ITFI20120192A1 - "CONTROL SYSTEM OF LIFTING PUMPS IN A SEWAGE OR LIKE WELL" - Google Patents
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Description
“SISTEMA DI CONTROLLO DI POMPE DI SOLLEVAMENTO IN UN POZZO FOGNARIO O SIMILE†`` CONTROL SYSTEM OF LIFTING PUMPS IN A SEWELL OR SIMILAR ''
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Campo tecnico Technical field
La presente invenzione riguarda il campo dei sistemi di gestione e controllo degli impianti fognari e idrici in generale, e più in particolare ha per oggetto un sistema di controllo di pompe di sollevamento in un pozzo fognario o simile. Forma oggetto dell’invenzione anche un dispositivo di controllo di pompe da utilizzare in detto sistema, ed anche un procedimento per il controllo di pompe di sollevamento n un pozzo fognario o simile. The present invention relates to the field of management and control systems for sewage and water systems in general, and more particularly it relates to a control system for lifting pumps in a sewer well or the like. The invention also relates to a pump control device to be used in said system, and also a method for controlling lifting pumps in a sewer well or the like.
Stato della tecnica State of the art
Il presente sistema à ̈ una evoluzione del dispositivo di controllo di pompe di sollevamento in un impianto fognario o simile descritto nel brevetto europeo EP0580558, a sua volta evoluzione della domanda di brevetto italiano FI1992A000148. The present system is an evolution of the control device for lifting pumps in a sewer system or the like described in the European patent EP0580558, in turn an evolution of the Italian patent application FI1992A000148.
Come spiegato in tali documenti, gli impianti fognari dinamici presentano generalmente dei pozzi di raccolta delle acque reflue o dei liquami, in cui convergono uno più condotti e da cui i liquami vengono sollevati per mezzo di pompe sommerse ed inviati ad una sezione a quota più elevata dell'impianto fognario. In impianti di questo tipo à ̈ necessario disporre di un sistema che comanda l'avviamento e l'arresto delle pompe di sollevamento per garantire da un lato che le pompe rimangano sempre sommerse (per evitare che si “brucino†i relativi motori elettrici nel caso le pompe rimangano esterne all’acqua) e dall'altro che non venga superato un livello di sicurezza dei liquami. As explained in these documents, dynamic sewage systems generally have sewage or sewage collection wells, in which one more conduits converge and from which the sewage is raised by means of submerged pumps and sent to a higher section. sewer system. In systems of this type, it is necessary to have a system that controls the starting and stopping of the lifting pumps to ensure on the one hand that the pumps always remain submerged (to prevent the relative electric motors from being `` burned '' in the if the pumps remain external to the water) and on the other hand that a safety level of the sewage is not exceeded.
Abitualmente in un unico pozzo vengono disposte due pompe di uguale portata associate ad un sistema di galleggianti che ne controllano l'avviamento e l’arresto. In particolare vengono previsti tre galleggianti a tre quote differenti, corrispondenti rispettivamente ad un livello minimo del liquido al di sotto del quale non si deve scendere per evitare di scoprire le pompe, ad un secondo livello intermedio in corrispondenza del quale deve essere avviata almeno una pompa e ad un terzo livello superiore al quale deve essere avviata la seconda pompa di sollevamento. Usually two pumps of equal capacity are arranged in a single well, associated with a system of floats that control their starting and stopping. In particular, three floats are provided at three different heights, corresponding respectively to a minimum level of the liquid below which one must not go down to avoid uncovering the pumps, to a second intermediate level at which at least one pump must be started and to a third higher level at which the second lifting pump must be started.
Un problema legato a questo tipo di dispositivo à ̈ inerente ad esempio alla inaffidabilità dei galleggianti. Può capitare infatti che la sporcizia e le incrostazione sul pelo libero del liquido nel pozzo facciano si che i galleggianti, a volte, non riescano a ruotare e pertanto non siano in grado di dare il segnale di consenso all’avviamento o allo spegnimento delle pompe. A problem related to this type of device is inherent for example to the unreliability of the floats. In fact, it may happen that the dirt and encrustations on the free surface of the liquid in the well cause the floats, at times, to be unable to rotate and therefore not be able to give the consent signal to start or stop the pumps. .
Va da sé che per ciascun livello da monitorare à ̈ necessario un galleggiante e nel caso i livelli siano molti, questo può comportare costi di installazione non indifferenti. It goes without saying that a float is required for each level to be monitored and if there are many levels, this can involve considerable installation costs.
Non ultimo, i galleggianti sono elettricamente connessi alle pompe sommerse e questo aumenta il rischio di problematiche, legate alla tensione elettrica, per quanto limitata, in ambiente umido. Last but not least, the floats are electrically connected to the submersible pumps and this increases the risk of problems related to the electrical voltage, however limited, in a humid environment.
La soluzione di questi problemi à ̈ stata risolta nei brevetti sopra citati, utilizzando un dispositivo di controllo di pompe di sollevamento in un pozzo fognario o simile, che prevede un impianto per un fluido gassoso, quale aria, chiuso e a tenuta, che comprende una camera flessibile, destinata ad essere disposta nel pozzo al di sotto del livello di liquido da sollevare, ed atta a funzionare come sonda di pressione, ovvero a sentire la pressione generata dalla colonna di liquido sopra di essa, e un condotto di trasmissione della pressione dalla camera a mezzi di misurazione della pressione agente sulla sonda, in forma di un pressostato multi-soglia elettromeccanico, che genera un segnale di comando per una o più pompe di sollevamento in funzione della pressione all’interno della camera flessibile. The solution of these problems has been solved in the aforementioned patents, using a control device for lifting pumps in a sewer well or similar, which provides a system for a gaseous fluid, such as air, closed and sealed, which includes a chamber flexible, designed to be placed in the well below the level of liquid to be raised, and designed to function as a pressure probe, or to feel the pressure generated by the liquid column above it, and a conduit for transmitting the pressure from the chamber a means for measuring the pressure acting on the probe, in the form of an electromechanical multi-threshold pressure switch, which generates a command signal for one or more lifting pumps as a function of the pressure inside the flexible chamber.
Il pressostato fa parte di un gruppo di gestione e comando per la o le pompe di sollevamento che risulta complessivamente esterno al pozzo fognario. In questo modo tutta la parte elettrica, a meno dei cavi di alimentazione delle pompe, à ̈ esterna al pozzo e non vi à ̈ presenza di galleggianti. The pressure switch is part of a management and control unit for the lifting pump (s) which is overall external to the sewer well. In this way, all the electrical part, except for the power supply cables of the pumps, is external to the well and there are no floats.
Opportunamente, il dispositivo comprende inoltre un compressore, anch’esso preferibilmente esterno al pozzo, di ricarica dell’aria dell’impianto nel caso vi siano perdite che possono alterare la misura della pressione esercitata sulla sonda dal liquido che la sovrasta. Conveniently, the device also comprises a compressor, also preferably external to the well, for recharging the system air in the event of leaks that can alter the measurement of the pressure exerted on the probe by the liquid above it.
In figura 1 à ̈ mostrato un esempio di tale dispositivo analogo a quello mostrato nella figura 4A di EP0580558, al quale si rimanda per una spiegazione più esaustiva. La numerazione à ̈ coerente alla figura di tale brevetto. Figure 1 shows an example of this device similar to that shown in figure 4A of EP0580558, to which we refer for a more exhaustive explanation. The numbering is consistent with the figure of this patent.
Il compressore C5 Ã ̈ dedicato alla ricarica della sonda 5 e viene azionato dalla chiusura di un contatto del pressostato mono-soglia P5. Compressor C5 is dedicated to recharging probe 5 and is activated by closing a contact of the single-threshold pressure switch P5.
