ES2397601A2

ES2397601A2 - Installation for air injection in water drive deposits (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2397601A2
Application number: ES201130833A
Authority: ES
Inventors: Fernando ALCARAZ BERNÁLDEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2013-03-08
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: ES2397601R1; ES2397601B1

Abstract

Installation for air injection in water supply tanks. Applicable to installations with a pressure tank (1), from which and through a motor-pump, water is driven into the network. It consists of a compressor (2) which, through the corresponding check valve (3), solenoid valve (4) and pressure switch (5), injects air into the pressure tank (1), the solenoid valve (4) being electrically powered by a transformer (11) and connected with a probe rod (13) mounted internally in the tank and through a "hollow cross" (9) connection, where, moreover, air enters the pressure tank. When the water level reaches the rod, the solenoid valve is activated and the air injection to the tank is initiated. In this way, it is possible to maintain the volume and air pressure in the water supply tank, in order to achieve a reduction in the number of starts of the corresponding drive pump-motor. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua Installation for air injection in water supply tanks

OBJECT OF THE INVENTION

La presente invención se refiere a una instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua, prevista para su aplicación en aquellos grupos de presión de aire/agua utilizados en los sistema de elevación y distribución de agua en todo tipo de redes verticales y horizontales, utilizables tanto en edificios como en urbanizaciones e industria, y en donde la impulsión del agua se realiza mediante motores-bomba. The present invention relates to an installation for air injection in water supply tanks, intended for application in those air / water pressure groups used in water lifting and distribution systems in all types of vertical and horizontal networks , usable both in buildings and in urbanizations and industry, and where the water is driven by pump motors.

El objeto de la invención es mantener el volumen y presión de aire en el depósito de impulsión de agua, con el fin de conseguir una reducción en el número de arranques del correspondiente motor-bomba de impulsión, como también, asegurar presión y caudal en la red de suministro al usuario. The object of the invention is to maintain the volume and pressure of air in the water supply tank, in order to achieve a reduction in the number of starts of the corresponding drive-pump motor, as well as to ensure pressure and flow in the user supply network.

BACKGROUND OF THE INVENTION

En los sistemas de bombeo e impulsión de agua, como por ejemplo los correspondientes a un bloque de viviendas, existe un depósito a presión desde el cual mediante un motor-bomba se impulsa el agua a la red, de acuerdo con la demanda de los usuarios, de manera tal que a este depósito se le aplica aire desde un compresor, de acuerdo con la activación de una electroválvula que actúa en consecuencia con el nivel de agua existente en el depósito a presión. In the pumping and water supply systems, such as those corresponding to a block of houses, there is a pressure tank from which, by means of a motor-pump, the water is driven to the network, according to the demand of the users , such that air is applied to this reservoir from a compressor, in accordance with the activation of a solenoid valve that acts accordingly with the level of water in the pressure vessel.

Existen diversos tipos o sistemas para aplicar el aire a presión, pero siempre con el denominador común de falta de mantenimiento en el volumen de aire comprimido que se aplica, y que es necesario para el correcto funcionamiento de los sistemas de bombeo correspondientes. There are various types or systems to apply the pressurized air, but always with the common denominator of lack of maintenance in the volume of compressed air that is applied, and that is necessary for the proper functioning of the corresponding pumping systems.

Entre los problemas que se presentan como más importantes, de acuerdo con la técnica y sistemas convencionales, pueden resumirse los siguientes: Among the problems that are presented as more important, according to the conventional technique and systems, the following can be summarized:

-En ninguno de ellos se controla el nivel del aire. -En el depósito de presión existen diferencias de presión significativas. -La pérdida del aire se da con mucha frecuencia en muchos de los sistemas. -Existen dispositivos que no inyectan aire suficiente al recipiente de presión. -El grupo de presión, es decir el motor-bomba, se pone en marcha y se desactiva continuamente, ya que suele arrancar en cuanto existe una pequeña depresión en la red, como consecuencia de la apertura de un grifo, por lo que termina perjudicando y acortando la vida de los motores, cuadro eléctrico de maniobra, tubos, canalizaciones, etc. -Es necesario un continuo e intenso mantenimiento así como reparaciones a corto plazo de tiempo de los diferentes aparatos y componentes que participan en el conjunto de la instalación. -Existe un elevado consumo de energía eléctrica como consecuencia de la cadencia de arranque/paro del motor frecuentemente. -None of them controls the air level. -In the pressure tank there are significant pressure differences. -Air loss occurs very frequently in many of the systems. -There are devices that do not inject enough air into the pressure vessel. -The pressure group, that is the motor-pump, starts and deactivates continuously, as it usually starts as soon as there is a small depression in the network, as a result of the opening of a tap, so it ends damaging and shortening the life of the motors, electrical control panel, pipes, pipes, etc. -It is necessary a continuous and intense maintenance as well as short-term repairs of the different devices and components that participate in the installation as a whole. -There is a high consumption of electrical energy as a result of the engine start / stop cadence frequently.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

La instalación para inyección de aire que se preconiza ha sido concebida para resolver la problemática anteriormente expuesta, caracterizándose fundamentalmente por la incorporación en el interior del depósito a presión de una varilla que se encuentra eléctricamente conectada con la electroválvula de apertura y cierre del aire a presión, esta electroválvula está intercalada entre el compresor de aire y un presostato regulable que garantiza las presiones de trabajo preestablecida en el propio depósito de aire/agua, cerrándose el circuito a través de un conductor de tierra dispuesto entre la electroválvula y un punto de puesta a tierra de dicho depósito de aire/agua. The installation for air injection that has been recommended has been conceived to solve the problem described above, mainly characterized by the incorporation inside the pressure tank of a rod that is electrically connected with the solenoid valve for opening and closing the pressurized air , this solenoid valve is sandwiched between the air compressor and an adjustable pressure switch that guarantees the preset working pressures in the air / water tank itself, the circuit being closed through a ground conductor arranged between the solenoid valve and a set point ground of said air / water tank.

Este sistema esta comandado, esencialmente, por dos señales electrónicas: Una de presión y la otra por nivel de agua, ambas producidas en el interior del depósito de agua a presión. La activación de la inyección de aire se produce por éstas dos señales simultaneas y su desactivación por falta de una de ellas, sin que estas funciones, en ningún caso, resulten limitativas del sistema objeto de la invención. This system is commanded, essentially, by two electronic signals: one of pressure and the other by water level, both produced inside the pressurized water tank. The activation of the air injection is produced by these two simultaneous signals and their deactivation due to lack of one of them, without these functions, in any case, being limiting of the system object of the invention.

En base a esta solución, cuando el extremo de la varilla, que actúa como sonda, detecta el nivel del agua al entrar lógicamente en contacto con el mismo, la electroválvula recibe la correspondiente señal por parte de la varilla sonda, llevándose a cabo la activación de la electroválvula y por tanto iniciándose la inyección/impulsión de aire al interior del depósito, mientras que cuando el nivel del agua baja por debajo del extremo de la varilla, entonces la electroválvula pierde el estímulo eléctrico, desactivándose y deteniendo la impulsión de aire al interior del depósito. Based on this solution, when the end of the rod, which acts as a probe, detects the water level when logically coming into contact with it, the solenoid valve receives the corresponding signal from the probe rod, activating of the solenoid valve and therefore starting the injection / impulsion of air into the tank, while when the water level falls below the end of the rod, then the solenoid valve loses the electrical stimulus, deactivating and stopping the air supply to the inside the tank.

