5 10 15 20 Судовая система водозабора для контроля экологического состояния акватории Полезная модель относится к океанологии и предназначена для использования в судовых системах экологического контроля для взятия проб воды с различных горизонтов морей и океанов для исследования ее физико-химических свойств. Известен автоматический пробоотборник 1, содержащий струйный насос, емкость для отбора пробы, систему клапанов, а также угфавляемый клапан на линии подачи рабочей среды, соединенный с командным устройством, при этом управляемый клапан установлен в диффузоре струйного насоса. Известно также устройство для отбора и измерения проб жидкости 2, которое содержит испытательные сосуды, резервуар с испытательной жидкостью, первый насос, соединенный с резервуаром и с первым рядом последовательно соединенных клапанов, второй ряд последовательно соедаиенных клапанов, детектор для измерения проб, второй нанос для подачи проб из сосудов к детектору через клапаны второго рада, при этом каждый клапан первого ряда соединен с соответствующим испыгательным сосудом, а второй ряд клапанов последовательно соединен с первым рядом клапанов. Каждый клапан второго ряда также соединен с соответствующим испытательным сосудом, а клапан первого ряда и клапан второго ряда, имеющие один и тот же порядковый номер, соединены с одним и тем же сосудом. MnKG01N1/14 5 10 15 20 25 30 общаются с источником жидкости, установленный между концами трубопровода насос, предаазначенный для создания циркуляции жидкости с постоянной скоростью, выпускной клапан, соединенный в обводном пути ниже насоса и служащий для удаления образца жцдаосии из обводного трубогфовода. Вьшускной клапан имеет отверстие для удаления образца. Устройство также содержит и клапан обратного давления, установленный между выходным отверстием и частью обводного трубопровода выше насоса. Клапан обратного давления чувствителен к давлениям жидкости в выходной трубе и в обводном трубопроводе выше насоса. Указанный клапан поддерживает любую разность этих давлений постоянной. Общим недостатком рассмотренных выше аналогов и прототшта является то, что при использовании их на экологическом судне для взятия проб воды с различных горизонтов в процессе погружения водозаборного шланга на глубину в него попадают щ одукты загрязнения с поверхностных слоев воды, что приводит к искажению физико-химических свойств отбираемых проб и, в конечном итоге, к искажению результатов исследования глубинной воды. С другой стороны, рассмотренные пробоотборники не обеспечивают необходимую вакуумметрическую высоту всасывания анализируемой жидкости. Указанные недостатки существенно снижены в предлагаемой судовой системе водозабора для контроля экологического состояния акватории. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в судовую систему водозабора, содержащую обводную гидромагистраль с установленным на ней магистральным насосом, всасьгаающий вход которого через первый вентиш связан с водозаборным входом обводной магистрали, а его нагнетательный выход соединен через последовательно установленные второй и третий вентшш со сливньпй выходом обводной гидромагистрали, а также обратную гидромагистраль, связывающую всасьгаающий вход магистрального насоса через четвертый вентиль с промежутком обводной магистрали между вторым и третьим вентилями, в него введена третья гидромагистраль отбора проб, забор-щый водозаборный вход которой связан через пятый вентиль с промежутком обводной гадромагистрали между вторым и третьим вентилями, через шестой вентиль связан с блоком управляемых вентилей, подключенньпа выходами к входам блока перистальтических насосов, и через последовательно установленные седьмой вентиль и ротаметр связан с первым входом струйного насоса и через восьмой вентиль подключен вакуумметр, при 5 10 15 20 25 30 этом струйный насос связан выходом со сливным выходом обводной гидромагистрали, а вторым входом связан через девятый вентиль с промежутком обводной гидромагистрали между установленными на ней вторым и третьим вентилями, нричем вход первого вентиля связан с водозаборным входом обводной гидромагистрахм через последовательно установленные фильтр и десятый вентиль, а также через одиннадцатый вентиль связан с измерителем давления. Благодаря введению в обводную гидромагистраяь десятого вентиля с филыром и подключению к выходу последнего одиннадцатого вентиля с измерителем давления, а также введению пятого и шестого вентилей, установленных на входе гидромагистрали, обеспечивается предварительное введение в систему водозабора отфильтрованной воды под заданным давлением, что исключает при опускании на требуемую глубину забортного водозаборного шланга гидромагистрали отбора проб попадание в нее продуктов загрязнения поверхностных слоев воды, чем обеспечивается отбор глубинньк проб с реальными физико-химргческими параметрами. Введением струйного насоса, взаимодействующего с магистральным насосом, значительно повьшхается вакуумметрическая высота отбора проб воды. Блоком перистальтических насосов с подключенным к нему блоком управляемых вентилей обеспечивается в требуемые моменты времени точная дозировка отбираемых проб для осуществления соответствующего их анализа. Сущность предлагаемой модели поясняется представленным чертежом, на котором приведена ее гидравлическая схема. Судовая