бак) выглядит как емкость, в которой накапливается, или аккумулируется, вода, отсюда второе название — гидроаккумулятор.

Основные составные части мембранного гидробака:

Корпус. Изготавливается из стали и покрывается специальным порошковым составом, защищающим емкость от коррозии и повреждений.

Резиновая мембрана. Изготавливается из эластичной бутиловой резины. Прочная мембрана достаточно надежна для выдерживания давления воздуха. Износостойкий бутил невосприимчив к воздействию бактерий и удовлетворяет всем санитарно-гигиеническим требованиям к питьевой воде.

Фланец. Изготавливается из оцинкованной стали. Через этот узел в мембрану, не контактируя со стенками корпуса, поступает вода от электронасоса. Когда насос отключается, вода возвращается назад в водопроводную систему под воздействием сжатого воздуха в гидробаке.

Пневмоклапан. Располагается с обратной стороны фланца, служит для регулировки давления воздуха.

Ниппель. Располагается в верхней части гидробака, служит для закачки недостающего объема воздуха, находящегося за мембраной, или его стравливания.

Штуцер. Резьбовой держатель мембраны располагается в нижней части гидробака, служит для крепления самой мембраны и воздухоспускного клапана для удаления воздуха из нее.

Резиновая мембрана, повторяющая наружную форму бака, разделяет внутренний объем бака на воздушную и водяную камеры. Воздух закачивается (предварительно, в заводских условиях) между стенками корпуса и мембраной, до технологического параметра до 1,5(2) бара. Вода поступает снизу через патрубок, заполняет полость мембраны.

Давление в воздушной камере уравновешивается давлением в соседней водяной камере, в результате мембрана за счет подвижности воды находится в свободном, плавающем состоянии. Давление в воздушной камере контролируется манометром, которым можно настраивать реле давления на диапазон включения/отключения электронасоса.

Особенности функционирования гидробака

Теперь рассмотрим, как работают внутренние части расширительного бака на обеспечение системы водопровода. Пока в ней нет воды, в гидробаке большую часть объема занимает воздух. Поступая в систему, вода сжимает воздух через мембрану, до тех пор, пока давление в системе не повысится до заданного, и тогда реле давления отключает электронасос. Включением водопроводного крана система разгерметезируется, и воздух в баке выдавливает воду в трубу и, соответственно, она поступает в кран.

К основным функциям гидробака следует отнести:

• Накопление и сохранение объема воды.
• Отбор избыточного давления.
• Демпфирование гидроударов в системе.
• Снятие нагрузки с насоса, продление его срока службы.

Расширительный бак в рабочем состоянии всегда содержит и воздух, и воду, разделяемые мембраной. С течением времени уменьшается давление воздуха за мембраной, поэтому его необходимо периодически проверять при отсутствии воды под давлением и подкачивать через ниппель обычным автомобильным насосом.

В вертикально устанавливаемых гидробаках больших объемов (больше 100 л) периодически скапливается воздух внутри мембраны — из-за наличия воздуха в воде, в системе водопровода. Вследствие этого в полости бака образуются воздушные пробки, их необходимо удалять через штуцер, на который устанавливается воздухоспускной клапан.

Гидробак не заполняется водой дополна, ее объем в емкости зависит от предустановленного давления воздуха, например, в 100-литровом гидробаке серии Ultra-Pro (Италия) содержится 50-60 л воды.

Кстати, любая модель итальянского производства представляет собой надежное оборудование высокого европейского качества. Это Ultra-Pro в широком диапазоне типоразмеров и вариантов исполнения, Ultra-Pro Evo для подачи питьевой воды, Water-Pro для систем ГВС, а также ряд других универсальных и специальных серий расширительных баков любого объема для обеспечения водопроводных систем.

Гидробак (экспанзомат) — vodotopim.com

Оборудование, о котором пойдёт речь в этой статье, — гидробак, его же ещё называют расширительный бак, и он же экспанзомат. Выбирайте название, какое больше по душе.

Каково назначения гидробака в системе водоснабжения?

Кроме того что гидробак компенсирует гидроудары в трубопроводе, он также может работать как накопительный бак, чтобы компенсировать давление в системе и сделать запас воды, если не хватает дебета скважины, либо избежать частого включения насосов (глубинного или насосной станции).

На фото ниже гидробак напольный, есть и настенные.

В квартирах (в многоэтажных домах) он работает как компенсатор давления. То есть, когда большие протяжённости трубопроводов, с помощью воды, находящейся в гидробаке, компенсируются перепады давления.

Если дебет скважины маленький, то поставив гидробак в доме, можно какое-то время пережить, пока уровень воды в скважине снова не поднимется. Принцип здесь следующий.

Насос накачал воду из скважины в бак и в систему водоснабжения внутри дома – в этот момент вода в скважине закончилась (ушла). Пока уровень воды снова поднимется за счёт естественного подпора, вы пользуетесь водой, закачанной в гидробак. Конечно, не на все нужды этой воды может хватить, но на основные: смыть унитаз, помыть руки, умыться, погонять чаи, — достаточно.

Гидробак также используется при установке насосов повышения давления. Гидробак нужнее в таком случае для предотвращения гидроударов в трубопроводе в момент запуска насоса.

Как выбрать объём гидробака?

Гидробаки бывают разного объёма:

При установке в систему горячего либо холодного водоснабжения для компенсации гидроударов эти баки берутся из расчёта 20% от общего объёма воды в системе. Больше можно, меньше – нет.

Чем отличаются гидробаки для водоснабжения от гидробаков для систем отопления?

Гидробаки для питьевой воды окрашены синим. Внутри бака находится резиновая диафрагма, которая для водопроводных баков делается из пищевой резины (в отличие от баков для систем отопления, которые красные).

Как устроен гидробак?

Корпус состоит из двух половин, герметично соединённых друг с другом. Как уже говорилось, внутри находится резиновая мембрана или «груша». С одной стороны на корпусе присоединительный размер (резьбы) для подключения к трубе водопровода. С другой стороны – обычный автомобильный ниппель, через который обычным автомобильным насосом можно подкачать воздух до нужного давления. Давление в баке обязательно быть должно. В заводских условиях закачивается азот давлением 1.5 атм., и резиновая мембрана сдавлена этим давлением.

Как работает гидробак?

Когда вода набирается в бак, мембрана растягивается в другую сторону и сжимает воздух (или азот). Давление воды создаётся работающим насосом. Когда насос выключится, и мы открываем кран, сжатый воздух начинает выдавливать из бака воду, создавая тем самым давление в системе, необходимое для напора воды из кранов. И это происходит, пока из бака не «выдавится» вся вода, после чего автоматически запускается насос и снова накачивает воду в бак.

Где устанавливать гидробак?

Подключать гидробак можно к водопроводу в любом месте. Иногда монтируют гидробак в каком-нибудь приямке, но лучше всё же в помещении, где в любое время года можно без проблем выполнить обслуживание, ремонт или замену, мало ли что бывает.

гидробак

Гидропневматические резервуары для скважин и систем водоснабжения

Резервуары для воды из скважин и повышения давления

Гидропневматический бак может выполнять несколько различных функций. При использовании подкачивающего насоса он может подавать воду в систему в периоды отключения подкачивающего насоса из-за отсутствия потока или может подавать воду для замены нагрузок утечки. При использовании скважинной воды он может обеспечить желаемый объем воды, необходимый между давлением отключения насоса и давлением включения насоса.

При использовании спринклера или ирригационного насоса резервуар может служить амортизатором для поддержания необходимого давления, чтобы подпорный насос не работал с коротким циклом. В любом случае количество воды, которое резервуар потребуется для подачи в систему во время любого заданного цикла, называется понижением. Для правильного определения размера гидропневматического бака необходимо сначала определить просадку.

Что такое гидропневматические цистерны?