Por lo tanto, se trata de mantener, en base a la instalación de la invención, el volumen de aire en sistemas o grupos de presión de aire/agua, para impulsión de agua a la red, manteniéndose esa presión dentro de unos parámetros que permiten la elevación del agua hasta la altura deseada, con presión y caudal de agua constante, efectuándose una conexión a través de la propia varilla sonda. Therefore, it is a question of maintaining, based on the installation of the invention, the volume of air in air / water pressure systems or groups, for water supply to the network, maintaining that pressure within parameters that allow the water elevation to the desired height, with constant water pressure and flow, making a connection through the probe rod itself.

La instalación incluye además el correspondiente compresor de aire, a la salida del cual se ha previsto una válvula de retención y a continuación la electroválvula que, alimentada a través de un transformador de tensión primaria a 220V. y secundaria a 24V., está conectada a un punto de masa del propio depósito de presión y a un Terminal aislado conectado a la varilla sonda, que queda en el interior del propio depósito y, seguidamente, a la salida de la electroválvula, se intercala, en el tubo flexible conductor del flujo de aire, un presostato. The installation also includes the corresponding air compressor, at the outlet of which a check valve is provided and then the solenoid valve, which is fed through a 220V primary voltage transformer. and secondary to 24V., it is connected to a ground point of the pressure tank itself and to an isolated terminal connected to the probe rod, which is inside the tank itself and, then, at the outlet of the solenoid valve, it is inserted, in the flexible air flow conductive tube, a pressure switch.

La varilla está conectada a un terminal aislado eléctricamente que, a su vez, se monta en la parte superior de una conexión hueca en “cruz” acoplada sobre la base superior del depósito en la que, en uno de los extremos de la rama transversal de la conexión en “cruz”, se conecta el conducto que a partir de la electroválvula alcanza el propio depósito para la aplicación del aire, mientras que en el otro extremo de la comentada rama horizontal de la conexión en “cruz”, se incluye un manómetro para conocer en todo momento la presión del aire. The rod is connected to an electrically insulated terminal which, in turn, is mounted on the top of a hollow "cross" connection coupled on the upper base of the tank in which, at one end of the transverse branch of the "cross" connection, the duct is connected which, from the solenoid valve, reaches the tank itself for the application of air, while at the other end of the commented horizontal branch of the "cross" connection, a pressure gauge is included to know at all times the air pressure.

Mediante la instalación referida, las ventajas frente a los sistemas tradicionales son evidentes, pudiéndose resumir en las siguientes: Through the aforementioned installation, the advantages over traditional systems are evident, and can be summarized as follows:

--: Las entradas de aire y agua al depósito de presión son independientes. The air and water inlets to the pressure tank are independent.

--: La inyección de aire se efectúa cuando el agua sube, en el depósito de presión, al máximo nivel preestablecido y toca la varilla que cierra el circuito eléctrico que activa la electroválvula que deja pasar el aire produciéndose dicha inyección. The air injection is carried out when the water rises, in the pressure tank, to the maximum preset level and touches the rod that closes the electrical circuit that activates the solenoid valve that allows the air to pass, producing said injection.

--: Se consigue un retardo o espaciado de los arranques/parada del conjunto motor-bomba de impulsión de agua y, por lo tanto, el número de estos arranques al día. A delay or spacing of the start / stop of the water pump motor-pump assembly and, therefore, the number of these starts per day is achieved.

--: En cada ciclo de arranque/parada del motor-bomba se multiplica hasta por 10 el volumen de agua suministrada a la red, desde el depósito de presión, sin perder características de presión. In each cycle of start / stop of the motor-pump, the volume of water supplied to the network is multiplied by up to 10, from the pressure tank, without losing pressure characteristics.

--: Se consigue un ahorro de energía como consecuencia de lo expuesto anteriormente, es decir, como consecuencia del espaciado de los arranques/parada del grupo motor bomba. Energy savings are achieved as a result of the foregoing, that is, as a result of the spacing of the start / stop of the pump motor group.