In fase di taratura del dispositivo, che avviene con la sonda esterna al liquido nel pozzo (livello di liquido indicato con L0), il compressore C5 (con apertura dell’elettrovalvola EL5) introduce aria esterna nell’impianto chiuso, indicato complessivamente con Im, aumentandone la pressione interna. L’impianto Im à ̈ composto dalla sonda 5, dal manometro 31, dal pressostato multi-soglia 30 dal tubo 7 di collegamento della sonda 5 al pressostato 30, dal compressore C5 e dal pressostato P5. During the calibration of the device, which takes place with the probe external to the liquid in the well (liquid level indicated with L0), the compressor C5 (with the opening of the EL5 solenoid valve) introduces external air into the closed system, indicated as a whole with Im, increasing its internal pressure. The Im system consists of the probe 5, the pressure gauge 31, the multi-threshold pressure switch 30, the pipe 7 connecting the probe 5 to the pressure switch 30, the compressor C5 and the pressure switch P5.
Raggiunta la pressione di taratura (ad esempio circa 10 Mbar), il compressore C5 si arresta e contemporaneamente si chiude la valvola EL5. L’operazione di taratura avviene all’inizializzazione del sistema e periodicamente, quando si svuota il pozzo. La ricarica dell’impianto Im in fase di taratura periodica (svuotamento del pozzo) avviene solo se il pressostato P5 misura un valore di pressione inferiore a quello di taratura (ovvero vi sono state perdite). Once the set pressure has been reached (for example about 10 Mbar), the C5 compressor stops and the EL5 valve closes at the same time. The calibration operation takes place when the system is initialized and periodically, when the well is emptied. The recharge of the Im system during the periodic calibration phase (emptying the well) occurs only if the pressure switch P5 measures a pressure value lower than the calibration value (ie there have been leaks).
Dopo la fase di taratura, la sonda 5 viene sommersa dal liquido nel pozzo che bisogna monitorare. Al crescere del livello del liquido cresce la pressione sulla sonda. Il dispositivo à ̈ atto a funzionare con differenti livelli di guardia del liquido nel pozzo. Viene definito un primo livello di liquido L1 sotto il quale le pompe non devono funzionare. A tale livello corrisponde una pressione (ad esempio 20 Mbar) sulla sonda 5 ed un corrispondente valore misurato dal manometro 31 e al quale à ̈ associata una soglia del pressostato multi-soglia 30. After the calibration phase, the probe 5 is submerged by the liquid in the well that needs to be monitored. As the liquid level increases, the pressure on the probe increases. The device is designed to work with different levels of guard of the liquid in the well. A first liquid level L1 is defined below which the pumps must not operate. This level corresponds to a pressure (for example 20 Mbar) on the probe 5 and a corresponding value measured by the pressure gauge 31 and to which a threshold of the multi-threshold pressure switch 30 is associated.
Ad un livello superiore, definito ad esempio secondo livello L2, corrisponde una certa pressione sulla sonda, alla quale corrisponde una prima soglia nel pressostato 31. A tale livello/pressione corrisponde l’attivazione di una prima pompa. A higher level, defined for example as second level L2, corresponds to a certain pressure on the probe, which corresponds to a first threshold in the pressure switch 31. This level / pressure corresponds to the activation of a first pump.
Ad un livello ancora superiore, definito ad esempio terzo livello L3, corrisponde una maggior pressione sulla sonda, alla quale corrisponde una seconda soglia nel pressostato 31. A tale livello/pressione corrisponde l’attivazione di una seconda pompa. An even higher level, defined for example as the third level L3, corresponds to a greater pressure on the probe, which corresponds to a second threshold in the pressure switch 31. This level / pressure corresponds to the activation of a second pump.
Pertanto, considerando il dispositivo tarato, e il liquido al primo livello L1, nel caso in cui nel pozzo arriva liquido, il livello di liquido cresce. Il liquido raggiunge il livello L2, a cui corrisponde una soglia funzionale nel pressostato 30, il quale chiude il circuito di alimentazione della prima pompa, attivandola. Nel caso in cui il liquido nel pozzo arrivi con portata maggiore rispetto alla portata della prima pompa, il livello di liquido continua a crescere, fino a raggiungere il terzo livello L3. A tale livello corrisponde una ulteriore soglia funzionale nel pressostato 30, il quale chiude il circuito di alimentazione della seconda pompa, attivando anch’essa. Ovviamente il sistema à ̈ implementato in modo tale da avere nel pozzo un numero di pompe tale da contrastare la massima portata di liquido che può alimentare il pozzo (numero che può variare da una pompa a un numero imprecisato di pompe, e a ciascuna pompa corrisponde una soglia nel pressostato 30, oppure più pressostati mono-soglia in parallelo). Therefore, considering the calibrated device, and the liquid at the first level L1, in the event that liquid reaches the well, the liquid level increases. The liquid reaches the level L2, which corresponds to a functional threshold in the pressure switch 30, which closes the supply circuit of the first pump, activating it. In the event that the liquid in the well arrives with a greater flow rate than the flow rate of the first pump, the liquid level continues to increase, until it reaches the third level L3. A further functional threshold corresponds to this level in the pressure switch 30, which closes the supply circuit of the second pump, activating it too. Obviously, the system is implemented in such a way as to have a number of pumps in the well as to counteract the maximum flow rate of liquid that can feed the well (a number that can vary from one pump to an unspecified number of pumps, and each pump corresponds to a threshold in pressure switch 30, or several single-threshold pressure switches in parallel).
Per effetto delle due pompe, il liquido nel pozzo inizia a calare, fino al raggiungimento del primo livello L1; come detto, a tale livello corrisponde una soglia funzionale nel pressostato 30, il quale apre i circuiti di alimentazione di entrambe le pompe, che si disattivano, e il livello di liquido pertanto si stabilizza. As a result of the two pumps, the liquid in the well begins to drop, until the first level L1 is reached; as said, a functional threshold corresponds to this level in the pressure switch 30, which opens the supply circuits of both pumps, which are deactivated, and the liquid level therefore stabilizes.
Saltuariamente, in modo programmato e all’occorrenza, avviene una fase di reset del dispositivo, in cui il pozzo viene svuotato (almeno fino al livello di taratura L0) e, se del caso, viene effettuata la fase di taratura della sonda, come descritto più sopra. Questa fase di svuotamento consente di “pulire†il pelo libero del liquido dalla sporcizia e dai detriti. Occasionally, in a programmed way and if necessary, a device reset phase takes place, in which the well is emptied (at least up to the calibration level L0) and, if necessary, the probe calibration phase is carried out, as described above. This emptying phase allows you to â € œcleanâ € the free surface of the liquid from dirt and debris.
Tale sistema, seppur ben funzionante, sicuro, ed apprezzato dal mercato, può presentare, in limitate situazioni, una mancanza di precisine nella valutazione della pressione, e quindi del livello, che agisce sulla sonda. This system, although well functioning, safe, and appreciated by the market, may present, in limited situations, a lack of precision in the evaluation of the pressure, and therefore of the level, which acts on the probe.
Infatti, può capitare, specialmente nei periodo estivi o di gran caldo, che le pompe non vengano spente dal pressostato 30 anche se il livello del liquido à ̈ sceso sotto il primo livello L1, con il rischio che le stesse pompe rimangano scoperte rispetto al liquido e che i rispettivi motori elettrici si surriscaldino, danneggiandosi. Il mancato spegnimento delle pompe à ̈ dovuto al fatto che la pressione rilevata all’interno dell’impianto à ̈ tale da far ipotizzare di essere sopra al primo livello L1. In fact, it may happen, especially in the summer or very hot periods, that the pumps are not turned off by the pressure switch 30 even if the liquid level has dropped below the first level L1, with the risk that the same pumps remain uncovered with respect to the liquid. and that the respective electric motors overheat and become damaged. Failure to switch off the pumps is due to the fact that the pressure detected inside the system is such as to suggest that it is above the first level L1.