Гидропневматические резервуары — это резервуары ASME и не-ASME, которые удерживают воду и воздух под давлением.Чтобы обеспечить эффективное водоснабжение, гидропневматические резервуары регулируют давление в системе, чтобы быстро удовлетворить потребности системы. Сжатый воздух создает подушку, которая может поглощать или оказывать давление по мере необходимости. Воздух, который повторно поглощается водой в системе, иногда пополняется с помощью небольшого воздушного компрессора. Большие гидропневматические резервуары объемом 2000 галлонов и более обычно устанавливаются горизонтально. Нормальное рабочее давление находится в диапазоне от 60 до 75 фунтов на квадратный дюйм, поэтому большинство гидропневматических резервуаров рассчитаны на 100 фунтов на квадратный дюйм.

Разделитель

Оцинкованные резервуары для сжатия (ASME)

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления или охлаждения. Этот танк — самый старый стиль, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и удерживается в резервуаре, а не в системе.

Узнать больше

Разделитель

Баки-дозаторы (ASME / Non-ASME)

Баки-дозаторы

требуются в замкнутой системе отопления или вентиляции и кондиционирования с охлажденной водой для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения. Расширительный или компрессионный бак соответствующего размера будет учитывать расширение жидкости в системе во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превышать критические пределы давления в системе.

Узнать больше

Разделитель

Мембранные баки (ASME / Non-ASME)

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от воды в системе. Переувлажнение резервуара не может произойти, поскольку воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней стороной камеры, помещенной внутри резервуара, в то время как вода в системе находится внутри камеры.Это изменяет систему на систему удаления воздуха, поскольку весь воздух, извлеченный из воды системы, выходит из системы в атмосферу.

Узнать больше

5 Гидравлическая целостность | Системы распределения питьевой воды: оценка и снижение рисков

Кларк, Р. М. и С. Г. Бухбергер. 2004 Реагирование на угрозу загрязнения в сети питьевой воды: потенциал для моделирования и мониторинга. Пп 9.1-9.26 В: Безопасность систем водоснабжения.Л. В. Мэйс (ред.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Кларк, Р. М., В. М. Грейман, С. Г. Бакбергер, Ю. Ли и Д. Дж. Хартман. 2004. Системы распределения питьевой воды: обзор. ПП 4.1-4.2 В: Безопасность систем водоснабжения. Л. В. Мэйс (ред.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Кларк Р. М. и В. М. Грейман. 1998. Моделирование качества воды в системах распределения питьевой воды. Денвер, Колорадо: AWWA.

Кларк Р. М., С. Пангулури и Р. К. Хот. 2004. Дистанционный мониторинг и сетевые модели: их потенциал для защиты U.С. водоснабжение. Стр. 14.1–14.22 В: Безопасность систем водоснабжения. Мэйс, Л. У. (ред.). Нью-Йорк: Мак Гроу-Хилл.

Кромвель, Дж., Г. Нестель и Р. Албани. 2001. Финансово-экономическая оптимизация программ замены магистральных водопроводов. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Деб, А.К., Дж. К. Снайдер, Дж. Дж. Челиус и Д. К. О’Дей. 1990. Оценка существующих и развивающихся практик реабилитации водопроводных магистралей. Денвер, Колорадо: AwwaRF .

Эллисон, Д., С.Дж. Дюрансо, С. Ансель, Дж. Дигл и Р. Маккой. 2003. Исследование методов очистки труб. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Estrand, C., A. Hicatt, and J. Ludwidg. 1995. Процесс химической очистки водопроводных систем. В : Материалы конференции по гидравлике трубопроводов, ASCE, Феникс, Аризона.

М. Фридман, Л. Раддер, С. Харрисон, Д. Хауи, М. Бриттон, Г. Бойд, Х. Ван, Р. Гуллик, Д. Вуд и Дж. Функ. 2004. Проверка и контроль переходных процессов давления и проникновения в распределительные системы.Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Gauthier, V., C. Rosin, L. Mathieu, J. M. Portal, J. C. Block, P. Chaix, D. Gatel. 1997. Характеристика рыхлых отложений в системах распределения питьевой воды. In: Proceedings of the AWWA Water Quality Technology Conference. Денвер, Колорадо: AWWA.

Грейман, В. М., Л. А. Россман, К. Арнольд, Р. А. Дейнингер, К. Смит, Дж. Ф. Смит и Р. Шнипке. 2000. Моделирование качества воды в хранилищах распределительной системы s .Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Гуллик Р. В., М. В. ЛеШевалье, Р. К. Свиндланд и М. Дж. Фридман. 2004. Возникновение кратковременных пониженных и отрицательных давлений в распределительных системах. J. Amer. Водопроводные работы доц. 96 (11): 52–66.

Hasit, Y. J., A. J. DeNadai, H. M. Gorill, S. B. McCammon, R. S. Raucher, J. Whitcomb. 2004. Анализ затрат и выгод промывки. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Карим М., Аббасзадеган М. и М. В. ЛеШевалье. 2003. Возможность проникновения патогенов во время переходных процессов давления.J. Amer. Водопроводные работы доц. 95 (5): 134–146.

Кирмейер, Г. Дж., М. Фридман, К. Мартель, Д. Хоуи, М. ЛеШевалье, М. Аббасзадеган, М. Карим, Дж. Функ и Дж. Харбор. 2001. Проникновение патогена в систему распространения. Отчет № 90835. Денвер, Колорадо: AwwaRF и AWWA.

Лэнси, К. Э. и П. Ф. Булос. 2005. Всеобъемлющее руководство по анализу качества воды для распределительных систем. Пасадена, Калифорния: MWH Soft Pub.

ЛеШевалье, М. В., Р. В. Гуллик, М. Р. Карим, М.Friedman, J. E. Funk. 2003. Потенциал риска для здоровья от проникновения загрязняющих веществ в распределительные системы из-за скачков давления. Jour. Здоровье воды 1 (1): 3–14.

Левенспайл, О. 2002. Моделирование в химической инженерии. Химическая инженерия 57: 4691–4696.

Махмуд Ф., Дж. Г. Пимблетт, Н. О. Грейс и В. М. Грейман. 2005. Оценка характеристик смешивания воды в резервуарах распределительной системы. J. Amer. Водопроводные работы доц. 97 (3): 74–88.

(PDF) ВЛИЯНИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ БАКОВ КРЫШИ НА ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ ВОДОСНАБЖЕНИЙ

294

JES, Асьютский университет, инженерный факультет, Vol.47, No. 3, May 2019, pp. 280–295

Энергия давления на единицу веса или напор (м).

Максимальный спрос, необходимый для этажей с первого по третий для всех башен (м3 / с).

Средняя потребность в этажах с первого по третий для всех башен (м3 / с).

Общий поток в узел (м3 / с).

Общая потребность в узле (м3 / с).

Расход, закачиваемый для заполнения этого количества резервуаров на крыше (м3 / с).

Кинетическая энергия на единицу веса или скоростной напор (м).

Изменение объема склада [м3].

ССЫЛКИ

[1] Али Н.А., Абозеид Г., Дарвиш М.С. и Мамдух М. (2016). «Упрощение систем водоснабжения

для создания более оптимальных графиков работы насосов за меньшее время», Технический журнал

наук Университета Асьют, инженерный факультет, Том. 44, № 4, стр. 351 — 362.

[2] Учебное пособие по Bentley vi8, серия 4, (2014 г.). «Программное обеспечение для проектирования и моделирования водораспределения».

[3] Берардия, Л., Лацеллия, Д., и Джустолизия, О. (2013). «Учет местных водохранилищ

при оценке снабжения WDN», 2-я Международная конференция по вычислениям и контролю для водного хозяйства

(CCWI2013), Технический университет Бари, via E, Италия.

[4] Чоя Д.Ю., Баэа С.-Х., Кима Д. и Кима Дж. (2014). «Влияние клиентов с большим спросом на систему распределения воды

», 16-я конференция по анализу системы распределения воды, WDSA 2014.

