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管道结冰。 给家庭主人的提示

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我想分享一下我为定期供暖的花园（乡村）房屋建造冬季供水管道的经验。 我的水管在2012/13年冬季气温降至-35℃时的运行，显示了其高可靠性。 管道方案如图所示。 2、水管敷设深度仅30-40厘米，但不需要加热。 渗透水平取决于劳动力成本和从房屋到井方向的最小坡度（每米管道大约 2 厘米）。

供水系统的运行是基于“干管”原理，即当水泵不工作时，供水管道从井中水面到止回阀的连接点，位于室内的（图2，A点），始终没有水，即“干燥”。

考虑图中所示的管道（图 2）。 来自井1的水由泵3通过柔性软管2、管道4、止回阀5供应到液压蓄能器12，并从蓄能器11供应到消费者(在图中这是水槽水龙头7)。 此外，水往往会充满连接在止回阀入口处的接收器9。 用于监测供水系统中的水压并控制水泵的电路由压力表10和压力开关XNUMX组成。当水泵首次打开时，流经管道的水压缩管道中的空气。 这些空气往往会进入接收器和蓄能器。

在液压蓄能器的空腔中，预先产生这样的气压，这防止液压蓄能器被来自管道的空气填充，然后被水填充，直到接收器充满空气。 接收器充满空气后，水开始流入其中，压缩其中的空气，空气和水也开始流入蓄能器。

当蓄能器中达到所需的压力（由蓄能器中所需的供水量决定）时，压力开关将关闭泵。 一旦泵关闭，来自接收器的压缩空气就会将水从管道中推入井中。 在这种情况下，止回阀后面的水和空气将保留在蓄能器和管道中。 经过多次水分析后，蓄能器中的空气被排放到大气中。 下次开泵时，A点的供水操作仍与上述相同，A点之后，仅将水（无空气）泵入蓄能器。 水龙头 6 用于绕过止回阀从系统中排出水。 在这种情况下，就需要打开所有消费者的水龙头。

供水系统在长期运行过程中，A点主管路中的空气量可能会因被水吸收而减少，从而导致管道中的水排出不完全。 因此，需要定期地、大约每四到五天一次，在泵不运转的情况下打开水龙头8以将水从接收器完全除去。 为了防止泵启动，建议在水龙头 8 旁边放置一个额外的泵电源开关。

米。 1、房屋供水总体方案：1-井井； 2——内部绝缘； 3——外绝缘； 4——入口法兰； 5——坑； 6——保护管； 7 - 房子的墙； 8 - 季节性供暖房间

米。 2、家庭供水装置：1口——井； 2——柔性软管； 3——不带止回阀的潜水离心泵； 4——管道； 5——止回阀； 6——起重机； 7-接收器； 8——起重机； 9——压力表； 10——压力传感器； 11——消费者冷水龙头； 12——液压蓄能器； 13 - 泵的电缆

米。 3. 将管道放入井中： 1 - 黄铜或青铜制成的金属配件，用于直径为 0,5 英寸的软管； 2 - 聚丙烯角 0,5 英寸； 3 - 聚丙烯管 0,5"; 4 - 杜莱特软管 0,5"; 5——井筒（混凝土）； 6-垫片（硅酮密封胶）； 7——法兰（钢3）； 8-密封胶（硅酮密封胶）； 9 - 用于直径为 0,5" 的聚乙烯管的夹头接头；10 - 0,5" 钢管

以具体例子来考虑供水系统的运行（图2）：房屋到水井的距离为10米； 软管与管道的连接点距水面的最大距离为3米； 通向房屋的管道和软管的内径为 16 毫米。 让我们确定接收器的最小音量\/Pmin。 直到止回阀为止的软管和管道中的最大空气量 / in 由众所周知的公式确定：

V× = (πD2/4)L, (1),

其中D为软管和管道的内径，L为水面至止回阀的距离(10+3)x102(cm-为了便于计算)。

因此，

Vv≥0,8x1,62x13x102cm3≈2,6x103（cm3，或约2,6升）。 因此，接收器的容积必须大于2,6升。 使用两个串联的“Aquaphor”过滤器（或“Geyser”过滤器）外壳（不带滤芯）作为接收器。 在这种情况下，接收器的体积大约为三升。