Además de las ventajas anteriormente referidas, se consigue alargar la vida del motor bomba y del correspondiente cuadro eléctrico de maniobra, reduciendo el consumo de energía eléctrica, así como ruidos, cargas dinámicas, etc., estabilizando además la presión constante del agua al reducir el número de arranques/paradas del motor bomba y en consecuencia se consume menos energía eléctrica, lo que ayuda a mejorar las condiciones medioambientales. In addition to the aforementioned advantages, it is possible to extend the life of the pump motor and the corresponding electrical control panel, reducing the consumption of electrical energy, as well as noise, dynamic loads, etc., also stabilizing the constant water pressure by reducing the number of starts / stops of the pump motor and consequently less electrical energy is consumed, which helps to improve environmental conditions.

En un ejemplo comparativo con los dispositivos convencionales, puede decirse que en una estación de bombeo actual, para un bloque de viviendas o similar, con un depósito de presión de aire/agua de 500 litros, se comprueba que el motor-bomba arranca a los 15 litros de agua demandada por la red, en los casos mas favorables. In a comparative example with conventional devices, it can be said that in a current pumping station, for a housing block or similar, with a 500 liter air / water pressure tank, it is verified that the pump motor starts at 15 liters of water demanded by the network, in the most favorable cases.

Pues bien, mediante el equipo de inyección de aire de la invención, se ha comprobado que para ese mismo supuesto el motor-bomba se pone en funcionamiento cada 150 litros de agua demandada a la red, con lo que se obtiene un ahorro de los arranque/parada del motor de un 1.000%, con el consiguiente ahorro en kilovatios/hora, ahorro económico, menor periodo de amortización del coste, etc. Well, by means of the air injection equipment of the invention, it has been proven that for that same case, the motor-pump is put into operation every 150 liters of water demanded from the network, which results in starting savings / engine shutdown of 1,000%, with the consequent savings in kilowatts / hour, economic savings, shorter cost amortization period, etc.

DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un único dibujo en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that will then be made and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a single drawing is attached as an integral part of said description. where for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

La figura única mostrada en la hoja de planos referida, representa la instalación para inyección de aire en un depósito de impulsión de agua, todo ello de acuerdo con el objeto de la invención. The unique figure shown on the referenced sheet of drawings, represents the installation for air injection in a water supply tank, all in accordance with the object of the invention.

PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Como se puede ver en la figura referida, la instalación de inyección de aire de la invención comprende, como es convencional, un depósito de presión (1) de aire/agua, al que se aplicaría aire a presión, cuando sea necesario, efectuándose esa impulsión de aire desde un compresor (2) a la salida del cual se ha previsto una válvula de retención (3) y a continuación se sitúa una electroválvula (4) de manera que, seguidamente, se instala un presostato regulador de presión (5) a partir del cual y a través de un conducto flexible (6) conectado a un adaptador As can be seen in the aforementioned figure, the air injection installation of the invention comprises, as is conventional, an air / water pressure reservoir (1), to which air under pressure would be applied, when necessary, with that air supply from a compressor (2) to the outlet of which a check valve (3) is provided and then an electrovalve (4) is placed so that, subsequently, a pressure regulating pressure switch (5) is installed a from which and through a flexible conduit (6) connected to an adapter

(10) se aplicará presión de aire al interior del depósito (1) a través de una “cruz hueca” de acoplamiento general (9). (10) air pressure will be applied to the interior of the tank (1) through a "hollow cross" of general coupling (9).

La electroválvula (4) está eléctricamente conectada, a través de un cable de conexión (7) con un Terminal aislado eléctricamente (8) fijado a una “cruz hueca” de acoplamiento del conjunto (9) que a su vez se sitúa en la parte superior del depósito (1). Entre ese Terminal aislado (8) y la electroválvula (4) se ha previsto un transformador de tensión primaria a 220V. y secundaria a 24V. (11). The solenoid valve (4) is electrically connected, through a connection cable (7) with an electrically insulated terminal (8) fixed to a "hollow cross" coupling of the assembly (9) which in turn is located in the part upper tank (1). Between that isolated Terminal (8) and the solenoid valve (4) a 220V primary voltage transformer is provided. and secondary to 24V. (eleven).