[5] Де Маркис М., Фонтанацца К.М., Френи Г., Миличи Б. и Пулео В. (2014). «Экспериментальное исследование

для модели местного притока в резервуар», «Технологии процедур», т. 89. С. 656–663.

[6] Де Маркис, М., Френи, Г. и Миличи Б. (2016). «Экспериментальные доказательства закона сброса в

частных резервуарах

, подключенных к водораспределительным сетям», Процедура Инжиниринг, 154, 115-122.

[7] Египетский кодекс условий проектирования и реализации трубопроводов, используемых в сетях питьевого водоснабжения и канализации

(кодовый номер.(102) / 1), выпуск 2011.

[8] Джустолизи, О., Берарди, Л., и Лаучелли, Д. (2014). «Моделирование местных водохранилищ

, удовлетворяющих потребности клиентов в моделях WDN», Jour. Гид. Eng. , Pp. 89-104.

[9] Lima, G.M .; Брентан, Б. М. и младший, Э. Л. (2018). «Оптимальное проектирование сетей водоснабжения

с использованием подхода рекуперации энергии», Возобновляемая энергия, 117, 404-413.

[10] Мехта, Д. Дж., Ядав, В., Вайкхом, С. И., и Праджапат, К.(2017). «Проектирование оптимальных систем распределения воды

с использованием WaterGEMS: пример города Сурат», Электронный протокол 37-го Всемирного конгресса IAHR

, Куала-Лумпур, Малайзия.

[11] Мохамед, Х. И. и Аозеид, Г. (2011). «Динамическое моделирование напора и концентрации хлора

в водопроводной сети города Асьют в нештатных условиях эксплуатации»,

Араб. J. Sci Eng., 36, стр. 173-184.

[12] Мохамед Х. И. и Гад А.М., (2011) «Влияние цистерн для хранения холодной воды на качество питьевой воды», Жур. водных ресурсов. План. & Manag., 137 (5), стр. 448-455.

[13] Пьетруча-Урбаник, К. и Студзински, А. (2019). «Качественный анализ риска выхода из строя

водоводов с точки зрения безопасности водоснабжения», англ. Анализ отказов, 59, стр. 371-378.

[14] Сумья, Б.С., Кумар, М.П., ​​Кулкарни, П.К., и Сирил, К. (2013). «Гидравлическая модель для анализа возраста воды

в распределительных сетях», 45-я ежегодная конвенция, IWWA.

[15] Smith, K .; Liu, S .; Лю Ю. и Ву Ю. (2017). «Снижение энергопотребления для водоснабжения до

многоэтажных домов Китая», Energy and Building, 135, 119-127.

[16] Wang, H .; Мастер, С .; Эдвардс, M.A .; Falkinham, J. O .; и Пруден, А. (2014). «Влияние дезинфицирующего средства

, возраста воды и материала труб на структуру бактериального и эукариотического сообщества

в биопленке питьевой воды», Enviro Sci Technol., 48 (3), стр. 1426-1435.

Достижение гидравлической совместимости | WWD

На ток-шоу часто задают вопрос «Можно ли спасти этот брак?» ставится перед мужем, женой и публикой.Представьте на мгновение, что мы вместе участвуем в ток-шоу, посвященном коммунальному хозяйству, на тему «Могут ли два приподнятых резервуара жить вместе в одной системе распределения воды?» Модератор, оператор и инженер серьезно обсуждают все вопросы. Хотя эта тема может не вызывать интереса у обычного зрителя, она предназначена для системы с этой проблемой.

За последние месяцы Ассоциация сельского водоснабжения Флориды обратилась в несколько систем водоснабжения по поводу аналогичных проблем, с которыми они сталкиваются с новыми приподнятыми резервуарами для воды: верхний резервуар работает только с нижней частью, а нижний резервуар переполняется и никогда не опорожняется.Инженер-конструктор попытался дать ответы, но система водоснабжения все еще глубоко не удовлетворена. Два танка не работают вместе.

Почему это произошло? Чья это вина? Это эксплуатационная проблема или проблема дизайна? Что необходимо сделать, чтобы исправить эту проблему, позволив двум приподнятым резервуарам для хранения работать в унисон и плавать в системе без настройки на рабочие уровни?

Резервуары

Поднятые баки гидравлически плавают в водяной системе, обеспечивая достаточный объем воды для поддержания давления в системе на постоянном уровне. Резервуар опорожняется в периоды высокой потребности и наполняется ночью, а также в другое время, когда потребность в воде низкая. Колодезные насосы или высокопроизводительные насосы дополняют давление и поток из приподнятого резервуара. По мере роста водяной системы насосы высокого качества удовлетворяют все больший спрос, но приподнятый резервуар по-прежнему управляет или определяет гидравлику системы.

Гидравлическую систему

можно визуально представить, как показано на Рисунке 1, в виде гидравлической линии уклона. Линия гидравлического уровня — это график давления воды в системе распределения от водозабора до некоторой удаленной точки.В периоды высокого спроса давление в конечных частях системы падает, и гидравлическая линия уклона немного падает. Когда потоки низкие и давление в системе стабилизируется, то же самое происходит и с гидравлической линией уклона — она ​​выравнивается.

Оба надземных резервуара для воды будут иметь свои собственные гидравлические линии уклона, и инженер-конструктор должен убедиться, что эти линии уклона совпадают и что резервуары работают вместе сегодня и в ближайшем будущем. У проектировщика есть несколько способов убедиться, что все эти компоненты совпадают, в том числе: компьютерная модель системы водоснабжения; кривые напора системы для среднесуточных, максимальных суточных потребностей и часов пиковой нагрузки; и гидравлические расчеты линии уклона.Если инженер пропустит этот шаг, два танка могут в конечном итоге драться друг с другом.

Рабочие уровни невозможно отрегулировать без дополнительных механических устройств или внеочередной ежедневной регулировки. Непрерывная эксплуатационная регулировка противоречит выбору конструкции приподнятого резервуара. Невозможно просто позволить обоим приподнятым резервуарам плавать в системе в унисон без изменения основных компонентов системы (например, количества потребителей, насосов или размеров труб).

Возможные решения

Рассмотрите следующие возможные решения этой проблемы:

Установите насосы для опорожнения нижнего бака и подачи воды в верхний бак.Насосы могут быть установлены для опорожнения нижнего бака и заполнения верхнего бака. Этот вариант нереален; приподнятые резервуары должны снижать расходы на перекачивание, эксплуатацию и техническое обслуживание, а не увеличивать их.

Укоротите верхний резервуар или поднимите нижний резервуар. Реально новый резервуар на несколько футов короче или старый слишком высокий. Изменение высоты резервуара никогда не является возможным или экономичным.

Редукционный клапан. Лучшее решение этой проблемы — разделить систему на отдельные зоны давления — верхнюю часть от нижней части.Это разделение достигается установкой редукционного клапана на магистрали. Клапан обеспечивает поток между двумя зонами, поддерживая при этом более высокое давление в верхней системе, не переполняя нижний резервуар. Размещение этих зон давления не является предпочтительным, а стоимость установки станции с редукционным клапаном составляет от 65000 до 85000 долларов.

Некоторые танки отлично работают вместе. Гидравлически говоря, приподнятые резервуары для воды могут быть спроектированы для совместной работы. Есть множество систем с полностью функционирующими резервуарами и слишком много систем с эксплуатационными проблемами.

Иногда лучшим решением проблемного брака является разлука. В этом случае разделение двух резервуаров — лучший вариант для данной системы водоснабжения. Устранение гидравлических проблем — дорогостоящее разделение, но его можно избежать. Если вы собираетесь получить второй приподнятый резервуар, поработайте в тесном сотрудничестве с инженером-проектировщиком, чтобы убедиться, что два резервуара гидравлически совместимы.

БОКОВАЯ ШИНА

Гидравлика 101

Гидравлическая проблема, которая часто возникает с приподнятыми резервуарами, связана с различиями в потерях на трение, которые возникают, когда первый резервуар находится ближе к источнику нагнетания, чем второй резервуар.В этих случаях, даже если уровни перелива в баке установлены на одинаковой высоте, первый бак будет заполнен и переполнен до того, как будет заполнен второй бак.