Tale accadimento à ̈ da associarsi ad un riscaldamento del liquido nel pozzo e ad un conseguente innalzamento della temperatura dell’aria interna all’impianto Im e quindi anche alla sonda 5. Tale aria si dilata nell’impianto in ragione dell’aumento di temperatura; la sonda aumenta di volume fino al volume corrispondente alla fase di taratura (in cui la sonda era a pressione ambiente, fuori dal liquido); una ulteriore dilatazione dell’aria non consente la dilatazione ulteriore della sonda, cosicché vi à ̈ un aumento di pressione nell’impianto, e quindi nella stessa sonda, che non ha corrispondenza nel livello del liquido nel pozzo. Pertanto, all’abbassarsi del liquido sotto il primo livello L1, in tali situazioni può capitare che la pressione misurata nella sonda sia invece maggiore di quella associata al primo livello L1 e quindi non à ̈ raggiunta, nel pressostato, la soglia di disconnessione elettrica delle pompe, che continuano a pompare liquido, con il rischio di scoprirsi. This occurrence is to be associated with a heating of the liquid in the well and a consequent increase in the temperature of the air inside the Im system and therefore also at probe 5. This air expands in the system due to the temperature rise; the probe increases in volume up to the volume corresponding to the calibration phase (in which the probe was at ambient pressure, out of the liquid); a further expansion of the air does not allow further expansion of the probe, so that there is an increase in pressure in the system, and therefore in the probe itself, which has no correspondence in the level of the liquid in the well. Therefore, when the liquid falls below the first level L1, in such situations it may happen that the pressure measured in the probe is instead greater than that associated with the first level L1 and therefore the electrical disconnection threshold is not reached in the pressure switch. pumps, which continue to pump liquid, with the risk of uncovering themselves.
Scopo e sommario dell’invenzione Purpose and summary of the invention
Scopo principale della presente invenzione, à ̈ quello di risolvere l’inconveniente lamentato nel dispositivo di controllo di pompe di sollevamento in un impianto fognario sopra descritto. The main purpose of the present invention is to solve the drawback complained of in the control device of lifting pumps in a sewage system described above.
In particolare, importante scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un sistema di controllo di pompe di sollevamento in un pozzo fognario o simile che sia affidabile nel funzionamento e che impedisca o riduca il rischio di false rilevazioni di livello di liquido nel pozzo. In particular, an important object of the present invention is to provide a control system for lifting pumps in a sewer well or the like which is reliable in operation and which prevents or reduces the risk of false liquid level readings in the well.
Questi ed altri scopi, che saranno più chiari in seguito, sono raggiunti con un sistema di controllo di una o più pompe di sollevamento in un pozzo fognario o simile, che prevede un impianto per un fluido gassoso, chiuso e a tenuta, comprendente una camera flessibile, destinata ad essere disposta nel pozzo al di sotto del livello di liquido da sollevare, ed atta a funzionare come sonda di pressione ovvero a sentire la pressione generata dalla colonna di liquido sopra di essa, e un condotto di trasmissione della pressione da tale camera a mezzi di misurazione della pressione agente sulla sonda, che generano un segnale di comando per una o più pompe di sollevamento in funzione della pressione all’interno della camera flessibile; tali mezzi di misurazione della pressione sono esterni al pozzo; il sistema comprende anche mezzi di ricarica di fluido gassoso nell’impianto. Secondo l’invenzione, il sistema comprende mezzi di sfiato del fluido gassoso nell’impianto, attivabili a comando. These and other purposes, which will become clearer in the following, are achieved with a control system of one or more lifting pumps in a sewer well or the like, which provides for a system for a gaseous fluid, closed and sealed, comprising a flexible chamber. , designed to be arranged in the well below the level of liquid to be raised, and designed to function as a pressure probe or to sense the pressure generated by the liquid column above it, and a conduit for transmitting the pressure from this chamber to means for measuring the pressure acting on the probe, which generate a command signal for one or more lifting pumps as a function of the pressure inside the flexible chamber; such pressure measuring means are external to the well; the system also includes means for recharging the gaseous fluid in the plant. According to the invention, the system comprises means for venting the gaseous fluid in the plant, which can be activated on command.
La presenza di tali mezzi di sfiato consente di eliminare, all’occorrenza, l’eventuale sovrappressione accumulata nell’impianto a tenuta, ad esempio in ragione della dilatazione del fluido nell’impianto a seguito di un aumento di temperatura. The presence of these vent means allows to eliminate, if necessary, any overpressure accumulated in the sealed system, for example due to the expansion of the fluid in the system following an increase in temperature.
Opportunamente, i mezzi di misurazione della pressione e i mezzi di ricarica fanno parte di un gruppo di gestione e comando per le pompe di sollevamento disposto esternamente al pozzo fognario. Conveniently, the pressure measuring means and the refilling means are part of a management and control unit for the lifting pumps arranged externally to the sewer well.
Nella presente relazione, con mezzi di misurazione della pressione si intendono mezzi atti a quantificare almeno un valore di pressione. Pertanto, con tale dicitura si intende ad esempio un manometro (o altri apparecchi simili), che può misurare in continuo il valore di pressione in un impianto, ed anche un pressostato (o altri apparecchi simili), ovvero un apparecchio atto a chiudere un circuito elettrico (o, più in generale, atto ad inviare o a generare un segnale) al raggiungimento di un dato valore di pressione e pertanto in grado di “misurare†almeno un valore di pressione. Il pressostato può essere anche multi-soglia, ovvero in grado di sentire più valori di pressioni in modo discreto o discontinuo. Ovviamente sono inclusi nella presente definizione di mezzi di misurazione della pressione, anche pressostati, elettronici o meno, programmabili o meno, in grado di percepire in continuo il valore della pressione. In the present report, pressure measuring means means means suitable for quantifying at least one pressure value. Therefore, with this wording we mean, for example, a pressure gauge (or other similar devices), which can continuously measure the pressure value in a system, and also a pressure switch (or other similar devices), or an apparatus designed to close a circuit electric (or, more generally, capable of sending or generating a signal) upon reaching a given pressure value and therefore capable of â € œmeasuringâ € at least one pressure value. The pressure switch can also be multi-threshold, ie capable of sensing several pressure values in a discrete or discontinuous way. Obviously included in the present definition are pressure measuring means, including pressure switches, electronic or not, programmable or not, capable of continuously sensing the pressure value.
Preferibilmente il fluido gassoso nell’impianto à ̈ aria. In particolare forme realizzative, ad esempio nei casi in cui sia necessario evitare l’uso di comburenti nel caso di incendi, al posto dell’aria può essere utilizzato un altro gas, ad esempio azoto. Preferably the gaseous fluid in the system is air. In particular embodiments, for example in cases where it is necessary to avoid the use of comburants in the event of fires, another gas, for example nitrogen, can be used instead of air.
Con termine “impianto per fluido gassoso†di tipo chiuso si deve intendere un ambiente chiuso sostanzialmente a tenuta (a meno di perdite non volute o accidentali), dotato di eventuali aperture, valvole ecc. ovvero sistemi di interfaccia con l’ambiente esterno che consentono lo scambio di fluido e garantiscono comunque la tenuta. The term `` closed-type system for gaseous fluid '' means a substantially sealed closed environment (unless there are unwanted or accidental leaks), equipped with any openings, valves, etc. that is to say interface systems with the external environment that allow the exchange of fluid and in any case guarantee tightness.
Opportunamente, nell’ambiente comune che definisce l’impianto, la pressione à ̈ sostanzialmente uniforme a meno di possibili piccolissime variazioni locali e di differenze di pressione durante regimi transitori, come ad esempio l’apertura di valvole, l’immissione o la fuoriuscita di fluido da parte dei mezzi di ricarica o di sfiato. I vari dispositivi o elementi dell’impianto sono preferibilmente connessi da condotti. Pertanto, opportunamente, la pressione nella camera flessibile, in regime di impianto stabilizzato, ovvero chiuso, sarà ad esempio sostanzialmente uguale alla pressione in corrispondenza dei mezzi di misurazione della pressione o del condotto che li collega. Conveniently, in the common environment that defines the system, the pressure is substantially uniform except for possible very small local variations and differences in pressure during transient regimes, such as valve opening, injection o the leakage of fluid by the refilling or venting means. The various devices or elements of the system are preferably connected by ducts. Therefore, suitably, the pressure in the flexible chamber, in a stabilized or closed system condition, will be for example substantially equal to the pressure in correspondence with the pressure measuring means or in the conduit which connects them.
