1. Описание технологического процесса

Артезианская скважина -- это буровая скважина, которая пробурена для эксплуатации подземных вод.

Артезианские водоносные горизонты залегают между двумя водоупорными слоями и надежно защищены от поверхностного загрязнения. В отличие от грунтовых вод они часто имеют отдаленную область питания -- за несколько километров и даже за десятки и сотни километров. При вскрытии скважины уровень артезианской воды всегда устанавливается значительно выше водоупорной кровли водоносного горизонта, а иногда артезианская вода сама изливается из скважины (фонтанирует). На тех участках, где артезианские воды получают питание, они приобретают характер или грунтовых со свободной поверхностью, или межпластовых грунтовых вод.

Глубина артезианской скважины составляет более 50 м, чаще всего 80 м. Вода из артезианской скважины отличается отличным качеством. Загрязнения с поверхности земли не имеют никакой возможности попасть в известняковый слой, поэтому единственным недостатком воды может быть повышенное содержание железа и минералов. Поэтому, как и в случае более мелких скважин, пробуренных до грунтовых вод, понадобится очистка воды для применения её в пищевых целях.

Артезианская скважина - это практический неиссякаемый источник воды. Она быстро наполняется свежей водой, из неё можно выкачивать на порядок больше воды, чем из скважин, пробуренных на песок, - до 5 кубометров в час. Срок эксплуатации артезианской скважины также значительно больше по сравнению со сроком службы более мелких скважин. При постоянной (не сезонной) эксплуатации артезианская скважина прослужит десятки лет.

Основным недостатком артезианской скважины является её стоимость.

Во-первых, её глубина значительно больше и само бурение потребует больших затрат, бурение артезианской скважины занимает несколько дней. Во-вторых, потребуется большее количество обсадных труб.

Описание системы:

Насос из скважины закачивает воду в открытую промежуточную накопительную емкость, располагающуюся в подвале жилого дома, из которой одна насосная станция Н1 качает воду на дом, а вторая Н2 - на полив и технические нужды. Причем отбор воды для насосной станции полива располагается у самого дна накопительной емкости НБ. Это позволяет удалять накапливаемый на дне накопительной емкости НБ в процессе работы системы водоснабжения ил, а также опорожнять емкость в случае необходимости. Отбор же воды на водоснабжение дома берется на расстоянии около 100 мм от дна. Также на линии водоснабжения дома установлен фильтр.

Для защиты от сухого хода погружного насоса ПН на выходе установлен датчик протока ДП. При получении сигнала на запуск погружного насоса ПН требуется через 3-5 сек. после старта включать контроль состояния датчика протока ДП. Если по истечении этого времени датчик протока ДП не размыкает свои контакты, то система отключается примерно на 10 мин. (время заполнения скважины), после чего процесс запускается заново. Если же процесс сразу запустился удачно, и по истечении определенного времени скважина осушилась, то датчик протока замкнет свои контакты, и через 3-5 сек. система отключается также на 10 мин. для заполнения скважины.

Сигналы управления погружным насосом ПН поступают от датчиков верхнего и нижнего уровней (ВУ и НУ). То есть при замыкании датчика нижнего уровня НУ запускается погружной насос ПН. После заполнения емкости и размыкания датчика верхнего уровня ВУ погружной насос ПН отключается. Для защиты от возможного перелива емкости при выходе из строя датчика верхнего уровня устанавливается датчик верхнего аварийного уровня ВАУ. При срабатывании датчика верхнего аварийного уровня ВАУ происходит отключение погружного насоса ПН. При этом после того, как

уровень воды начнет падать и датчик верхнего аварийного уровня разомкнется по истечении 3 мин. (время осушения накопительной емкости при одновременно включенных обеих насосных станциях), погружной насос ПН вновь включится. То есть система как бы переходит на работу от датчика верхнего аварийного уровня с работой по установке времени.

Для защиты насосных станций от сухого хода в накопительной емкости НБ установлен датчик нижнего аварийного уровня НАУ, при срабатывании которого блокируется их работа. При срабатывании датчиков аварийного верхнего ВАУ и аварийного нижнего НАУ уровней выдается прерывистый звуковой сигнал.

Реализовать схему управления представленной системы водоснабжения жилого дома можно на базе промежуточных реле и реле времени. Но в большинстве случаев их можно заменить одним программируемым реле ПР110 производства компании «ОВЕН».

Рис. 1. Функциональная схема автоматизированной системы управления насосами артезианских скважин и станций водозабора

автоматизация артезианский скважина водопровод