Это явление вызвано потребностью в дополнительной энергии для проталкивания воды по длинному трубопроводу с той же скоростью для подачи во второй резервуар. Думайте об этом как о наполнении ведра водой с помощью небольшой трубки, которая соединена со вторым ведром, расположенным на некотором расстоянии на той же высоте, но соединенным с дном первого ведра с помощью небольшой трубки (см. Рисунок 2).Первое ведро наполняется очень быстро и переливается до того, как наполнится второе ведро. Это потому, что маленькая трубка сопротивляется потоку воды, создавая большее трение.

Изменение скорости откачки

Можно заполнить два резервуара на одной высоте, которые расположены далеко друг от друга, не проливая воду из первого резервуара, снизив скорость откачки во время цикла заполнения. Хотя это кажется нелогичным, причина того, что метод может работать, заключается в том, что энергия, необходимая для преодоления трения, увеличивается пропорционально квадрату скорости. Таким образом, очень небольшое изменение скорости откачки приводит к значительному изменению энергии трения, которую необходимо подвести для выравнивания уровней в резервуаре при заполнении обоих резервуаров.

Снижение скорости откачки может быть выполнено методом проб и ошибок и не приводит к каким-либо дополнительным капитальным улучшениям. Конечно, цель состоит в том, чтобы обеспечить наполнение резервуаров до оптимальной совокупной емкости без проливания воды. Спрос ближе к первому резервуару, как правило, легче удовлетворить, и, таким образом, совокупная емкость резервуара будет указывать на наилучшие уровни резервуара, которые могут быть достигнуты с помощью этого метода.

Загрязнение воды в гидравлических и смазочных системах

Вода и масло не смешиваются — это известная поговорка в индустрии смазочных материалов. Но что именно это означает? Да, загрязнение воды может быть проблемой, но как измерить воду? Можно ли это контролировать? Каковы лучшие варианты его удаления? В этой статье рассматривается пагубное влияние загрязнения водой на гидравлические и другие системы смазки и объясняются способы измерения, контроля и удаления воды.

Рисунок 1. Кривая насыщения для типичного турбинного смазочного масла

Состояние воды
Вода может присутствовать в гидравлических жидкостях и других смазочных материалах в виде растворенной, эмульгированной или свободной воды. Точка, в которой жидкость больше не может удерживать растворенную воду, называется уровнем насыщения. Если растворенной воды присутствует больше, чем может удерживать жидкость, избыточная вода (или свободная вода) может присутствовать либо в виде отдельной объемной водной фазы, либо в виде эмульсии.

Обычно перенасыщенные жидкости кажутся мутными. Сколько воды может удерживать жидкость при насыщении, сильно зависит от типа базового компонента жидкости, пакета присадок, температуры и давления. Например, минеральные масла высокой степени очистки с небольшим количеством присадок удерживают мало воды до насыщения, около 100 частей на миллион (ppm) при 70 ° F.

С другой стороны, гидравлические жидкости на основе сложных эфиров, такие как те, которые используются в прокатных станах, могут иметь уровни насыщения более 3000 ppm при 70 ° F и еще выше при более высоких температурах.

Кривая насыщения для типичного турбинного смазочного масла (рисунок 1) иллюстрирует взаимосвязь между температурой и уровнями насыщения: если система работает при 100 ° F и жидкость содержит только растворенную воду (100 частей на миллион), то падение температуры до температуры окружающей среды ( 70 ° F), как и во время останова, может привести к наличию свободной воды в системе, поскольку уровень насыщения при окружающих условиях составляет менее 100 ppm.

С другой стороны, попадание воды при рабочей температуре может также привести к присутствию свободной воды, если уровень насыщения достигнут или превышен (при 100 ° F это будет 200 ppm).

Рис. 2. Относительный усталостный ресурс подшипников ¹

Источники воды
Вода может поступать из разных источников. Примерами воздействия окружающей среды являются утечка дождя во внешние резервуары, просачивание через крышки резервуаров, смотровые панели, сапуны или изношенные уплотнения, а также конденсация из воздуха в резервуарах и других областях системы. Вода также может поступать в жидкостную систему со стороны технологического процесса, из негерметичных теплообменников или охладителей или напрямую поступать с технологической водой, такой как охлаждающая вода, промывочная вода или пар.

Попадание воды можно свести к минимуму с помощью продуманной конструкции системы и хорошего обслуживания, но полностью устранить все источники воды сложно (и дорого).

Воздействие воды
Присутствие воды в гидравлических жидкостях и смазочных материалах может иметь самые разные последствия для компонентов системы. Поверхностная коррозия, вероятно, наиболее очевидный эффект, напрямую связана с наличием свободной воды. Ускоренная усталость металлических поверхностей, например подшипников, может усиливаться, даже если вся вода, присутствующая в жидкости, растворяется.Это было изучено Кэнтли в 1977 г. ^-1 , который исследовал влияние растворенной воды на усталостную долговечность конических роликовых подшипников.

Кэнтли разработал уравнение, связывающее относительный срок службы подшипников и содержание воды в смазке, использованной в испытаниях, — жидкости SAE 20, содержащей присадки, замедляющие ржавление и окисление. Он показал, что срок службы подшипника можно увеличить в пять раз, если смазка подшипника будет содержать только 25 ppm растворенной воды по сравнению с 400 ppm, что близко к уровню насыщения при температуре испытания 150 ° F.На рис. 2 показана адаптация выводов Кэнтли и показана сильная корреляция между содержанием воды и относительным сроком службы подшипников.

Рисунок 3. Технология емкостного датчика воды

Другие эффекты воды на жидкостные системы включают снижение смазочных характеристик (толщина смазочной пленки, несущая способность и т. Д.), Вызванное присутствием воды, что может привести к повышенному износу компонентов ² и заклиниванию компонентов из-за льда кристаллы образуются при низких температурах.

Вода не только влияет на компоненты гидравлической или смазочной системы, она также может изменять саму жидкость, физически и химически. Физические свойства, на которые больше всего влияет присутствие воды, включают:

• вязкость
• смазывающая способность и грузоподъемность
• характеристики передачи мощности (сжимаемость), особенно в гидравлических системах

Химические свойства, на которые даже небольшое количество воды может оказывать ощутимое влияние:

• Термоокислительная стабильность. Реакция кислорода с жидким исходным сырьем образует кислородсодержащие соединения и ускоряется за счет тепла и присутствия воды. Металлы в виде частиц износа часто действуют как катализатор. ³ Окисление в конечном итоге приводит к повышению вязкости и образованию отложений, таких как полимерные соединения или шламы.
• Гидролиз, разложение жидкостей на основе сложных эфиров под воздействием тепла и воды, приводит к образованию кислот и спиртов, что приводит к повышенной коррозионной активности.
• Характеристики наплавки (сажа, коксование)
• Преждевременное истощение присадок и осаждение присадок, влияющие на характеристики жидкости

Таблица 1.Сравнение процессов вакуумной дегидратации

Измерение содержания воды в жидкостях
Существует два метода, обычно используемых для выражения содержания воды в гидравлических и смазочных жидкостях: Абсолютное содержание в ppm выражает содержание воды в частях на миллион (ppm) либо по массе, либо по объему. Этот метод обычно используется для определения содержания воды. Относительное содержание, выраженное в процентах от насыщения, указывает содержание воды в жидкости относительно ее уровня насыщения при данной температуре.Это дает более четкое предупреждение о предстоящем образовании свободной воды.

Существует множество методов измерения количества воды в гидравлических жидкостях и смазочных материалах. Окончательный выбор зависит от того, требуется ли быстрая оценка или точное измерение. Некоторые из обычно применяемых методов включают следующее:

Из них только титрование по Карлу Фишеру и использование емкостных датчиков воды полезны для контроля содержания воды, поскольку это более точные количественные методы.

