Механизм наполнения водяных баков: устройство и принцип работы.

Введение

Механизм заполнения водяных резервуаров

Шаровой кран (также шаровой вентиль или поплавковый клапан) – это механизм или устройство для заполнения водяных резервуаров, таких как те, что используются в унитазах с системой смыва, предотвращая переполнение и (в случае низкого давления воды) обратный поток. Современный шаровой кран был изобретен мексиканским священником и ученым Хосе Антонио де Алзате и Рамиресом, который описал его в 1790 году в Gaceta de Literatura Méxicana. Устройство шарового крана было запатентовано в 1797 году для использования в паровых двигателях Эдмундом Картрайтом. Он состоит из клапана, соединенного с полым, герметичным поплавком посредством рычага, установленного в верхней части резервуара. Поплавок часто имеет форму шара, отсюда и название «шаровой кран». Клапан подключен к входящему водопроводу и открывается и закрывается рычагом, на конце которого закреплен поплавок. Когда уровень воды повышается, поплавок поднимается вместе с ним; как только он достигает заданного уровня, механизм заставляет рычаг закрыть клапан и прекратить подачу воды. Это пример отрицательной обратной связи и пропорционального регулирования.

Туалеты с водостоком

Когда поворачивается ручка сливного унитаза с бачком (британский термин – цистерна), посредством стержня или цепи активируется смывной механизм. Этот механизм может быть клапаном-заслонкой, который сконструирован так, чтобы опускаться медленнее, чем вода, выходящая в унитаз, позволяя бачку опорожниться. По мере понижения уровня воды в бачке поплавок опускается и приводит в действие наполнительный клапан. Вода поступает в бачок для восполнения запаса, а меньший поток направляется в переливную трубку для наполнения чаши унитаза. После закрытия клапана-заслонки поток воды из наполнительного клапана продолжается до тех пор, пока уровень воды в бачке снова не достигнет отметки наполнения. К концу цикла смыва шаровой кран реагирует на падение уровня воды и наполняет бачок. Если поплавок или клапан выйдут из строя и уровень воды превысит отметку наполнения, вода будет выливаться в переливную трубку и поступать в чашу унитаза (в конструкции с клапаном-заслонкой) или в наружный слив (в сифонной конструкции). Хотя это не прекращает потерю воды, это предотвращает затопление, которое могло бы произойти в случае отказа одного клапана. Обычно наполнительный клапан закрепляется шаровой прокладкой штока, предотвращающей утечку из подводящего трубопровода. Традиционный американский гравитационный бачок унитаза. Ручка нажата, и начинается цикл смыва. Клапан-заслонка закрылся, и бачок наполняется за считанные секунды. 1. поплавок, 2. наполнительный клапан, 3. подъемный рычаг, 4. трубка наполнения бачка, 5. трубка наполнения чаши, 6. клапан-заслонка смыва, 7. переливная трубка, 8. ручка смыва, 9. цепь, 10. отметка наполнения, 11. шток наполнительного клапана, 12. смывная трубка. Примечание: Эти схемы представляют собой конфигурацию, типичную для США, механизмы могут отличаться в других странах. Шаровой кран унитаза, долгое время изготавливавшийся из латуни, а затем из пластика, был заменен поплаковой чашей, впервые разработанной в 1957 году основателем Fluidmaster Адольфом Шёпе. Она интегрирована с наполнительным клапаном бачка и занимает меньше места. Более поздним нововведением стал безпоплавковый наполнительный клапан, предназначенный для унитазов с низким профилем и низким расходом воды, который использует механизм диафрагмы с датчиком давления вместо поплавка для управления впускным клапаном. Задерживающие клапаны, которые задерживают наполнение до тех пор, пока уровень не опустится до низкого уровня, предотвращают короткие циклы подачи воды.

When the handle of a flush toilet with a tank (British, cistern) is turned, a discharge mechanism is activated by means of a rod or chain. The mechanism may be a flapper valve, which is designed to sink more slowly than the water, which will exit to the toilet bowl below, so that the tank may empty. As the tank water level drops, the float descends and actuates the fill valve. Water is fed to the tank to replenish its supply, and a smaller flow is directed into the overflow tube to refill the bowl. Once the flapper valve closes, the water flow from the fill valve continues until the tank level again reaches the fill line. Toward the end of the discharge process, the ballcock responds to the drop in water level and refills the tank. Should the float or valve fail and allow the water level to exceed the fill line, the water will pour into the overflow tube and out to the bowl (in the flapper valve type) or to an outside drain (in the siphon type). Although this does not stop the wastage of water, it prevents the flooding that would otherwise occur after a single point valve failure. Typically the fill valve is secured by a ballcock shank washer, which prevents leakage from the supply line. A traditional U. S. gravity toilet tank The handle is pressed and the flush cycle begins. The flapper has closed, and the tank refills within seconds. 1. float, 2. fill valve, 3. lift arm, 4. tank fill tube, 5. bowl fill tube, 6. flush valve flapper,7. overflow tube, 8. flush handle, 9. chain, 10. fill line, 11. fill valve shaft, 12. flush tube Note: These diagrams represent a configuration typical in the USA, mechanisms may vary in other countries
The toilet ballcock, long made of brass and later made of plastic, was superseded by the float cup, pioneered in 1957 by the Fluidmaster founder Adolf Schoepe, which is integrated with the tank’s fill valve and so consumes less space. A later innovation, the floatless fill valve, designed for low profile, low flow toilet tanks, uses a pressure sensing diaphragm mechanism instead of a float to control the inlet valve. Delay valves, which delay the filling until the level has dropped to a low level, avert short cycling of the water supply.

Сифонный клапан

Этот механизм предотвращения обратного всасывания (антисифонный) отличается от более раннего сифонного (британского, сифонного) клапана. В этой конструкции используется поплавковый клапан, прикрепленный к поворотной рукоятке, которая открывает и закрывает плунжерный стержень, оснащенный уплотнительной манжетой, герметично закрывающей входное отверстие для воды. При активации он создает сифон, который использует вес воды, стекающей в унитаз, для всасывания дополнительной воды из бачка и продолжает опорожнять бачок, пока уровень воды в нем не опустится ниже впускного отверстия, прерывая действие сифона.