Secondo alcune forme realizzative preferite, i mezzi di sfiato comprendono almeno uno sfiato verso l’esterno dell’impianto, e mezzi di apertura/chiusura dello sfiato. According to some preferred embodiments, the vent means comprise at least one vent towards the outside of the plant, and means for opening / closing the vent.
Preferibilmente detto almeno uno sfiato à ̈ realizzato in un tratto di condotto esterno a detta camera; preferibilmente detto tratto di condotto à ̈ connesso con detto condotto di trasmissione della pressione da tale camera a mezzi di misurazione della pressione agente sulla camera. Preferably, said at least one vent is made in a portion of duct external to said chamber; preferably said portion of duct is connected with said duct for transmitting the pressure from said chamber to means for measuring the pressure acting on the chamber.
Preferibilmente, lo sfiato comprende un foro calibrato, ovvero dimensionato in modo tale che, ad una prestabilita pressione di progetto interna all’impianto, e quindi all’interno della camera flessibile, un’azione di apertura dello sfiato per un determinato tempo di progetto consente una prestabilita caduta di pressione nello stesso impianto. Preferibilmente, i mezzi di apertura/chiusura comprendono una elettrovalvola a monte dello sfiato. Preferably, the vent comprises a calibrated hole, i.e. dimensioned in such a way that, at a predetermined design pressure inside the system, and therefore inside the flexible chamber, an opening action of the vent for a given time design allows a predetermined pressure drop in the same system. Preferably, the opening / closing means comprise a solenoid valve upstream of the vent.
Come detto, secondo l’invenzione, il gruppo di gestione e comando à ̈ disposto esternamente al pozzo fognario. Con pozzo fognario si può intendere una qualsiasi vasca per liquidi, aperta o chiusa, il cui livello deve essere gestito mediante pompe di sollevamento immerse nella stessa vasca. Va da sé che una disposizione del gruppo di gestione e comando all’interno dell’area della vasca in una posizione che non può essere raggiunta da una crescita incontrollata del livello del liquido da controllare, ricade comunque all’interno della presente invenzione. As mentioned, according to the invention, the management and command unit is located outside the sewer well. A sewer well can be understood as any tank for liquids, open or closed, the level of which must be managed by lifting pumps immersed in the same tank. It goes without saying that an arrangement of the management and control unit inside the tank area in a position that cannot be reached by an uncontrolled growth of the liquid level to be controlled, however, falls within the present invention.
Secondo forme realizzative preferite, il sistema comprende mezzi elettronici di controllo che prevedono di comandare i mezzi di sfiato quando i mezzi di misurazione della pressione che agisce sulla sonda misurano un valore intermedio compreso tra un preimpostato valore di pressione sopra il quale il sistema comanda l’accensione di una prima pompa, ed un preimpostato valore di pressione sotto il quale il sistema disattiva tale prima pompa ed eventuali ulteriori pompe. I mezzi di sfiato agiscono preferibilmente nei confronti di quella porzione di fluido gassoso dilatato che crea quella sovrappressione che falsa la lettura del livello di disattivazione della pompa o delle pompe, ossia il primo livello del liquido nel pozzo sotto il quale il liquido non deve scendere per evitare di scoprire le pompe. According to preferred embodiments, the system comprises electronic control means which provide for controlling the vent means when the means for measuring the pressure acting on the probe measure an intermediate value between a preset pressure value above which the system controls the ™ switching on of a first pump, and a preset pressure value below which the system deactivates this first pump and any further pumps. The vent means preferably act towards that portion of dilated gaseous fluid which creates that overpressure which distorts the reading of the deactivation level of the pump (s), i.e. the first level of the liquid in the well below which the liquid must not fall for avoid uncovering the pumps.
In quest’ultimo caso, preferibilmente, i mezzi elettronici di controllo attivano i mezzi di sfiato quando il suddetto valore intermedio viene raggiunto per un preordinato numero di volte dopo una fase di attivazione dei mezzi di ricarica di fluido gassoso nell’impianto; più preferibilmente tale attivazione dei mezzi di sfiato avviene quando il valore intermedio viene raggiunto la prima volta dopo una fase di ricarica di fluido nell’impianto, ovvero nella camera. In pratica, l’operazione di sfiato avviene dopo che vi à ̈ stata una fase di ricarica e non ogni volta che vi à ̈ una fase di accensione/spegnimento delle pompe, che comporterebbe alla lunga lo svuotamento del fluido dall’impianto, con conseguente avaria del sistema. In the latter case, preferably, the electronic control means activate the vent means when the aforementioned intermediate value is reached for a predetermined number of times after a phase of activation of the gaseous fluid refill means in the plant; more preferably, this activation of the vent means occurs when the intermediate value is reached for the first time after a step of refilling the fluid in the system, or rather in the chamber. In practice, the venting operation takes place after there has been a refill phase and not every time there is an on / off phase of the pumps, which would lead in the long run to emptying the fluid from the system, with consequent failure of the system.
In questo contesto, in forme realizzative preferite del sistema, i mezzi elettronici di controllo prevedono di comandare periodicamente o all’occorrenza, uno svuotamento del pozzo, ovvero comandano l’attivazione di una o più pompe fino a portare la sonda al di fuori del pelo libero del liquido nel pozzo; successivamente allo svuotamento del pozzo, nel caso in cui i mezzi di rilevazione rilevano una pressione nella sonda inferiore ad un preimpostato valore di taratura iniziale della sonda, i mezzi di ricarica di fluido gassoso nella camera vengono attivati fino a riportare il valore della pressione misurato nella camera pari al valore della pressione di taratura. In this context, in preferred embodiments of the system, the electronic control means foresee to periodically or if necessary command an emptying of the well, or they command the activation of one or more pumps until the probe is brought outside the free surface of the liquid in the well; after emptying the well, if the detection means detect a pressure in the probe lower than a pre-set initial calibration value of the probe, the means for refilling the gaseous fluid in the chamber are activated until the value of the pressure measured in the chamber equal to the value of the calibration pressure.
Preferibilmente, il sistema prevede almeno una prima ed una seconda pompa di sollevamento; i mezzi di misurazione della pressione comprendono più soglie di controllo del valore di pressione nell’impianto, ed in particolare almeno una prima soglia di controllo della pressione, raggiunta la quale viene attivata la prima pompa, ed almeno una seconda soglia di controllo della pressione, raggiunta la quale viene attivata la seconda pompa; in tale contesto, il valore della pressione alla prima soglia à ̈ inferiore rispetto al valore di pressione alla seconda soglia; il suddetto valore intermedio à ̈ compreso tra il valore di soglia per l’accensione della prima pompa ed il valore di soglia di spegnimento di detta prima e di detta seconda pompa, se attiva. In altre forme realizzative à ̈ possibile l’uso di più pompe e relative soglie, ma il suddetto valore intermedio à ̈ preferibilmente compreso tra il valore di soglia per l’accensione della prima pompa (ossia il valore di pressione di soglia più basso rispetto alle soglie delle altre pompe) ed il valore di soglia di spegnimento delle pompe attive. Preferably, the system provides at least a first and a second lifting pump; the pressure measuring means comprise several control thresholds for the pressure value in the system, and in particular at least a first pressure control threshold, upon reaching which the first pump is activated, and at least a second pressure control threshold , upon reaching which the second pump is activated; in this context, the pressure value at the first threshold is lower than the pressure value at the second threshold; the aforesaid intermediate value is included between the threshold value for the switching on of the first pump and the switch-off threshold value of said first and said second pump, if active. In other embodiments, it is possible to use several pumps and relative thresholds, but the aforementioned intermediate value is preferably included between the threshold value for switching on the first pump (i.e. the lowest threshold pressure value compared to the thresholds of the other pumps) and the shutdown threshold value of the active pumps.