El conducto (6) canaliza el aire impulsado por el compresor (2) al interior del depósito (1) acoplándose al 5 adaptador (10) y éste adaptador (10) a la “cruz hueca” de acoplamiento general (9) mientras que por el otro extremo de esa “cruz hueca” (9) se monta un manómetro (12) para medir la presión en cada momento. The duct (6) channels the air driven by the compressor (2) into the tank (1) by coupling the adapter (10) and this adapter (10) to the "hollow cross" of general coupling (9) while at the other end of that "hollow cross" (9) a pressure gauge (12) is mounted to measure the pressure at all times.

Sobre la “cruz hueca” (9) de entrada de aire al depósito (1) se ha previsto una varilla (13) conectada al Terminal aislado (8) que se constituye como sonda de nivel de manera que en el momento que el nivel del agua (14) On the "hollow cross" (9) of air inlet to the tank (1) a rod (13) is provided connected to the insulated terminal (8) that is constituted as a level probe so that at the moment that the level of the water (14)

10 alcanza el extremo inferior de esa varilla (13) se lleva a cabo la activación de la electroválvula (4) y, por tanto, la impulsión de aire, a través del conducto (6), al interior del depósito (1); mientras que cuando el nivel del agua (14) desciende por debajo del extremo inferior de tal varilla (13), se produce la desactivación de la electroválvula (4) y, con ello, la parada de impulsión de aire al interior del depósito (1). 10 reaches the lower end of that rod (13) the activation of the solenoid valve (4) is carried out and, therefore, the air supply, through the conduit (6), into the tank (1); while when the water level (14) falls below the lower end of such a rod (13), deactivation of the solenoid valve (4) occurs and, with it, the stop of air supply inside the tank (1) ).

15 Además del cable de conexión (7), la electroválvula (4) y el Terminal aislado (8) al que está conectada la varilla (13), se ha previsto el correspondiente cable de toma de “masa o tierra” que cierra el circuito eléctrico del sistema (15) entre esa electroválvula (4) y el punto de toma de “masa o tierra” (16) del propio depósito de presión (1). 15 In addition to the connection cable (7), the solenoid valve (4) and the insulated terminal (8) to which the rod (13) is connected, the corresponding “earth or earth” socket cable that closes the circuit is provided electrical system (15) between that solenoid valve (4) and the “ground or ground” point (16) of the pressure tank itself (1).

20 Por último, cabe señalar el hecho de que el depósito estará provisto de una válvula de seguridad (17) para evitar sobrepresiones y una conexión a tierra efectiva (18). 20 Finally, it should be noted that the tank will be provided with a safety valve (17) to prevent overpressures and an effective ground connection (18).

Claims

1st.- Installation for air injection in water supply tanks, which is applicable in those

water supply pumping systems from a pressure tank (1), from which and by means of an engine

5 water pump is driven to the network according to what is demanded by the users, it is characterized because it is constituted

by means of a compressor (2) from which and through the corresponding check valve (3), solenoid valve (4)

and pressure regulating valve or pressure switch (5), drives pressurized air to the pressure tank (1), the

solenoid valve (4) electrically powered by a transformer (11) and connected, through a terminal

insulated coupled at the top of the tank, with a probe rod (13) mounted internally in the tank itself and associated with a "hollow cross" (9) connection, system support, also constituting the means of

pressurized air inlet inside the tank.

2nd.- Installation for air injection in water supply tanks, according to claim 1, characterized in that between the solenoid valve (4) and the "hollow cross" (9) mounted on the upper end of the tank 15 for the entry of air into pressure, a flexible conduit (6) is provided in which an element of

Connection.

3.- Installation for air injection in water supply tanks, according to previous claims, characterized in that the solenoid valve (4), in addition to being connected through the transformer with the air pressure connection connection inside the tank, is connected to the negative pole through a

fixed and ground point provided for that purpose outside the warehouse itself.