RU2215196C2 - Water-lifting device - Google Patents

Abstract

FIELD: water lifts. SUBSTANCE: invention relates to water-lifting devices operating by using energy of flow. Proposed device contains supply, disposal and delivery pipes. It contains also vessel-hydropneumatic accumulator in which ends of supply, disposal and delivery pipes are arranged. Cut of supply pipe is located in upper part of vessel-hydropneumatic accumulator. Cuts of disposal and delivery pipes are arranged in lower part of vessel. Hole in made in wall of delivery pipe higher than cut of supply pipe. EFFECT: simplified design, improved reliability in service. 1 dwg

Description

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). The invention relates to a device for lifting water, operating due to the energy of the flow of water in any channel. The invention can be applied in water supply systems when there is a sufficiently small but constant supply of water to a height greater than that of an existing source of water flowing near the consumer. Such conditions occur in the agricultural sector (on small farms, when irrigating small plots in mountainous conditions).

Известны устройства для подъема воды, использующие энергию потока воды, предварительно заключенного в напорный трубопровод. К ним относится ряд различных гидротаранов [1]. Known devices for lifting water using the energy of a water stream previously enclosed in a pressure pipe. These include a number of different hydraulic rams [1].

Недостатком всех гидротаранов является наличие в их конструкциях подвижных частей, ударного и обратного клапанов. Это усложняет конструкцию и снижает надежность работы. The disadvantage of all rams is the presence in their designs of moving parts, shock and check valves. This complicates the design and reduces the reliability.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства для подъема воды. The problem to which the invention is directed, is to simplify the design and increase the reliability of the device for lifting water.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная конструктивная схема устройства для подъема воды, являющегося предметом изобретения данной заявки. The invention is illustrated by the drawing, which shows a schematic structural diagram of a device for lifting water, which is the subject of the invention of this application.

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. A prerequisite for the implementation of the invention is the presence of a water stream in any channel 1. A channel 2 is formed in the channel 1, which serves to direct the flow or, in most cases, a part of it into the supply pipe 3, which is mainly located vertically and hermetically articulated with the inner part of the closed vessel, serving as a functional vessel with a hydro-pneumatic accumulator. The parameters of the head 2 and the supply pipe 3 are selected such that an aerated water flow forms in the pipe 3, i.e. there was a suction in the air stream of the formed funnel.

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.In the vessel-hydro-pneumatic accumulator 4, a waste 5 and discharge 6 pipes are mounted, sections of which are located in its lower part. The upper end of the discharge pipe 5 is located above the discharge channel 7. The axis mark of the discharge pipe 5 lies below the mirror mark of the supply channel 1 by an amount h and above the bottom of the hydro-pneumatic accumulator vessel 4 by an amount of H ₀ . The upper end of the discharge pipe 6 is placed above the storage tank 8 located at a height H from the axis of the discharge pipe 5. A hole 9 is made in the wall of the discharge pipe 6 located in the upper part of the hydro-pneumatic accumulator vessel 4 at a height of H ₁ .

Работа устройства для подъема воды осуществляйся следующим образом. The operation of the device for lifting water is as follows.

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. The water flow from the channel 1 through the head 2 is fed into the supply pipe 3 with a flow rate (Q) so that a funnel is formed in it at the inlet, due to which the water flow in the supply pipe 3 will be aerated, i.e. will be saturated with air bubbles. Once in the hydro-pneumatic accumulator vessel 4, the aerated water stream is divided into water, which settles at the bottom of the hydro-pneumatic accumulator vessel 4, and air, which is located above the water.

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.In the initial period of putting the device into operation, as the water level in the hydro-pneumatic accumulator vessel 4 rises until it begins to pour out through the discharge pipe 5 into the channel 7, a water column H _{0 is} installed in the discharge 5 and discharge 6 pipes, and the air in the vessel the hydraulic accumulator will be compressed by pressure corresponding to the height of the water column H ₀ -H ₁ . With the further flow of aerated water flow from the inlet pipe 3, the air pressure in the hydro-pneumatic accumulator vessel 4 rises and through the hole 9 tends to the discharge pipe 6. Due to the influx of water and air into the discharge pipe 6 through its lower section and hole 9 in its wall, a water column in the discharge pipe 6 will begin to separate into alternating portions of water and air, forming a water-air column, moved upward by air pressure. Thus, the water in the discharge pipe 6 rises to a height H and is poured into the storage tank 8 with a flow rate 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. The present invention in comparison with the prototype of the hydraulic ram does not have moving parts. Due to this, it is much simpler in design, higher reliability and durability, lower manufacturing and operating costs.

Источник информации
1. В. И. Овсепян. Гидравлический таран и таранные установки. М.: Машиностроение, 1968.Sourse of information
1. V.I. Hovsepyan. Hydraulic ram and ram installations. M .: Engineering, 1968.

Claims (1)

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. A device for lifting water, including the inlet, waste and discharge pipes, characterized in that it contains a hydro-pneumatic accumulator vessel, in which the ends of the inlet, waste and discharge pipes are placed, moreover, a section of the supply pipe is placed in the upper part of the hydro-pneumatic accumulator vessel, and a discharge section and discharge pipes - in the lower part, in addition, a hole is made in the wall of the discharge pipe at a height above the cut of the supply pipe.