Preferibilmente, in mezzi di misurazione della pressione comprendono un misuratore elettronico della pressione di tipo multi-soglia, ovvero programmabile per impostare almeno due livelli di pressione ai quali associare azioni del sistema; preferibilmente tale misuratore elettronico della pressione di tipo multisoglia à ̈ un pressostato elettronico. Preferably, in pressure measuring means they comprise an electronic pressure gauge of the multi-threshold type, ie programmable to set at least two pressure levels to which system actions are associated; preferably this multi-threshold electronic pressure gauge is an electronic pressure switch.
Secondo altre forme realizzative, i mezzi di misurazione della pressione comprendono almeno un pressostato elettromeccanico multi-soglia. According to other embodiments, the pressure measuring means comprise at least one multi-threshold electromechanical pressure switch.
Secondo forme realizzative preferite, i mezzi di ricarica del fluido comprendono un compressore con la propria mandata connessa con l’impianto per fluido gassoso. Preferibilmente, il compressore, alla sua attivazione, presenta una variazione graduale a rampa del livello pressione realizzato alla mandata, da un valore iniziale ad una valore preimpostato di massima compressione; preferibilmente, tale variazione graduale a rampa à ̈ realizzata con mezzi di variazione a rampa della corrente di alimentazione del motore elettrico del compressore. Tale variazione a rampa à ̈ preferibilmente di tipo lineare, ma secondo altre forme realizzative, può essere una rampa a “gradini†. Ad esempio l’intervallo temporale di attivazione del compressore tra valore iniziale ad una valore preimpostato di massima compressione à ̈ ad esempio non inferiore a 5 secondi. Tale caratteristica del compressore consente di evitare alcune problematiche. Infatti, l’uso di un compressore che immette aria nell’impianto in modo molto rapido, quasi istantaneo, può talvolta causare una falsa misurazione del pressostato associato al funzionamento del compressore stesso. In pratica, il pressostato, rilevata la falsa pressione oltre il livello di taratura, spegne il compressore, fino a che l’onda di pressione generata non si à ̈ uniformata nel condotto tra sonda e pressostato della sonda, per poi riavviarsi. According to preferred embodiments, the fluid recharging means comprise a compressor with its delivery connected to the gaseous fluid system. Preferably, upon activation, the compressor exhibits a gradual ramp variation of the pressure level achieved at delivery, from an initial value to a preset maximum compression value; preferably, this gradual ramp variation is achieved by means of ramp variation of the power supply current of the electric motor of the compressor. This ramp variation is preferably of the linear type, but according to other embodiments, it can be a â € œstepsâ € ramp. For example, the compressor activation time interval between the initial value and a preset maximum compression value is for example not less than 5 seconds. This characteristic of the compressor allows to avoid some problems. In fact, the use of a compressor that introduces air into the system very quickly, almost instantaneously, can sometimes cause a false measurement of the pressure switch associated with the operation of the compressor itself. In practice, the pressure switch, having detected the false pressure above the calibration level, switches off the compressor, until the pressure wave generated is uniform in the duct between the probe and the pressure switch of the probe, and then starts up again.
Tale comportamento discontinuo e alternato, può causare un deterioramento precoce sia del compressore sia dei mezzi di misurazione della pressione, sia della elettrovalvola associata al compressore. Inoltre, tale alternanza di funzionamento rallenta il reintegro del fluido. L’utilizzo di un avvio non istantaneo, bensì a rampa, del compressore, comporta la riduzione dei problemi evidenziati. Vantaggiosamente, la riduzione dell’onda di pressione iniziale consente di prolungare la vita anche dei mezzi di riduzione della pressione. This discontinuous and alternating behavior can cause premature deterioration of both the compressor, the pressure measuring means and the solenoid valve associated with the compressor. Furthermore, this alternation of operation slows down the replenishment of the fluid. The use of a not instantaneous but ramped start of the compressor involves the reduction of the problems highlighted. Advantageously, the reduction of the initial pressure wave allows to extend the life of the pressure reducing means as well.
Forma oggetto dell’invenzione, anche un dispositivo di controllo di pompe di sollevamento in un pozzo fognario o simile, da utilizzarsi in un sistema di controllo come ad una o più delle forme realizzative sopra presentate, che comprende detto impianto per un fluido gassoso, chiuso e a tenuta, comprendente detta camera flessibile, detto condotto di trasmissione della pressione, detto gruppo di gestione e comando per detta almeno una pompa di sollevamento che comprende detti mezzi di misurazione della pressione agente su detta sonda, detti mezzi di ricarica di fluido gassoso nell’impianto, e detti mezzi di sfiato di almeno parte del fluido gassoso in detto impianto. The invention also relates to a control device for lifting pumps in a sewer well or the like, to be used in a control system such as one or more of the embodiments presented above, which includes said plant for a gaseous fluid, closed and sealed, comprising said flexible chamber, said pressure transmission duct, said management and control unit for said at least one lifting pump which comprises said means for measuring the pressure acting on said probe, said means for recharging gaseous fluid into the € ™ plant, and said means for venting at least part of the gaseous fluid in said plant.
Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un procedimento di gestione di un sistema di funzionamento di pompe di sollevamento in pozzi fognari o simili, che prevede l’uso di una sonda di pressione formata una camera flessibile contenente fluido in pressione, destinata ad essere disposta nel pozzo al di sotto del livello di liquido da sollevare, detto procedimento comprendendo - una fase di misurazione della pressione in detta sonda, According to another aspect, the invention relates to a process for managing an operating system of lifting pumps in sewer wells or the like, which provides for the use of a pressure probe formed as a flexible chamber containing pressurized fluid, intended to be arranged in the well below the level of liquid to be raised, said process comprising - a step of measuring the pressure in said probe,
- una fase di svuotamento del pozzo da parte di almeno una pompa almeno fino a portare detta sonda all’esterno del liquido nel pozzo, - una fase di verifica del valore di pressione in detta sonda esterna al liquido nel pozzo, e se detto valore à ̈ inferiore ad un preimpostato valore di taratura, detto procedimento comprende una introduzione di fluido in pressione in detta sonda aumentandone il valore di pressione fino al valore di taratura, - a phase of emptying the well by at least one pump at least until the probe is brought outside the liquid in the well, - a phase of checking the pressure value in said probe external to the liquid in the well, and if said value It is lower than a preset calibration value, said procedure includes introducing pressurized fluid into said probe, increasing the pressure value up to the calibration value,
- Quando il liquido nel pozzo raggiunge, per un preordinato numero di volte, un predeterminato livello intermedio compreso tra o un livello minimo di liquido prestabilito di sicurezza per la copertura di detta almeno una pompa, a cui corrisponde un dato valore di pressione nella sonda, e a cui corrisponde lo spegnimento di detta almeno una pompa, quando attiva, e o un livello di attivazione di detta almeno una pompa, detto procedimento prevede di sfiatare parte del fluido gassoso in detta sonda di un preordinato quantitativo. - When the liquid in the well reaches, for a predetermined number of times, a predetermined intermediate level between or a predetermined safety minimum level of liquid for covering said at least one pump, to which a given pressure value in the probe corresponds, and corresponding to the shutdown of said at least one pump, when active, and or an activation level of said at least one pump, said process provides for venting part of the gaseous fluid into said probe by a predetermined quantity.