Классический способ контроля содержания воды включает взятие репрезентативной пробы и ее отправку в лабораторию для анализа, обычно титрования по Карлу Фишеру. Хотя это надежный и точный метод, его основным недостатком является задержка во времени между отбором проб и результатами анализа.

Емкостный датчик воды
С другой стороны, емкостный датчик воды обеспечивает мониторинг в реальном времени и может использоваться в качестве устройства управления. Этот прибор является развитием датчика влажности воздуха.Он состоит из емкостной ячейки, образованной путем размещения диэлектрического полимера между электродами (рис. 3). Нижний электрод нанесен на керамическую подложку, непроницаемую для влаги, в то время как верхняя пластина конденсатора — диэлектрический полимер — обеспечивает пропускание молекул воды.

Молекулы воды мигрируют в этот слой или из него в зависимости от влажности полимера относительно жидкости. Это изменяет его диэлектрическую проницаемость и, следовательно, емкость конденсатора.Это изменение емкости затем преобразуется в сигнал, пропорциональный уровню насыщения жидкости в процентном диапазоне от нуля до 100, где 100-процентное насыщение соответствует пределу растворимости воды в жидкости при данной температуре.

Уровни водонасыщенности могут быть связаны с абсолютной концентрацией воды (ppm) с помощью алгоритма, который использует параметры жидкости, определенные для конкретной марки жидкости, в сочетании с температурой жидкости с помощью калибровочной кривой.

Титрование по Карлу Фишеру
Метод Карла Фишера используется для определения абсолютного содержания воды в жидкостях в качестве эталона для этого преобразования. ⁴ Это преобразование требует измерения температуры жидкости на датчике воды, что достигается с помощью встроенного термометра сопротивления (RTD). Обратите внимание, что белые точки на рисунке 3 представляют пористость золотого слоя.

Рисунок 4.Выбор правильного уровня управления

Установка контрольных уровней воды
Для большинства промышленных гидравлических и смазочных систем правильно установленный уровень контроля, обычно рекомендуемый при 50-процентном насыщении или менее, сводит к минимуму вредное воздействие загрязнения водой. По возможности уровень управления следует выбирать при минимальной ожидаемой температуре системы, например, при низкой температуре окружающей среды во время останова.

Как показано выше, большинство жидкостей могут удерживать меньше воды при более низких температурах. Чтобы предотвратить образование свободной воды при любом заданном состоянии системы, контрольный уровень должен быть установлен, по крайней мере, на уровне насыщения при самой низкой ожидаемой температуре. Однако при этом не учитывается проникновение воды, поэтому рекомендуется установить контрольный уровень на 50-процентное насыщение, поскольку это обеспечивает защиту от поверхностной коррозии или потери характеристик жидкости (например, смазывающей способности, сжимаемости) из-за наличие свободной воды.

Кроме того, это также поддерживает достаточно низкое абсолютное содержание воды, что замедляет все химические реакции, которые зависят от воды как одного из реагентов (например, гидролиз жидкости и разрушение поверхности компонентов).Рисунок 4 иллюстрирует эту методологию.

Рисунок 5. Массообменный очиститель

с распылительным соплом

Методы удаления воды
Неотъемлемой частью эффективного контроля воды является способность эффективно удалять воду из гидравлической или смазочной системы. Некоторые из методов удаления воды обсуждаются ниже.

Слив: Большинство гидравлических и смазочных систем имеют резервуары такого размера, которые способствуют отделению загрязняющих веществ; воздух поднимается на свободную поверхность, а вода падает на основание.Регулярный слив воды из резервуара — недорогой способ удалить свободную воду, а автоматические сливные клапаны сокращают время обслуживания.

Центрифуги отделяют воду от жидкостей за счет центробежной силы и используют разницу в удельном весе жидкости и воды для разделения. Они удаляют свободную и часть эмульгированной воды (в зависимости от относительной стабильности эмульсии), но не удаляют растворенную воду. Центробежное разделение подходит для непрерывного обеззараживания жидкостей, но требует отличной деэмульгируемости воды (разделение масла / воды).Некоторые из недостатков этой технологии — высокие капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание, а также высокий спрос на электроэнергию.

Коалесцеры отделяют капли воды от потока жидкости, задерживая их на поверхности фильтра или экрана или вблизи них, так что капли сливаются вместе (сливаются) и увеличиваются до размера, позволяющего им упасть на дно емкости, где они можно извлечь. Коалесцеры не могут отделять растворенную воду. Поскольку коалесцеры полагаются на межфазное натяжение между водой и жидкой фазой, они имеют тенденцию становиться неэффективными в присутствии поверхностно-активных агентов в жидкости.Они также требуют тонкой фильтрации на входе для удаления любых твердых частиц, которые могут заблокировать коалесцер и сделать его неэффективным.

Абсорбирующие фильтры удаляют свободную и эмульгированную воду с помощью супервпитывающих полимеров, пропитанных в матрице фильтра. Абсорбционное удаление воды не подходит, когда в жидкости присутствует большое количество воды и не удаляется растворенная вода или сильно эмульгированная вода.

Вакуумная дегидратация Очистители используются для сушки гидравлических жидкостей и смазочных материалов путем их частичного вакуумирования. Доступны две технологии: вакуумная дегидратация с мгновенной перегонкой и вакуумная дегидратация с массообменом. В то время как оба процесса используют градиент концентрации между жидкостью и откачиваемым воздухом для испарения воды из жидкости, технология мгновенной дистилляции также использует тепло для дальнейшего испарения большего количества воды и работает при более высоком вакууме. Это делает мгновенную перегонку более эффективной, поскольку она удаляет больше воды из жидкости, чем устройство массообмена. В таблице 1 показаны основные различия между двумя технологиями.

Высокая температура и вакуум, используемые в устройствах мгновенной перегонки, могут привести к потере фракций базового сырья с более низкой температурой кипения и летучих добавок, а также могут привести к термоокислительной деградации текучей среды — серьезным недостаткам, если необходимо сохранить целостность текучей среды.

Очистители с массообменом рекомендуются из-за их минимального воздействия на химические и физические свойства жидкости. Типичный блок показан на рисунке 5. Жидкость подается в вакуумную камеру, где она распределяется в виде тонкой пленки, чтобы уменьшить длину пути, по которой вода достигает свободной поверхности и таким образом переносится в воздух.Это можно сделать несколькими способами.

На Рисунке 5 аэрозольный туман образуется при перекачивании жидкости через распылительные форсунки. Обычно используются альтернативные технологии: выпуск жидкости через уложенные друг на друга кольца или на вращающийся диск. Вакуум в сосуде составляет около 20 процентов от атмосферного давления, а воздух расширяется примерно в пять раз по сравнению с первоначальным объемом.

Следовательно, если воздух имеет 100-процентную относительную влажность (100-процентное насыщение), тогда откачиваемый воздух, проходящий через жидкий туман, имеет относительную влажность 20 процентов и будет собирать водяной пар из жидкости до тех пор, пока содержание воды в жидкости и воздухе не достигнет. равновесие.Таким образом, в зависимости от вакуума очистители с массообменом могут удалять из жидкости всю свободную воду и до 80 процентов растворенной воды.

В сочетании с датчиком воды массообменные очистители могут использоваться для постоянного контроля воды в гидравлических системах и системах смазки; однако не до низких уровней насыщения в процентах, получаемых с очистителями. (Вакуум) давление является основным фактором.

Выводы
Вода является значительным загрязнителем в гидравлических системах и системах смазочной жидкости, что приводит к разрушению компонентов системы и жидкости.

Существенная экономия средств может быть получена при работе с сухими жидкостями. Рекомендуемый уровень насыщения: 50 процентов или менее для типичных жидкостей на основе минеральных масел.

Методы мониторинга воды должны быть точными, повторяемыми и в режиме реального времени, чтобы можно было быстро исправить увеличение содержания воды. Он-лайн мониторинг воды с помощью емкостного датчика воды предлагает оптимальное и экономичное решение для мониторинга.