система водозабора содержит обводную гидромагистраль 1 (ГМ1) с установленным на ней магистральным насосом 2, гидромагисхраль 3 (ГМЗ) отбора проб, снабженную струйным насосом 4 и блоком 5 управляемых вентилей, подключенным к блоку 6 перистальтических насосов, и обратную гидромагистраль 7 (ГМ7). Первый всасывающий вход магистрального насоса 2 через первый (входной) вентиль 8 связан с водозаборным входом 9 Гм1, а его нагнетательный выход через последовательно установленные второй и третий вентили 10 и 11, соответственно, связан со сливом 12 ГМ1 и через четвертый вентиль 13, установленный на ГМ7, которая подключена к ГМ1 на участке между вентилями 10 и 11, связан с водозаборной частью ГМ1. Забортный водозаборный вход 14 ГМЗ через пятый вентиль 15 связан с отводом ГМ1 на участке между вещкпями 10 и 11 и через последовательно соединенные шестой вентиль 16, седьмой вентиль 17, установлен5 10 15 20 25 30 ньй после отвода ГМЗ к блоку 6 перильстатических насосов, и ротаметр 18 связан с первым входом струйного насоса 4, к которому через восьмой вентиль 19 подключен вакуумметр 20. Второй вход струйного насоса 4 чер девятый вентиль 21 подключен к ГМ1 на учаспсе между вентилями 10 и 11, а выход насоса 4 подключен к сливному участку ГМ1. На водозаборном участке обводной ГМ1 со стороны входа 9 установлены последовательно десятый вентиль 22 и фильтр 23, сток которого вьшолнен в месте соедщ1ения ГМ1 и ГМ7, к которому через одиннадцатый вентиль 24 подключен измеритель 25 давления. Второй всасьшающий вход магистрального насоса 2 через двенадцатый вентиль 26 соединен с емкостью 27 для моющето раствора. Предлагаемая система водозабора работает следуюнщм образом. Рассмотрим три основньи; режима работы: -подготовка пробоотборника к отбору проб; -отбор проб с глубинных горизонтов; -периодическая промывка гидромагистралей. Подготовка системы к отбору проб предназначена для исключения возможности попадания продуктов загрязнения с поверхностных слоев воды в забортную часть гидромагистрали 3 отбора проб в процессе погружения ее в глубинные слои воды с целью исключения искажения физико-химических параметров забираемых с глубины проб воды. Для этого открьшают вентили 22, 8, 10, 15, 11 и 13, остальные вентили закрыты. Включают магистральный насос 2 и забираемая обводной магистралью 1 вода через вентиль 22, фильтр 23, входной венгаль 8 начинает заполнять систему от забортной водозаборной части ГМЗ до сливной части ГМ1, а также и обратную магастраль ГМ7, предназначенную для поддержания заданной разности давления на входе и выходе насоса 2. Вода заполняется под давлением, контролируемым измерителем 25, которое регулщ)уется ветТИЛЯМИ. Расход водах регулируется венпшями 11 и 15. После полного заполнения магистраяея отфильтрованной водой забортная водозаборная часть гидромагистрали ГМЗ отбора проб погружается на требуемую глубину. Таким образом исключается попадание в магистраль продуктов загрязнения поверхностных слоев воды. После погружения водозаборной части ГМЗ на заданную глубину вентиль 15 закрывается для исключения попадания воды из линии нагнетания насоса 2 в линию отбора глубинных проб, и система водозабора готова к нормальной работе. 5 10 15 20 25 Отбор глубинных проб воды осуществляется струйным насосом 4 и блоком 6 перильсгатических насосов посредством блока 5 управляемых вентилей. Необходимый расход отбираемых проб устан шиваегся с помощью вентилей 17 и 21 и контролируется ротаметром 18. Степень вакуума на входе струйного насоса 4 контролируется вакуумметром 20. Требуемый объем отбираемых проб задается сигналами управления, поступаюпщми в блок 5 управляемых вентилей, осуществляющий необходимую дозировку. При периодической промывке гидромагистралей моющим раствором к емкости 27 с раствором подстыковьшается шланг, с помощью которого через вентиль 26 к всасьгоающему патрубку насоса 2 подается раствор. К этой же емкости с помощью специального переходника подсоединяют и забортную часть ГМЗ. Вентили 8, 21 и 11 при этом закрьшают, а вентили 26, 10 и 15 отрьшают, включают насос 2 и производят промывку водозаборной части ГМЗ, при этом промьгаочный раствор циркулирует по замкнутому контуру: емкость 27 с раствором - вентиль 26 - насос 2 - вентиль 10 - вентиль 15 - емкость 27 с раствором. По окончании промьшочного процесса насос 2 выключают и при открытом вентиле 7 промьшочный раствор из водозаборной магистрали сливается в свободную емкость. Судовая система водозабора для экологического ко1проля предлагаемой конструкции позволяет отбирать глубинные пробы воды без искажения их истинных физико-химических характеристик, и при этом благодаря использованию взаимодействующей пары магистрального и струйного насосов достигается необходимая вакуумметрическая высота взятия глубинных проб. Представленные описание и чертежи позволяют, используя существующие элементную базу и технологию без особых трудностей изготовить предлагаемую полезную модель в производстве и использовать ее в судовых системах экологического контроля, что характеризует ее как цромышленно применимую. Источншси информации: 1.Авт. сввд. СССР №631800, кл. GOIN 1/10, 78 г. 2.Пат. США № 4655094, кл. G01N 1/14, 87 г. 3.