Preferibilmente, tale fase di sfiato avviene la prima volta che il livello di liquido nel pozzo raggiunge detto predeterminato livello intermedio dopo che à ̈ avvenuta una fase di introduzione di fluido nella sonda. Preferably, this venting step takes place the first time that the liquid level in the well reaches said predetermined intermediate level after a step of introducing fluid into the probe has taken place.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di esecuzione preferita ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle allegate tavole di disegni, in cui Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example in the attached drawings, in which
la figura 1 rappresenta lo stato dell’arte relativo al sistema secondo l’invenzione, corrispondente alla figura 1 del brevetto EP0580558; figure 1 represents the state of the art relating to the system according to the invention, corresponding to figure 1 of the patent EP0580558;
la figura 2 rappresenta lo stato dell’arte relativo al sistema secondo l’invenzione, corrispondente alla figura 4A del brevetto EP0580558; figure 2 represents the state of the art relating to the system according to the invention, corresponding to figure 4A of the patent EP0580558;
la figura 3 rappresenta uno schema del sistema secondo invenzione. Figure 3 represents a diagram of the system according to the invention.
Descrizione dettagliata di una forma realizzativa dell'invenzione Detailed description of an embodiment of the invention
Con riferimento alla figura 3 precedentemente citata, un sistema di controllo di una o più pompe di sollevamento in un pozzo fognario o simile viene complessivamente indicato con la lettera S. Con P à ̈ indicato un pozzo in cui confluiscono uno o più condotti C di scarico del liquido nel pozzo. Sul fondo del pozzo sono disposte una prima pompa sommersa 1 ed una seconda pompa sommersa 3, per il sollevamento del liquido dal pozzo P ad una sezione a quota più elevata dell'impianto fognario, non mostrata. With reference to figure 3 previously cited, a control system of one or more lifting pumps in a sewer well or the like is generally indicated with the letter S. P indicates a well into which one or more discharge ducts C converge of the liquid in the well. At the bottom of the well there are a first submersible pump 1 and a second submersible pump 3, for lifting the liquid from the well P to a higher section of the sewer system, not shown.
Con L1, L2 ed L3 sono indicati tre livelli di controllo del liquido. Più in particolare, L1 à ̈ il livello minimo del liquido al di sotto del quale non si deve scendere per evitare di scoprire le pompe sommerse 1 e 3. L2 à ̈ il livello al quale deve essere avviata la prima pompa 1 per iniziare lo svuotamento del pozzo P. Se la portata della prima pompa 1 che à ̈ stata avviata à ̈ inferiore alla portata dei condotti C che scaricano nel pozzo, il livello del liquido si abbassa fino a raggiungere nuovamente il livello L1, al quale la pompa viene disattivata. Viceversa, se la portata della pompa 1 avviata à ̈ inferiore alla portata del liquido proveniente dai condotti C, il livello del liquido nel pozzo continua a salire anche dopo l'avviamento della prima pompa 1 fino a raggiungere il livello L3. A questo livello viene avviata anche la seconda pompa 3 per garantire una portata superiore alla portata totale dei condotti C che scaricano nel pozzo, e quindi una riduzione del livello del liquido fino ad arrivare al livello minimo L1 al quale le due pompe vengono entrambe disattivate. Three levels of liquid control are indicated with L1, L2 and L3. More specifically, L1 is the minimum liquid level below which you must not go down to avoid uncovering submersible pumps 1 and 3. L2 is the level at which the first pump 1 must be started to start emptying. of the well P. If the flow rate of the first pump 1 that has been started is lower than the flow rate of the pipes C which discharge into the well, the liquid level is lowered until it reaches level L1 again, at which the pump is deactivated. Conversely, if the flow rate of the pump 1 started is lower than the flow rate of the liquid coming from the pipes C, the liquid level in the well continues to rise even after the first pump 1 has been started up until it reaches level L3. At this level the second pump 3 is also started to guarantee a flow rate higher than the total flow rate of the pipes C which discharge into the well, and therefore a reduction of the liquid level until reaching the minimum level L1 at which the two pumps are both deactivated.
Per ottenere il controllo delle pompe, all'interno del pozzo P à ̈ inserita una sonda di pressione, formata da una camera 5 con pareti flessibili, ad esempio gomma o simili, ad elevata resistenza ed a tenuta, collegata ad un condotto 7 che rappresenta una linea di trasmissione della pressione dell’interno della camera 5 a mezzi M di misurazione della pressione, meglio descritti in seguito. To obtain control of the pumps, a pressure probe is inserted inside the well P, formed by a chamber 5 with flexible walls, for example rubber or the like, with high resistance and sealing, connected to a duct 7 which represents a line for transmitting the pressure from the interior of the chamber 5 to pressure measuring means M, better described below.
Tale sonda à ̈ ad esempio analoga a quella descritta nel brevetto EP0580558, al quale si fa integralmente riferimento e si considera incluso per incorporazione nella presente relazione. Tale sonda viene fissata nel pozzo ad una quota compresa tra il livello L1 sotto il quale non deve scendere il liquido (se non in certe situazioni) e il livello L0, definito livello di taratura, al di sopra del livello delle bocche di aspirazione delle pompe 1 e 3. This probe is, for example, similar to that described in patent EP0580558, to which reference is made in full and is considered included by incorporation in this report. This probe is fixed in the well at a height between the level L1, below which the liquid must not fall (except in certain situations) and the level L0, defined as calibration level, above the level of the pump suction ports. 1 and 3.
Il condotto 7 e la camera flessibile 5 formano parte di un impianto Im chiuso e a tenuta che contiene un fluido, ad esempio aria, la cui pressione à ̈ direttamente proporzionale al battente di liquido che si trova al di sopra della camera 5, e quindi al livello che liquido raggiunge nel pozzo P. La pressione all'interno della camera 5 e al condotto 7 à ̈ rilevata da un pressostato, mostrato schematicamente e indicato con il numero 30, che fa parte dei mezzi M di misurazione della pressione nella camera 5. The duct 7 and the flexible chamber 5 form part of a closed and sealed system Im that contains a fluid, for example air, whose pressure is directly proportional to the head of liquid that is above the chamber 5, and therefore to the level that liquid reaches in the well P. The pressure inside the chamber 5 and in the duct 7 is detected by a pressure switch, shown schematically and indicated with the number 30, which is part of the means M for measuring the pressure in the chamber 5.
In questa forma realizzativa, il pressostato 30 à ̈ un pressostato elettronico mutli-soglia, preferibilmente programmabile (possono essere programmate una o più soglie), nel quale sono programmate o impostate differenti soglie, schematizzate in figura 3 da rispettivi simboli di interruttore elettrico, e più in particolare una prima soglia 30A relativa al valore di pressione misurata nell’impianto che corrisponde al livello L1 del liquido nel pozzo, sotto il quale il liquido non deve scendere, una seconda soglia 30B relativa al livello L2 del liquido nel pozzo, raggiunto il quale viene attivata la prima pompa 1, ed una terza soglia 30C relativa al livello L3 di attivazione della seconda pompa. Nel pressostato 30 à ̈ presente anche una quarta soglia P5 relativa al valore di pressione misurato nell’impianto quando la sonda à ̈ fuori dal liquido del pozzo (pressione di taratura, relativo al livello di liquido L0) ed una quinta soglia Pm intermedia tra la soglia L1 e la soglia L2, il cui funzionamento sarà spiegato più avanti. In this embodiment, the pressure switch 30 is a multi-threshold electronic pressure switch, preferably programmable (one or more thresholds can be programmed), in which different thresholds are programmed or set, schematized in Figure 3 by respective electrical switch symbols, and more specifically, a first threshold 30A relating to the pressure value measured in the plant which corresponds to the level L1 of the liquid in the well, below which the liquid must not fall, a second threshold 30B relating to the level L2 of the liquid in the well, reached which the first pump 1 is activated, and a third threshold 30C relating to the activation level L3 of the second pump. In the pressure switch 30 there is also a fourth threshold P5 relating to the pressure value measured in the system when the probe is out of the well liquid (calibration pressure, relative to the liquid level L0) and a fifth threshold Pm intermediate between the L1 threshold and the L2 threshold, the operation of which will be explained later.