Массообменные очистители с вакуумной дегидратацией рекомендуются для удаления воды из гидравлических жидкостей и смазочных материалов из-за минимального воздействия на свойства жидкости.

Подробнее о загрязнении водой в масле:

Как измерить воду в масле

Варианты удаления воды из масла

Удаление водяных загрязнений из масла

Лучшие способы проверки наличия воды в масле

Список литературы

1. R.E. Кэнтли. «Влияние воды в смазочном масле на усталостную долговечность подшипников». ASLE Transactions, Американское общество инженеров по смазочным материалам, Volume 20, No.3, стр. 244–248, 1977; из презентации на 31-й ежегодной встрече ASLE, Филадельфия, Пенсильвания.

2. Дж. Фитч и С. Джаггернаут. «Влага, второй по размеру загрязнитель смазочного материала и ее влияние на срок службы подшипников». P / PM Technology , стр. 50-53, 1994.

3. М. Вайншельбаум. «Исследование невидимых, но измеримых твердых частиц в гидравлических системах». Труды Национальной конференции по гидроэнергетике, том XXIII, стр. 265-277, 1969.

4. К. Фарук и Р. Фаулер. «Сравнение результатов измерения воды в смазочных жидкостях на основе сложных эфиров полиолов с помощью кулонометрического метода Карла Фишера и тонкопленочного полимерного емкостного датчика воды». Международная конференция по мониторингу состояния JOAP, 3-6 апреля 2000 г.

Об авторе
Об авторе

1.2: Хранение воды — рабочая сила LibreTexts

Результаты обучения студентов

Прочитав эту главу, вы сможете:

• Объясните использование и требования к хранению воды
• Перечень различных типов водохранилищ
• Перечень оборудования водохранилищ
• Описать эксплуатацию и техническое обслуживание водохранилищ

Хранение воды — важный компонент системы распределения. Основная цель — обеспечить достаточное количество воды для усреднения или выравнивания суточной потребности системы. Хранение обеспечивает повышенное удобство эксплуатации, обеспечивая источники снабжения в течение дня и ночью, когда работники коммунального предприятия обычно не на работе. Он выравнивает требования к перекачке, может снизить затраты на электроэнергию от перекачки, обеспечивает подачу воды во время перебоев в подаче электроэнергии, накопление пожаров и другие преимущества. В этой главе текста будут рассмотрены системы хранения воды, различные типы хранения воды, то, как хранение воды влияет на качество воды, а также общий обзор эксплуатации и обслуживания сооружений для хранения воды.

Почему необходимо хранение воды

Наибольшая потребность в воде приходится на ранние и вечерние часы дня. Утром клиенты принимают душ, пользуются туалетом и готовят еду, для чего требуется вода. Кроме того, большинство ирригационных систем используются в ранние утренние часы, прежде чем температура становится слишком высокой. В вечерние часы люди возвращаются с работы и учебы, и потребность в воде в это время обычно возрастает. В полдень и в ночное время используется мало.Без хранилища насосная мощность была бы примерно в два раза выше средней требуемой. Адекватное хранение позволяет равномерно перекачивать. Хранение также позволяет минимизировать участие оператора в нерабочее время. Без хранилища работники должны были бы быть доступны для управления системой в случае неожиданного увеличения спроса. Коммунальному предприятию потребуются насосы различных размеров, чтобы соответствовать изменениям спроса. Частое включение и выключение насосов приводит к повышенному износу насосов и двигателей и увеличению затрат на электроэнергию.

Еще одним преимуществом накопителя воды является возможность хранить и подавать воду во время чрезвычайных ситуаций и отключений электроэнергии. Если бы водоканал полагался исключительно на насосы для удовлетворения потребностей, каждый раз при отключении электричества водоснабжение было бы прервано. Хранение воды в резервуарах обеспечивает бесперебойную работу в это время. Некоторые распределительные системы имеют протяженные водопроводные магистрали, доставляющие воду в обслуживаемый населенный пункт. В этих условиях любой ремонт этих труб, требующий изолирования водопровода, нарушит подачу воды потребителям.

Пожаротушение — еще одна важная потребность коммунальных систем водоснабжения. Коммунальные предприятия должны соответствовать не только эксплуатационным требованиям, но и тушению пожаров. На пожаротушение может приходиться до пятидесяти (50) процентов от общего объема хранения. Кроме того, требования пожаротушения должны выполняться во время обрывов магистральных линий, отключений электроэнергии и при максимальных требованиях потребителей. Соответствующее давление необходимо поддерживать и во время пожаров.

Хранение воды и качество воды

Хранение воды может помочь в улучшении качества воды, а также может способствовать возникновению проблем с качеством воды. Как часть Закона о безопасной питьевой воде, набор правил, называемых Правилами очистки поверхностных вод (SWTR), требует определенного времени, в течение которого хлор должен контактировать с водой, прежде чем вода достигнет первого потребителя. Резервуары для хранения воды могут обеспечить время задержки, чтобы позволить хлору оставаться в контакте с водой достаточно долго, чтобы обеспечить необходимое время. Хранение воды также может быть областью, где может происходить смешение нескольких источников водоснабжения. Если поврежденный источник подачи закачивается в резервуар для хранения, неповрежденные источники также могут быть закачаны в резервуар, обеспечивая адекватное смешивание поврежденного источника.

Качество воды также может ухудшиться в резервуарах для хранения воды. Хотя резервуары для хранения воды обладают различными преимуществами, хранение слишком большого количества воды может привести к ухудшению качества воды. Остатки хлора могут уменьшиться, а вода может застаиваться, если не менять воду в резервуарах для хранения. Чередование резервуаров (позволяющее уровню в резервуаре повышаться и опускаться) может помочь избежать застоя и ухудшения качества воды.

Какой тип и размер хранилища требуется?

Резервуары для хранения воды бывают разных размеров и стилей.Некоторые из факторов, определяющих тип и емкость хранилища в системе распределения, зависят от размера системы, топографии системы распределения и того, как она устроена (распределена ли система или сконцентрирована в небольшом пространстве). площадь). Эти и другие критерии используются для проектирования потребностей в хранении воды.

Следует понимать несколько терминов, относящихся к хранению воды.

• Средняя дневная потребность (ADD) — это общая потребность в воде в течение периода времени, деленная на количество дней в этом периоде времени.Это также называется среднесуточной потребностью.
• Максимальный дневной спрос (MDD) — это самый высокий общий спрос за 24-часовой период в течение данного года
• Пиковая потребность в часах (PHD) — это максимальная потребность в течение одного часа в течение данного года
• Поплавок в системе — это метод эксплуатации хранилища. Суточный поток в систему примерно равен средней дневной потребности. Когда потребности клиентов невысоки, хранилище будет заполняться, а когда запросы будут высокими, хранилище будет опустошаться.

Гидравлика системы напрямую связана с расположением резервуаров для хранения воды в системе распределения. Если резервуар для хранения воды расположен в непосредственной близости от насосной станции, потеря напора (давление) в самой дальней части распределительной системы может быть чрезмерной из-за трубопровода нормального размера. Дополнительная магистраль передачи может помочь уменьшить потерю давления такого типа. Если резервуар для хранения расположен в самом дальнем конце зоны обслуживания, соответствующее давление обычно получается на дальних концах и вблизи насосных станций.Такой тип установки позволяет избежать увеличения основных размеров. Однако в удаленном месте должно быть достаточно емкости для пополнения бака в периоды непиковой нагрузки. Кроме того, если существует большое расстояние между насосным оборудованием и хранилищем, в середине распределительной системы может возникнуть более низкое давление. По возможности, расположение хранилищ рядом с зоной с самым низким давлением является идеальным. Это обычно обеспечивает достаточное доступное давление для всей зоны обслуживания, и можно использовать водопровод меньшего диаметра, поскольку поток из резервуара разделяется на два направления.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Изображения от COC. OER лицензировано согласно CC BY

. Для гидравлических целей лучше иметь несколько резервуаров меньшего размера вместо одного резервуара большего размера. Это обеспечивает более стабильное и одинаковое давление во всей системе распределения. Потери напора также увеличиваются, когда требуется перекачка на большие расстояния и в условиях пиковой нагрузки. Расположение резервуаров для хранения вблизи центра распределительной системы позволяет насосным станциям большую часть времени работать в условиях средней дневной потребности или близких к ним.

