устройство для подъема воды

Формула изобретения

Устройство для подъема воды, включающее подводящую, сбросную и нагнетательную трубы, отличающееся тем, что оно содержит сосуд-гидропневмоаккумулятор, в котором размещены концы подводящей, сбросной и нагнетательной труб, причем срез подводящей трубы размещен в верхней части сосуда-гидропневмоаккумулятора, а срез сбросной и нагнетательной труб - в нижней части, кроме того, в стенке нагнетательной трубы на высоте выше среза подводящей трубы выполнено отверстие.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для подъема воды, работающим за счет энергии потока воды в каком-либо русле. Изобретение может быть применено в системах водоснабжения, когда бывает достаточно небольшой, но постоянной подачи воды на высоту, большую, чем у имеющегося протекающего возле потребителя водоисточника. Такие условия имеют место в агропромышленном комплексе (на небольших фермах, при орошении небольших участков в горных условиях).

Известны устройства для подъема воды, использующие энергию потока воды, предварительно заключенного в напорный трубопровод. К ним относится ряд различных гидротаранов [1].

Недостатком всех гидротаранов является наличие в их конструкциях подвижных частей, ударного и обратного клапанов. Это усложняет конструкцию и снижает надежность работы.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства для подъема воды.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная конструктивная схема устройства для подъема воды, являющегося предметом изобретения данной заявки.

Обязательным условием для реализации изобретения является наличие потока воды в любом русле 1. В русле 1 оформляется оголовок 2, который служит для направления потока или в большинстве случаев части его в подводящую трубу 3, которая преимущественно располагается вертикально и герметично сочленяется с внутренней частью замкнутого сосуда, служащего по своему функциональному назначению сосудом-гидропневмоаккумулятором. Параметры оголовка 2 и подводящей трубы 3 подбирают такими, чтобы в трубе 3 образовался аэрированный поток воды, т.е. происходил подсос в поток воды воздуха образовавшейся воронкой.

В сосуд-гидропневмоаккумулятор 4 вмонтированы сбросная 5 и нагнетательная 6 трубы, срезы которых располагают в его нижней части. Верхний конец сбросной трубы 5 располагают над сбросным руслом 7. Отметка оси сбросной трубы 5 лежит ниже отметки зеркала питающего русла 1 на величину h и выше дна сосуда-гидропневмоаккумулятора 4 на величину Н₀. Верхний конец нагнетательной трубы 6 помещают над накопительной емкостью 8, располагаемой на высоте H от оси сбросной трубы 5. В стенке нагнетательной трубы 6 выполнено отверстие 9, располагаемое в верхней части сосуда-гидропневмоаккумулятора 4 на высоте H₁.

Работа устройства для подъема воды осуществляйся следующим образом.

Поток воды из русла 1 через оголовок 2 подают в подводящую трубу 3 таким расходом (Q), чтобы в ней на входе образовалась воронка, благодаря которой поток воды в подводящей трубе 3 будет аэрированным, т.е. будет насыщен пузырьками воздуха. Попадая в сосуд-гидропневмоаккумулятор 4, аэрированный поток воды разделяется на воду, которая оседает внизу сосуда-гидропневмоаккумулятора 4, и воздух, который располагается над водой.

В начальный период запуска устройства в работу по мере повышения уровня воды в сосуде-гидропневмоаккумуляторе 4 до момента, когда она начнет изливаться через сбросную трубу 5 в русло 7, в сбросном 5 и нагнетательном 6 трубах установится столб воды H₀, а воздух в сосуде-гидропневмоаккумуляторе будет сжат давлением, соответствующим высоте столба воды Н₀-H₁. При дальнейшем поступлении аэрированного потока воды из подводящей трубы 3 давление воздуха в сосуде-гидропневмоаккумуляторе 4 повышается и через отверстие 9 стремится в нагнетательную трубу 6. Благодаря поступлениям воды и воздуха в нагнетательную трубу 6 через соответственно нижний ее срез и отверстие 9 в ее стенке столб воды в нагнетательной трубе 6 начнет разделяться на чередующие друг за другом порции воды и воздуха, образуя водовоздушный столб, перемещаемый давлением воздуха вверх. Тем самым вода в нагнетательной трубе 6 поднимается на высоту Н и выливается в накопительную емкость 8 расходом q.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом - гидротараном не имеет подвижных частей. Благодаря этому, оно значительно проще по конструкции, выше надежность и долговечность работы, ниже затраты на изготовление и эксплуатацию.

Источник информации

1. В.И. Овсепян. Гидравлический таран и таранные установки. М.: Машиностроение, 1968.