Con 30E Ã ̈ indicata una porta per collegare il pressostato 30 a mezzi per la sua programmazione o monitoraggio (mezzi per telemetria), non mostrati. 30E indicates a port for connecting the pressure switch 30 to means for its programming or monitoring (means for telemetry), not shown.
I mezzi di misurazione M, che sono vantaggiosamente disposti all’esterno del pozzo, comprendono anche un manometro 31 che consente una lettura diretta della pressione. The measuring means M, which are advantageously arranged outside the well, also comprise a manometer 31 which allows a direct reading of the pressure.
Il sistema opportunamente prevede mezzi elettronici di controllo 33 (che possono comprendere processori, schede elettroniche programmabili o meno, ecc.) che consentono di comandare tutte le fasi e le operazioni di funzionamento del sistema, anch’essi disposti all’esterno del pozzo. The system conveniently provides electronic control means 33 (which may include processors, programmable or non-programmable electronic cards, etc.) which allow to control all the phases and operations of the system, which are also arranged outside the well .
All’esterno del pozzo vi à ̈ pertanto un gruppo, definibile gruppo di gestione e controllo K, che può comprendere i mezzi di misurazione M e i mezzi elettronici 33. Outside the well there is therefore a group, definable as management and control group K, which can include the measuring means M and the electronic means 33.
Il sistema comprende inoltre mezzi di ricarica di fluido gassoso nell’impianto Im, indicati complessivamente con le lettere GR (anch’essi fanno preferibilmente parte del gruppo di gestione e controllo K). Essi comprendono ad esempio un compressore C5 ed una elettrovalvola EL5. Ad esempio l’impianto Im prevede un ulteriore condotto 7A che si innesta nel condotto 7 di collegamento tra pressostato 30 e sonda 5, dal quale deriva un tratto di condotto 7B in estremità a quale à ̈ disposta l’elettrovalvola EL5 e la mandata del compressore C5. Il funzionamento dei mezzi di ricarica GR à ̈ ad esempio analogo a quello descritto nel brevetto EP0580558. The system also includes means for recharging the gaseous fluid in the Im plant, indicated as a whole with the letters GR (they too are preferably part of the management and control group K). They include, for example, a C5 compressor and an EL5 solenoid valve. For example, the Im system provides for a further duct 7A which is inserted into the duct 7 connecting the pressure switch 30 and the probe 5, from which derives a section of duct 7B at the end of which the solenoid valve EL5 and the delivery are arranged. of compressor C5. The operation of the recharging means GR is for example similar to that described in the patent EP0580558.
In breve, il compressore C5 à ̈ dedicato alla ricarica della sonda 5 (e quindi dell’impianto Im), ovvero alla taratura del sistema. In pratica, nel caso in cui la sonda sia fuori dal liquido (liquido a livello L0), la sua pressione interna deve essere pari ad un certo valore P’. Se, durante la fase di svuotamento, quando la sonda passa al di fuori del liquido (con conseguente abbassamento della pressione nella sonda), il pressostato elettronico 30 verifica che la pressione nella sonda 5 à ̈ inferiore a tale valore P’ (inferiore al valore di soglia P5), il pressostato comanda l’attivazione del compressore C5 e l’apertura della valvola EL5, per immettere nuova aria nell’impianto, aumentando così la pressione interna fino al raggiungimento del valore di pressione P’, ovvero al raggiungimento della soglia di taratura P5. In short, the C5 compressor is dedicated to the recharge of probe 5 (and therefore of the Im system), or to the calibration of the system. In practice, if the probe is out of the liquid (liquid at L0 level), its internal pressure must be equal to a certain Pâ € ™ value. If, during the emptying phase, when the probe passes out of the liquid (with consequent lowering of the pressure in the probe), the electronic pressure switch 30 verifies that the pressure in the probe 5 is lower than this Pâ € ™ value (lower than threshold value P5), the pressure switch controls the activation of the compressor C5 and the opening of the valve EL5, to introduce new air into the system, thus increasing the internal pressure until the pressure value P is reached. , or rather when the calibration threshold P5 is reached.
Preferibilmente, il compressore, alla sua attivazione, presenta una variazione graduale a rampa del livello pressione realizzato alla mandata, da un valore iniziale ad una valore preimpostato di massima compressione; preferibilmente, tale variazione graduale a rampa à ̈ realizzata con mezzi di variazione a rampa della corrente di alimentazione del motore elettrico del compressore. Tale variazione a rampa à ̈ preferibilmente di tipo lineare, ma secondo altre forme realizzative, può essere una rampa a “gradini†. Ad esempio l’intervallo temporale di attivazione del compressore tra valore iniziale ad una valore preimpostato di massima compressione à ̈ ad esempio non inferiore a 5 secondi. Preferably, upon activation, the compressor exhibits a gradual ramp variation of the pressure level achieved at delivery, from an initial value to a preset maximum compression value; preferably, this gradual ramp variation is achieved by means of ramp variation of the power supply current of the electric motor of the compressor. This ramp variation is preferably of the linear type, but according to other embodiments, it can be a â € œstepsâ € ramp. For example, the compressor activation time interval between the initial value and a preset maximum compression value is for example not less than 5 seconds.
La fase di svuotamento del pozzo può avvenire secondo cadenze programmate, oppure all’occorrenza. The emptying phase of the well can take place according to scheduled intervals, or as needed.
Secondo l’invenzione, il sistema comprende mezzi di sfiato di almeno parte del fluido gassoso nell’impianto Im, indicati con la lettera W, attivabili a comando. According to the invention, the system comprises means for venting at least part of the gaseous fluid in the plant Im, indicated with the letter W, which can be activated on command.
La presenza di tali mezzi di sfiato consente di eliminare, all’occorrenza, l’eventuale sovrappressione accumulata nell’impianto a tenuta Im, ad esempio in ragione della dilatazione del fluido nell’impianto a seguito di un aumento di temperatura non compensabile da un aumento di volume della camera 5. The presence of these vent means allows to eliminate, if necessary, any overpressure accumulated in the Im seal system, for example due to the expansion of the fluid in the system following an increase in temperature not compensable by an increase in chamber volume 5.
Preferibilmente, tali mezzi W di sfiato comprendono ad esempio uno sfiato verso l’esterno dell’impianto, e mezzi di apertura/chiusura dello sfiato. Più in particolare lo sfiato può comprendere un foro calibrato SC, ovvero dimensionato in modo tale che, ad una prestabilita (di progetto) pressione interna all’impianto Im, e quindi all’interno della camera flessibile 5, un’azione di apertura dello sfiato per un determinato tempo (di progetto) consente una prestabilita caduta di pressione nello stesso impianto. Preferably, such vent means W comprise for example a vent towards the outside of the plant, and means for opening / closing the vent. More specifically, the vent can include a calibrated hole SC, or rather sized in such a way that, at a predetermined (project) pressure inside the system Im, and therefore inside the flexible chamber 5, an action of opening the vent for a certain (design) time allows a predetermined pressure drop in the same system.
Ad esempio il foro SC à ̈ realizzato in estremità ad un tratto di condotto 7C che deriva dal condotto 7A. Lungo tale tratto 7C, a monte del foro SC, à ̈ disposta una elettrovalvola EL6 che costituisce i suddetti mezzi di apertura/chiusura dello sfiato. For example, the hole SC is made at the end of a portion of the duct 7C which derives from the duct 7A. Along this section 7C, upstream of the hole SC, there is a solenoid valve EL6 which constitutes the aforementioned opening / closing means of the vent.
Opportunamente, i mezzi W di sfiato sono attivati quando un certo valore di pressione, misurato dalla suddetta soglia Pm, viene raggiunto per la prima volta dopo una fase di ricarica di aria nella camera 5, come sopra descritto. Conveniently, the vent means W are activated when a certain pressure value, measured by the aforementioned threshold Pm, is reached for the first time after a step of recharging the air in the chamber 5, as described above.