Типы водохранилищ

Существуют различные типы водохранилищ. Они изготовлены из разных материалов и имеют разную форму для удовлетворения различных потребностей. Несмотря на то, что существуют различные хранилища для хранения сырой воды и внутри очистных сооружений, в этом разделе обсуждаются только хранилища, используемые в распределительных системах. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных водохранилищ в распределительной системе:

• Приподнятые резервуары для хранения — В регионах с относительно ровным рельефом обычно используются приподнятые резервуары для хранения.Они представляют собой надземные резервуары, поддерживаемые стальной или бетонной башней или пьедесталом. Большинство из них сделаны из стали и предназначены для плавания в системе. Если они не построены достаточно высокими, они могут переливаться через край и обеспечивать недостаточное давление.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Изображение McGhiever находится под лицензией CC BY-SA 4.0

• Гидроневматические резервуары для хранения — эти резервуары используются в очень небольших системах с достаточным давлением. Они частично заполнены сжатым воздухом, чтобы обеспечить подачу воды, превышающей производительность насоса, когда это необходимо. Эти типы систем также будут обеспечивать воду в течение ограниченного времени, если насос выходит из строя.
• Стояночные трубы — эти резервуары построены прямо на земле и имеют высоту больше диаметра. Они обычно используются для выравнивания запасов рядом с источником питания, например, колодцем. Их также можно использовать для дополнительной защиты от огня.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Изображение от Necraig находится под лицензией CC BY-SA 3.0

• Наземные резервуары для хранения — это наиболее часто используемые формы резервуаров для хранения на западном побережье США.Они могут накапливать большое количество воды и расположены там, где рельеф таков, что их можно строить на склонах холмов. Главный недостаток в том, что для них требуется довольно большая площадь земли.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Изображение ВВС США находится в общественном достоянии

Компоненты наземных и надземных резервуаров хранения

Эти танки имеют очень похожие компоненты. В этом разделе будут рассмотрены основные компоненты и рассмотрены любые различия между двумя стилями структур хранения.

Впускные и выпускные трубы

Надземные резервуары для хранения обычно имеют общие впускной и выпускной трубопровод, а надземные резервуары для хранения могут иметь как общие, так и отдельные входные и выходные трубы. Эти трубы предназначены для подачи воды и выхода воды из резервуара. Назначение отдельных входных и выходных трубопроводов — помочь воде циркулировать внутри резервуара. Общая труба (называемая стояком) для приподнятого резервуара для хранения обычно проходит до середины опорной конструкции, удерживающей резервуар.Впускной и выпускной трубопровод надземного резервуара-хранилища обычно входит в резервуар через нижнюю часть резервуара. В конфигурации с раздельным входом / выходом входное и выходное соединение обычно находится на противоположных концах резервуара.

Переливная труба

Бак каждого типа оборудован переливным патрубком. Он предназначен для того, чтобы вода могла выходить из резервуара в атмосферу в случае выхода из строя регуляторов уровня воды. Обычно они конструируются для сброса в водосборный бассейн и никогда не должны напрямую подключаться к канализации или ливневой канализации.У них должен быть надлежащий воздушный зазор, отделенный от зоны, в которую они выбрасываются, и они должны быть экранированы или иметь утяжеленный клапан, чтобы животные не могли попасть в трубу.

Дренажное соединение

Все резервуары необходимо периодически проверять. Хотя некоторые проверки могут проводиться с водой в резервуаре, обычно его сливают для проверки, очистки и ремонта. Уровень воды в баке можно уменьшить, не допуская включения насосов для наполнения бака. Однако их можно опускать только до уровня высоты выпускной трубы, и ни в коем случае нельзя полностью опорожнять резервуар во время эксплуатации.После того, как во время эксплуатации вода опустится до емкости, можно открыть отдельную сливную трубу для слива остальной воды.

Устройства мониторинга

Резервуары для хранения воды, как и другие водораспределительные сооружения, обычно оснащены устройствами контроля. Подробности об этих устройствах мониторинга описаны в другой главе. Однако здесь мы также кратко обсудим их. Одна из самых важных вещей, за которыми следует следить в резервуарах для хранения, — это уровень воды. Поэтому большинство из них оснащено либо физическим манометром, установленным снаружи резервуара, либо датчиками уровня, которые могут передавать данные об уровне резервуара в удаленные места.Эти устройства обычно снабжены сигнализацией высокого и низкого уровня воды.

Клапаны

Для того, чтобы изолировать резервуар от распределительной системы, вдоль впускного / выпускного трубопровода, входящего в резервуар, должен быть установлен клапан. Затем этот клапан можно закрыть, чтобы вывести резервуар из эксплуатации для проведения технического обслуживания и ремонта. Иногда резервуар снабжен клапаном, называемым высотным клапаном. Этот клапан предназначен для закрытия, предотвращая переполнение бака.

Вентс

Воздушная вентиляция обычно предусмотрена в верхней части резервуаров, чтобы позволить воздуху выходить, когда резервуар наполняется, и воздух поступает, а уровень в резервуаре падает.Эти вентиляционные отверстия должны быть достаточно большими, чтобы предотвратить сжатие резервуара, и они должны быть должным образом экранированы с минимальным размером ячеек ”.

Люки доступа

Также необходимо обеспечить доступ внутрь резервуара. В верхней части резервуаров для хранения есть как минимум, а иногда и несколько люков для доступа. Это позволяет работам попасть в резервуар для осмотра и обслуживания. Эти люки должны быть правильно сконструированы с бортиками под крышкой, чтобы предотвратить попадание поверхностных вод в резервуар.В нижней части резервуара также есть люки для доступа, когда резервуар был опорожнен и выведен из эксплуатации для технического обслуживания и осмотра.

Лестницы

Необходимо обеспечить доступ к верхним и внутренним частям резервуаров. Обычно такой доступ обеспечивают лестницы. В некоторых надземных резервуарах для хранения воды используются винтовые лестницы, а не лестницы. Надземные резервуары для хранения обычно оборудованы тремя (3) разными лестницами. Первый поднимается по опоре башни с земли на балкон вокруг танка.Вторая лестница ведет с балкона на крышу резервуара. Третья лестница проходит по внутренней стороне резервуара для доступа изнутри. Наружные лестницы должны быть установлены на высоте от шести (6) до восьми (8) футов от земли или иметь закрытый металлический щит вокруг дна для предотвращения несанкционированного доступа.

Катодная защита

Внутренние стенки резервуара подвержены коррозии, особенно в верхних частях, которые не постоянно погружаются в воду. Катодная защита может уменьшить эту внутреннюю коррозию в стальных резервуарах с покрытием.Катодная защита меняет направление тока, которое приводит к растворению железа с поверхности резервуара, вызывая ржавчину и коррозию. Вместо стенок резервуара используются электроды с постоянным током (DC), которые вызывают коррозию. В теплом климате электроды можно подвешивать к крыше резервуара. В холодном климате электроды должны быть погружены в воду. Срок службы анодов составляет до десяти (10) лет, но их также следует проверять ежегодно.

Покрытия резервуаров

Поскольку сталь может окисляться и разрушаться, а вода считается «универсальным растворителем», важно правильно покрыть внутренние и внешние поверхности резервуаров.Внутренние покрытия должны выдерживать постоянное погружение в воду, переменную температуру воды, чередующиеся периоды смачивания и высыхания, истирание льдом, высокую влажность, нагревание, содержание хлора и минералов в воде. Внешние покрытия должны выдерживать аналогичные условия и сохранять хороший внешний вид. Все внутренние покрытия должны быть одобрены NSF.