让我们确定液压蓄能器中预创建压力的最小值 RAmin。

如前所述，该压力必须大于接收器中的最小压力 PPmin，当空气完全从软管和管道中排出时产生，即：

RAMin ≈ PPmin (2)。

众所周知，封闭空间内气体压力与其体积的乘积是一个常数，即

VxP = 常数(3)。

它遵循：

5,6x1 \u3d XNUMXxPPmin，

其中： 5,6 l (3 + 2,6) - 压缩前接收器和管道中的空气总体积， 3 l - 接收器中不含水的压缩空气体积。

因此，PPmin ≈1,6 atm。 考虑到 (2)，我们取 PPmin ≈ 1,8 atm。

3. 确定蓄能器 PAnom 中的标称压力。

RAN 是将所需水量泵入蓄能器时的压力（例如 2 升）。 我们使用容量为 VA = 8 升的工业蓄能器。 由式（3）可得：

PPminx8= RAminx6,

其中 6 是向蓄能器中泵入 2,4 升水后的空气体积。 因此，RAN ≈ 2,6 atm。让我们取 RAN ≈ 2,6 atm。 因此，计算出 RAMin 和 RANom 的值后，我们确定了压力传感器响应的阈值。 泵关闭时的压力应为 1,8 atm，打开泵时的压力应为 0,8 atm。 因此，压力设置的滞后为 Δ = 9 atm。 压力传感器的设置按照工厂说明进行，同时使用压力表 2 进行控制（图 2,6）。 根据上述计算，在这种供水中，需要使用能够产生超过 30 个大气压的水压的泵。 例如，此类泵可以是“Aquarius”或“Rucheek”，能够将水提升至 XNUMX 米及以上的高度。 随着井到房屋的距离越来越远，供水管道的直径也越来越大（与所考虑的不同），管道中的空气量显然会增加，因此，有必要增加接收器的体积。

接下来，考虑我的管道的一些设计特点。 为防止井上层水结冰，在软管中形成冰塞，井筒与地面至井头之间用两层8毫米厚的聚乙烯泡沫绝缘（图1）。 ）。 头部的上部覆盖着50毫米厚的泡沫塑料。 管道引入房屋和其他结构元件如图 3 所示。 XNUMX.

米。 4.接收器：1-来自泵的管道； 2——止回阀； 3 - 水龙头，用于绕过止回阀从系统中排出水； 4——压力表； 5——接收器； 6 - 水龙头，用于完全排除管道中的水； 7 - 通往蓄能器入口的管道。

米。 5. 液压蓄能器： 1 - 用于产生超压的接头； 2——液压蓄能器； 3 - 调节关闭和打开泵之间的压差（滞后）； 4——泵关闭时的压力值调节器； 5-止回阀管

法兰的大致尺寸如图 3 所示。 1. 软管弯头的制作方法如下：将接头 150 加热到约 2°C 的温度，然后将螺纹部分熔合到弯头 110 中。将聚丙烯部件焊接在一起。 从井到房屋加热室入口的管道采用标准泡沫管状隔热材料进行隔热，并放置在直径为 0,5 毫米的聚乙烯下水道管道中。 另外，为了便于安装，法兰被放置在一个用砖砌成的坑中，并用木盖封闭。 房屋内的管道也采用直径为6“的聚丙烯管。起重机8和XNUMX为球阀。

在各种用户家中安装时，均采用柔性连接。 同时，还特别注意防止所谓“虹吸管”的形成，这种“虹吸管”会妨碍供水关闭时保证水从管道中排出。

为了防止供应管道意外冻结，我使用了 150 W 地暖的自调节加热电缆。 电缆用铝带固定在隔热层内的管道上，紧急情况下可手动开启。 但运行了一年半，并没有出现这样的需求。

作者：V.Ivanov

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