Пат. США № 4037475 , кл. GOIN 1/14, 77 г. (прототип).5 10 15 20 Ship's water intake system for monitoring the ecological state of the water area The utility model relates to oceanology and is intended for use in shipboard environmental control systems for taking water samples from different horizons of the seas and oceans to study its physicochemical properties. Known automatic sampler 1 containing a jet pump, a container for sampling, a valve system, as well as an alphanumeric valve on the supply line of the working medium connected to the command device, while the controlled valve is installed in the diffuser of the jet pump. A device for sampling and measuring liquid samples 2 is also known, which contains test vessels, a reservoir with test liquid, a first pump connected to the reservoir and to the first row of valves connected in series, a second row of valves connected in series, a detector for measuring samples, and a second deposit for feeding samples from vessels to the detector through the valves of the second rad, each valve of the first row is connected to the corresponding test vessel, and the second row of valves is connected in series with the first row m valves. Each second row valve is also connected to a corresponding test vessel, and the first row valve and the second row valve having the same serial number are connected to the same vessel. MnKG01N1 / 14 5 10 15 20 25 30 communicate with a fluid source, a pump installed between the ends of the pipeline, designed to create fluid circulation at a constant speed, an exhaust valve connected to the bypass below the pump and used to remove the sample from the bypass pipe. The vent valve has a hole to remove the sample. The device also includes a back pressure valve installed between the outlet and the part of the bypass pipe above the pump. The back pressure valve is sensitive to fluid pressures in the outlet pipe and in the bypass pipe above the pump. The specified valve keeps any difference of these pressures constant. A common drawback of the analogues and prototypes discussed above is that when they are used on an ecological vessel to take water samples from various horizons during the immersion of the water intake hose to the depth, pollution products from the surface layers of water get into it, which leads to a distortion of the physicochemical properties samples taken and, ultimately, to distort the results of deep water research. On the other hand, the considered samplers do not provide the necessary vacuum gauge height of the suction of the analyzed liquid. These shortcomings are significantly reduced in the proposed ship’s water intake system to monitor the ecological status of the water area. The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the ship’s water intake system containing a bypass hydraulic line with a main pump installed on it, a suction inlet of which through the first valve is connected to the water intake of the bypass line, and its discharge outlet is connected through a second and third ventilation unit connected in series with by the outlet of the bypass hydraulic line, as well as the reverse hydraulic line connecting the intake intake of the main pump through the fourth valve with by a by-pass line between the second and third valves, a third sampling hydraulic line is introduced into it, the sampling intake of which is connected through the fifth valve to the gap of the bypass highway between the second and third valves, through the sixth valve is connected to the controlled valve block, connected to the inputs by the outputs block of peristaltic pumps, and through a sequentially installed seventh valve and rotameter connected to the first input of the jet pump and through the eighth valve a vacuum gauge is connected, at 5 10 15 20 25 30 the jet pump is connected by the outlet to the drain output of the bypass hydraulic line, and the second input is connected through the ninth valve with the gap of the bypass hydraulic line between the second and third valves installed on it, the input of the first valve is connected to the water inlet of the bypass hydraulic line through the filter and the tenth valve installed in series, and also through the eleventh valve connected to a pressure meter. By introducing a tenth valve with a filler into the bypass hydraulic line and connecting the last eleventh valve with a pressure gauge to the outlet, as well as introducing the fifth and sixth valves installed at the inlet of the hydraulic line, preliminary introduction of filtered water at a given pressure into the intake system is possible, which eliminates when lowering by the required depth of the water intake hose of the sampling hydraulic line; ingress of pollution products of the surface layers of water into it, which ensures sampling of depth samples with real physicochemical parameters. By introducing a jet pump interacting with the main pump, the vacuum gauge of the water sampling is significantly increased. The peristaltic pump unit with the controlled valve unit connected to it ensures the exact dosage of the samples taken at the required time points to carry out their corresponding analysis. The essence of the proposed model is illustrated by the presented drawing, which shows its hydraulic circuit. The ship’s water intake system contains a bypass hydraulic line 1 (GM1) with a main pump 2 installed on it, a hydraulic sampling line 3 (GMZ) of sampling, equipped with a jet pump 4 and a block of controllable valves 5 connected to block 6 of peristaltic pumps, and a return hydraulic line 7 (GM7) . The first suction inlet of the main pump 2 through the first (input) valve 8 is connected to the water intake 9 Gm1, and its discharge output through the second and third valves 10 and 11 sequentially installed, respectively, is connected to the drain 12 GM1 and through the fourth valve 13 installed on GM7, which is connected to GM1 in the area between valves 10 and 11, is connected to the water intake part of GM1. The outboard water intake inlet 14 of the GMZ through the fifth valve 15 is connected to the outlet GM1 in the area between the ducts 10 and 11 and through the sixth valve 16, the seventh valve 17, connected in series 5 10 15 20 25 30 ny after the GMZ is discharged to the block 6 of the peristatic pumps, and the rotameter 18 is connected to the first input of the jet pump 4, to which a vacuum gauge 20 is connected through the eighth valve 19. The second input of the jet pump 4, the black ninth valve 21 is connected to GM1 in the interval between valves 10 and 11, and the output of pump 4 is connected to the drain section of GM1. At the water intake section of the bypass GM1 from the inlet side 9, a tenth valve 22 and a filter 23 are installed in series, the drain of which is filled at the point of connection of GM1 and GM7, to which a pressure meter 25 is connected through the eleventh valve 24. The second suction inlet of the main pump 2 through the twelfth valve 26 is connected to the tank 27 for the detergent solution. The proposed water intake system works as follows. Consider the three main ones; operating mode: -preparation of a sampler for sampling; - sampling from deep horizons; -periodic flushing of hydraulic lines. The preparation of the system for sampling is designed to exclude the possibility of contamination products from the surface water layers entering the outboard of the hydraulic sampling line 3 while immersing it in the deep water layers in order to eliminate distortion of the physicochemical parameters of water samples taken from the depth. To do this, the valves 22, 8, 10, 15, 11 and 13 are opened, the remaining valves are closed. Turn on the main pump 2 and water drawn by the bypass line 1 through valve 22, filter 23, inlet wengal 8 begins to fill the system from the outboard intake part of the GMZ to the drain part of GM1, as well as the return manifold GM7, designed to maintain a given pressure difference at the inlet and outlet pump 2. Water is filled under pressure controlled by meter 25, which is regulated by the VETILES. The water flow rate is regulated by the cans 11 and 15. After the main line is completely filled with filtered water, the outboard water intake part of the GMZ sampling line is submerged to the required depth. In this way, the contamination of the surface water layers does not get into the highway. After immersing the water intake part of the GMZ to a predetermined depth, the valve 15 closes to prevent water from the pump 2 discharge line from entering the depth sampling line, and the water intake system is ready for normal operation. 5 10 15 20 25 The deep water samples are taken by the jet pump 4 and block 6 of the perilsgatic pumps by means of the block 5 of controlled valves. The required flow rate of the samples taken is established with the help of valves 17 and 21 and is controlled by a rotameter 18. The degree of vacuum at the inlet of the jet pump 4 is controlled by a vacuum gauge 20. The required volume of samples taken is set by control signals supplied to the block 5 of the controlled valves, which performs the necessary dosage. During periodic washing of the hydraulic lines with a washing solution, a hose is podcast to the container 27 with the solution, with the help of which a solution is supplied through the valve 26 to the suction pipe of the pump 2. With the help of a special adapter, the outboard part of the GMZ is also connected to this tank. At the same time, valves 8, 21 and 11 are closed, and valves 26, 10 and 15 are turned off, turn on pump 2 and flush the water intake part of the GMZ, while the washing solution circulates in a closed circuit: tank 27 with solution - valve 26 - pump 2 - valve 10 - valve 15 - capacity 27 with the solution. At the end of the batch process, the pump 2 is turned off and, with the valve 7 open, the batch solution from the intake line is discharged into a free container. The ship’s water intake system for ecological monitoring of the proposed design allows us to take deep water samples without distorting their true physicochemical characteristics, and at the same time, using the interacting pair of main and jet pumps, the required vacuum gauge height for taking deep samples is achieved. The presented description and drawings allow using the existing elemental base and technology to make the proposed utility model in production without any difficulties and use it in marine environmental control systems, which characterizes it as industrially applicable. Sources of information: 1.Aut. svd. USSR No. 631800, class GOIN 1/10, 78 g. US No. 4655094, CL G01N 1/14, 87 g. 3. Pat. USA No. 4037475, cl. GOIN 1/14, 77 g. (Prototype).