Tale valore di pressione corrispondente alla soglia Pm che fa attivare lo sfiato à ̈ un valore intermedio (livello Lx) compreso tra il valore di pressione (soglia/livello L2) sopra il quale il sistema comanda l’accensione di una prima pompa, ed il preimpostato valore di pressione (soglia/livello L1) sotto il quale il sistema disattiva tale prima pompa 1 ed eventualmente la seconda pompa 3, se attiva. This pressure value corresponding to the threshold Pm which activates the vent is an intermediate value (level Lx) between the pressure value (threshold / level L2) above which the system commands the ignition of a first pump, and the preset pressure value (threshold / level L1) below which the system deactivates this first pump 1 and possibly the second pump 3, if active.
In pratica, dopo che à ̈ stata effettuata una fase di taratura dell’impianto, ovvero si à ̈ operata una ricarica di aria dell’impianto Im come sopra descritta, il livello del liquido si riporta fino a L1. Nel caso in cui vi sia un ulteriore aumento del livello di liquido, quando tale livello cresce fino a portare la pressione interna alla camera 5 al valore intermedio (la prima volta che viene raggiunto questo valore di pressione dopo la fase di ricarica/taratura), ovvero à ̈ raggiunta la soglia Pm nel pressostato 30, l’elettrovalvola EL6 si apre per un preimpostato intervallo temporale, tale da consentire una pre-calcolata caduta di pressione nell’impianto Im. In practice, after a calibration phase of the system has been carried out, that is, an air recharge of the Im system has been carried out as described above, the liquid level returns to L1. In the event that there is a further increase in the liquid level, when this level increases until the pressure inside chamber 5 is brought to the intermediate value (the first time this pressure value is reached after the refill / calibration phase), ie the threshold Pm is reached in the pressure switch 30, the solenoid valve EL6 opens for a preset time interval, such as to allow a pre-calculated pressure drop in the Im system.
Il valore di pressione relativo alla soglia Pm, così come l’intervallo temporale di apertura del foro SC e la sua dimensione, sono progettati sulla base della teorica dilatazione e conseguente teorico aumento di pressione dell’aria nell’impianto dovuto una un certo aumento di temperatura ipotizzabile nel sistema in certe condizioni. The pressure value related to the threshold Pm, as well as the opening time interval of the hole SC and its size, are designed on the basis of the theoretical expansion and consequent theoretical increase in air pressure in the system due to a a certain conceivable temperature increase in the system under certain conditions.
E’ chiaro che in altre forme realizzative possono essere presenti mezzi di rilevazione delle temperatura del fluido e mezzi elettronici che calcolano in modo automatico l’eventuale sovrappressione dovuta all’innalzamento della temperatura e che comandano i mezzi di sfiato in modo da ridurre la calcolata sovrappressione, ad esempio agendo sull’intervallo di apertura della elettrovalvola EL6. It is clear that in other embodiments there may be means for detecting the temperature of the fluid and electronic means which automatically calculate any overpressure due to the temperature rise and which control the vent means in order to reduce the calculated overpressure, for example by acting on the opening interval of the EL6 solenoid valve.
In termini funzionali, il sistema applica in pratica il seguente procedimento innovativo, in relazione alla parte di sfiato, ovvero riduzione della sovrappressione nella sonda dovuta ad esempio all’aumento di temperatura dell’aria. In functional terms, the system applies in practice the following innovative procedure, in relation to the vent part, ie reduction of the overpressure in the probe due for example to the increase in air temperature.
Il procedimento à ̈ un procedimento di gestione di un sistema di funzionamento di pompe di sollevamento 1, 3 in pozzi fognari o simili, che prevede l’uso di una sonda di pressione formata una camera flessibile 5 contenente fluido in pressione, destinata ad essere disposta nel pozzo al di sotto del livello di liquido da sollevare. Il procedimento comprende The process is a process for managing an operating system of lifting pumps 1, 3 in sewer wells or the like, which involves the use of a pressure probe formed in a flexible chamber 5 containing pressurized fluid, intended to be placed in the well below the level of liquid to be raised. The procedure includes
- una fase di misurazione della pressione nella sonda 5; - a step for measuring the pressure in the probe 5;
- una fase di svuotamento del pozzo P da parte di almeno una pompa 1 almeno fino a portare la sonda 5 all’esterno del liquido nel pozzo; - a phase of emptying the well P by at least one pump 1 at least until the probe 5 is brought outside the liquid in the well;
- una fase di verifica del valore di pressione nella sonda 5 quando esterna al liquido nel pozzo, e se detto valore à ̈ inferiore ad un preimpostato valore di taratura, il procedimento prevede una introduzione di fluido in pressione nella sonda 5 aumentandone il valore di pressione fino al valore di taratura; - a phase of checking the pressure value in probe 5 when external to the liquid in the well, and if said value is lower than a preset calibration value, the procedure involves introducing pressurized fluid into probe 5, increasing the pressure value up to the calibration value;
- quando il liquido nel pozzo raggiunge, per un preordinato numero di volte, un predeterminato livello intermedio Lx compreso tra - when the liquid in the well reaches, for a predetermined number of times, a predetermined intermediate level Lx between
o un livello L1 minimo di liquido prestabilito di sicurezza per la copertura di detta almeno una pompa 1, a cui corrisponde un dato valore di pressione nella sonda, e a cui corrisponde lo spegnimento di detta almeno una pompa 1, quando attiva, e o un livello L2 di attivazione di detta almeno una pompa 1, il procedimento prevede di ridurre la pressione in detta sonda 5 di un preordinato quantitativo sfiatando parte dell’aria nell’impianto. Preferibilmente, tale fase di sfiato avviene la prima volta che il livello di liquido nel pozzo raggiunge il predeterminato livello intermedio dopo che à ̈ avvenuta una fase di introduzione di fluido nella sonda. o a predetermined minimum safety liquid level L1 for covering said at least one pump 1, which corresponds to a given pressure value in the probe, and which corresponds to the shutdown of said at least one pump 1, when active, and o a level L2 for activating said at least one pump 1, the process provides for reducing the pressure in said probe 5 by a predetermined quantity by venting part of the air in the system. Preferably, this venting step takes place the first time that the liquid level in the well reaches the predetermined intermediate level after a step of introducing fluid into the probe has taken place.
E’ inteso che quanto illustrato rappresenta solo possibili forme di attuazione non limitative dell’invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza uscire dall’ambito del concetto alla base dell’invenzione. L’eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni allegate ha unicamente lo scopo di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non ne limita in alcun modo l’ambito di protezione. It is understood that what has been illustrated represents only possible non-limiting embodiments of the invention, which may vary in forms and arrangements without departing from the scope of the concept underlying the invention. The possible presence of reference numbers in the attached claims has the sole purpose of facilitating the reading in the light of the above description and the attached drawings and does not in any way limit the scope of protection.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000192A ITFI20120192A1 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | "CONTROL SYSTEM OF LIFTING PUMPS IN A SEWAGE OR LIKE WELL" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000192A ITFI20120192A1 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | "CONTROL SYSTEM OF LIFTING PUMPS IN A SEWAGE OR LIKE WELL" |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITFI20120192A1 true ITFI20120192A1 (en) | 2014-04-02 |
Family
ID=47222217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000192A ITFI20120192A1 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | "CONTROL SYSTEM OF LIFTING PUMPS IN A SEWAGE OR LIKE WELL" |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITFI20120192A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3110735A1 (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-23 | Hubert 1000 Berlin Combé | Apparatus for preventing sewage pumps, in particular lifting systems, from running dry |
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| WO2007108711A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-09-27 | Miroslaw Szuster | Waste water pumping device |
-
2012
- 2012-10-01 IT IT000192A patent/ITFI20120192A1/en unknown
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