После остановки насоса вода поступает в сеть под напором сжатого воздуха. В зависимости от напора (давления) в пневмобаке различают пневматические установки с переменным и постоянным давлением (рис. 1.41). Бескомпрессорные установки относят к пневматическим установкам с переменным давлением.
Рис. 1.41. Схема пневматической установки постоянного давления: 1 — фильтр; 2 — компрессор; 3 — подушный резервуар (котел); 4 — редукционный клапан (регулятор давления); 5 — указатель уровня; б— водяной резервуар; 7 — насосы
Пневматические установки комплектуют с двумя баками (водяным и воздушным) или с одним водовоздушным (гидропневматическим) баком. Размер гпдропневмобака определяют с учетом требуемых объемов воды и воздуха. Объем воды в пневмобаке может состоять из регулирующего и запасного объема или только из регулирующего в зависимости от назначения установки.
Пополнение воздухом водовоздушного бака производят компрессором из расчета 10% общего объема бака: L - 0,1 м3/ч. В производственных предприятиях, лабораториях научно-исследовательских институтов и других объектах, где имеется нейтрализованная система подачи сжатого воздуха, пневматическая установка может быть без компрессора с непосредственным подключением к этой системе.
Если произведение общего объема на рабочее давление превышает 200, то гидропневмобаки считаются взрывоопасными. Для автоматического включения и выключения компрессора и насоса применяют регуляторы давления и электроконтактные манометры, которые устанавливают на пневмобаке и трубопроводе. Гидропневмобаки оборудуют предохранительными клапанами (водяным и воздушным), манометрами, указателями уровня (водомерными стеклами) и др.
Насосные установки с гидропневмобаками, работающие в повторно-кратковременном режиме, смогут быть применены для повышения напора во внутренних водопроводах различных зданий, в том числе н многоэтажных при постоянном недостатке напора на вводе. Наибольшее распространение получили пневматические установки, оборудованные однокамерными гидропневматическими баками. Однако при непосредственном соприкосновении сжатого воздуха с водой уменьшается его запас и значительно увеличивается частота включения насосов, что приводит к преждевременному износу установки.
Рис. 1.42. График для расчета пневматической установки
НИИ санитарной техники разработал автоматические насосные установки с двухкамерными (мембранными) гндропневматическими баками АНУ-20 X 30, АНУ-50 X 40 и др. Резиновая мембрана отделяет воздух от воды, что значительно повышает устойчивость режима работы установки.
Двухкамерный гидропневматический бак состоит из двух разъемных камер, между которыми закреплена резиновая двухслойная (из пищевой и технической резины толщиной 3 мм) мембрана полусферической формы. Над мембраной в верхней камере находится перфорированный экран из стального листа, ограничивающий перемещение мембраны при наполнении нижней камеры бака водой. Объем нижней камеры составляет около 30% общего объема бака. Так, например, установки АНУ-20 X 30 имеют общий объем 2000л, а максимальный регулирующий объем воды 500 л: установки АНУ-50 X 40 — соответственно 5000 и 1250 л. Установки рассчитаны на максимальное давление 10 эти, причем рекомендуемое отношение минимального давления (включение насосов) к максимальному (выключение насосов) составляет 0,7—0,8. Минимальное давление принимается не менее требуемого напора в здании. Установки оборудуются насосами с подачей 15—40 м3/ч, напором 25—60 м вод. ст. Частота включения насосов установки не более десяти в 1 ч.
Принцип работы автоматической насосной установки с двухкамерным гидропневматическим баком следующий. С помощью передвижного компрессора в верхнюю камеру бака подается сжатый воздух до расчетного минимального давления, при этом мембрана занимает нижнее положение. Включается автоматика управления насосом — и он начинает подавать воду в бак и сеть. Когда в сети водоразбор уменьшается, то количество воды в нижней камере бака начинает увеличиваться, мембрана поднимается и при максимальном давлении занимает свое верхнее положение; реле давления срабатывает, и насос выключается. Под давлением сжатого воздуха резиновая мембрана перемещается вниз, выдавливает воду из нижней камеры бака в сеть. Давление в баке понижается, и при его минимальном значении контакты реле давления снова включают электродвигатель насоса.