Эксплуатация и обслуживание

Американская ассоциация водопроводных сооружений рекомендует полностью проверять все водохранилища каждые три (3) — пять (5) лет.Подземные и надземные резервуары для хранения следует периодически осушать, очищать, проверять, ремонтировать и красить. Внутренние поверхности следует тщательно очистить струей воды под высоким давлением или подметанием и чисткой. Вся грязь и мусор должны быть удалены из резервуара, а также должно быть выполнено полное или точечное повторное покрытие.

Все резервуары необходимо продезинфицировать перед вводом в эксплуатацию. Это включает новую конструкцию и резервуары, снятые с эксплуатации на техническое обслуживание. Существует три (3) основных метода дезинфекции резервуаров для хранения:

• Первый метод включает заполнение всего резервуара водой с поддержанием остаточного уровня дезинфицирующего средства 10 мг / л.Если вода дезинфицируется перед попаданием в резервуар, время задержания составляет шесть (6) часов, а если резервуар наполнен, а затем продезинфицирован, время задержания составляет двадцать четыре (24) часа.
• Второй метод включает опрыскивание внутренних стен дезинфицирующим раствором концентрацией 200 мг / л
• Третий метод требует заполнения шести (6) процентов резервуара и дезинфекции до остаточного содержания 50 мг / л. После этого бак полностью заполняется и выдерживается в течение 24 (двадцати четырех) часов.

Затем из резервуара необходимо взять образец и проанализировать его на общее количество бактерий группы кишечной палочки. Если результаты окажутся положительными, потребуется дополнительная дезинфекция, пока два (2) последовательных образца не станут отрицательными. Из новых резервуаров и резервуаров с повторным покрытием также необходимо отобрать пробы и проанализировать их на летучие органические соединения.

Регулярные проверки также должны проводиться на резервуарах для хранения воды. Трубопровод перелива, вентиляционные отверстия, люки, лестницы и замки следует часто проверять на предмет повреждений и вандализма. Лестницы должны быть в хорошем состоянии и заменены, если они сочтены небезопасными.Крышу и точки доступа также следует проверить на наличие трещин и отверстий, чтобы предотвратить попадание воды с поверхности в резервуар.

Примеры вопросов

1. Клапан высоты используется для ___________.

1. Предотвратить слишком быстрое наполнение резервуаров для хранения
2. Предотвратить переполнение резервуаров для хранения
3. Разделите впускной и выпускной потоки
4. Ничего из вышеперечисленного

2. Необходимо полностью проверить резервуары для хранения воды?

1. Ежегодно
2. Раз в два года
3. Каждые 3-5 лет
4. Каждые 5-10 лет

3.Без хранилища мощность перекачки была бы примерно ___________.

1. В два раза больше средней потребности
2. В три раза больше среднего требования
3. Меньше средней потребности
4. Ничего из вышеперечисленного

4. Потребность в пожаре может составлять до ___________.

1. 10% хранения
2. 25% хранения
3. 50% хранения
4. 100% хранения

5.Рекомендуется, чтобы в резервуарах для хранения было ___________.

1. Отдельные впускной и выпускной трубопровод
2. Общий впускной и выпускной трубопровод
3. Выходные отверстия в два раза больше входного трубопровода
4. Нет рекомендаций

Самое темное место при свечах?

Многие могут подумать, что качество воды наилучшее в резервуаре для хранения или рядом с ним. Хотя это часто бывает, есть исключения, когда все может быть наоборот.

Назначение резервуара водонапорной башни

Большинство коммунальных предприятий используют некоторые типы наземных или надземных систем хранения для обработки воды в периоды, когда очистные сооружения или прямая перекачка простаивают. Эти системы хранения называют водонапорными башнями.

Водонапорные башни могут подавать воду даже во время перебоев в подаче электроэнергии, потому что они полагаются на гидростатическое давление, создаваемое подъемом воды, которое толкает воду вперед с помощью систем распределения воды самотеком. Однако они не могут подавать воду в течение длительного периода без электроэнергии, потому что для пополнения башни обычно требуется насос.

Водонапорная башня также служит резервуаром для удовлетворения потребностей в воде в периоды пиковой нагрузки. Уровень воды в градирне обычно падает в часы пиковой нагрузки дня, а затем насос снова наполняет его ночью.

Чем ниже возраст воды, тем лучше качество воды

Полевые исследования показали, что хранилища могут оказывать значительное влияние на качество воды в распределительной системе (Clarks, Grayman, 1998), и что гидравлическое моделирование рекомендуется для оценки текущих условий, определения местоположения хранилищ и поддержки проектирования будущего. системы.Поскольку хлор вступает в реакцию с естественными органическими веществами в воде, возраст воды является ключевым фактором ухудшения качества воды. С возрастом остаточные количества хлора уменьшатся, а концентрация побочных продуктов дезинфекции увеличится. Следовательно, возраст воды служит хорошим индикатором качества воды.

При моделировании возраста воды с помощью гидравлического моделирования вы можете:

• понять средний возраст воды в системе распределения
• выделить трубы со стоячей водой
• определить зоны с низкой циркуляцией

Это моделирование возраста воды может быть выполнено без особых усилий на любой гидравлической модели, которая может работать в режиме длительного периода.

Случаи повышенного возраста воды у водонапорных башен

В каких ситуациях мы можем обнаружить повышенный возраст воды возле водонапорных башен? В этом примере показана ситуация, когда водонапорная башня расположена рядом с насосной станцией водоочистной станции. В случаях, когда насосная станция работает круглосуточно и без выходных, уровень воды в резервуаре для хранения может не сильно измениться, особенно если колебания давления в системе распределения воды низкие. В случаях, когда насосы с частотно-регулируемым приводом настроены на поддержание давления на выходе, колебания уровня воды в резервуаре-хранилище будут еще более незначительными.В результате возраст воды в водонапорной башне будет увеличиваться и серьезно повлиять на качество воды в соседних трубах.

На рисунке изображена система распределения воды с двумя водоочистными станциями, насосными станциями и водонапорной башней. Компьютерное моделирование показало повышенный возраст воды возле водонапорной башни, и были предоставлены рекомендации по отбору проб качества воды возле водонапорной башни.

 
OpenStreetMap изображение района водонапорной башни с системой распределения воды и результатами определения возраста воды.Цвета труб соответствуют возрасту воды. Открытая карта улиц © 2019. Используется с разрешения.  

Аналогичная ситуация была обнаружена в других распределительных системах, подобных этой, и водоканал проводил отбор проб воды вблизи резервуаров для хранения. Отбор проб воды показал очень низкие концентрации остаточного хлора 0,06 мг / л, что практически соответствует нижнему пределу нормы ЕС 98 / 83ES (376 / 2000Sb) 0,05 мг / л у крана. Это стало неожиданностью для водоканала и было расценено как очень положительный результат гидравлического моделирования.

Хотите узнать больше?

Узнайте, как вы радикально измените способ управления ежедневными операциями в сети водоснабжения. Прочтите о советнике WaterNet.

[1] Роберт М. Кларкс, Уолтер М. Грейман, Моделирование качества воды в системах распределения питьевой воды. AWWA, 1998.

---

Об авторах

Петр Ингедулд
Старший менеджер проекта и инженер-гидротехник, DHI Чешская Республика
Петр — эксперт по системам водоснабжения в DHI с более чем 20-летним профессиональным опытом.На протяжении всей своей карьеры Петр сосредоточился на разработке и применении гидравлических моделей для обеспечения водоснабжения и распределения. Он руководил многочисленными глобальными проектами и обеспечивал техническое руководство и устранение неисправностей при различных попытках моделирования.

Эржебет Ленке Пиеско
Инженер-гидротехник, DHI Венгрия
Эржебет — эксперт по городскому водоснабжению в DHI с многолетним профессиональным опытом моделирования и консультирования по системам водоснабжения и водоотведения.