RU2368818C1 - Hydraulic ram - Google Patents
Hydraulic ram Download PDFInfo
- Publication number
- RU2368818C1 RU2368818C1 RU2008120470/06A RU2008120470A RU2368818C1 RU 2368818 C1 RU2368818 C1 RU 2368818C1 RU 2008120470/06 A RU2008120470/06 A RU 2008120470/06A RU 2008120470 A RU2008120470 A RU 2008120470A RU 2368818 C1 RU2368818 C1 RU 2368818C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- valve
- water
- air pressure
- valves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технической гидравлики и может быть использовано при проектировании водоподъемных сооружений, в которых используется гидравлический удар.The invention relates to the field of technical hydraulics and can be used in the design of water-lifting structures that use water hammer.
Известен гидравлический таран (Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для вузов. - М.: Колос, 2004, с.292-293), включающий ударный клапан, нагнетательный клапан, воздушный колпак, питающую трубу, нагнетательный трубопровод и приемный резервуар. Через питающую трубу таран соединяется с бассейном, расположенным выше отметки тарана, а через нагнетательный трубопровод - с приемным резервуаром.Known hydraulic ram (Shterenlikht D.V. Hydraulics: Textbook for high schools. - M .: Kolos, 2004, p. 292-293), including a shock valve, discharge valve, air cap, feed pipe, discharge pipe and a receiving tank. Through the feed pipe, the ram connects to the pool located above the ram mark, and through the discharge pipe to the receiving tank.
Недостатком гидравлического тарана является то, что при прохождении воды через трубы и клапаны часть энергии потока теряется при разгоне потока до скорости, при которой возможен гидравлический удар, снижая тем самым к.п.д. устройства.The disadvantage of a hydraulic ram is that when water passes through pipes and valves, part of the flow energy is lost when the flow accelerates to a speed at which a hydraulic shock is possible, thereby reducing the efficiency devices.
Известен также гидравлический таран (Патент РФ №2239102, МПК F04F 7/02, опубл. 27.10.2004), содержащий водоподъемную ступень, включающую подводящую трубу с ударным клапаном, напорный колпак с впускным и выпускным клапанами, а также трубу, соединяющую колпак с водонапорной емкостью. Таран дополнительно снабжен воздушной напорной ступенью, колпак которой с впускным и сливным клапанами соединен с переливной камерой, размещенной над колпаками. Сливной клапан соединен поворотным рычагом с ударным клапаном. Ударные клапаны обеих ступеней соединены поворотным коромыслом.A hydraulic ram is also known (RF Patent No. 2239102, IPC F04F 7/02, publ. 10/27/2004) containing a water-lifting step including a supply pipe with a shock valve, a pressure cap with an inlet and outlet valve, and also a pipe connecting the cap with a water pressure capacity. The ram is additionally equipped with an air pressure stage, the cap of which with the inlet and drain valves is connected to an overflow chamber located above the caps. The drain valve is connected by a pivot arm to a shock valve. The shock valves of both stages are connected by a rotary beam.
Недостатком известного устройства является невысокая эффективность устройства из-за непроизводительной затраты энергии гидравлического удара на подъем воды на высоту, определяемую разностью горизонтов места расположения гидравлического тарана и питающего водоема. То есть для подъема определенной части воды на горизонт напорной емкости ее сначала опускают на горизонт места расположения тарана, а затем поднимают на тот же горизонт и далее на горизонт напорной емкости. При этом часть энергии непроизводительно теряется на сопротивление движению воды от питающего водоема до тарана и обратно.A disadvantage of the known device is the low efficiency of the device due to the unproductive expenditure of energy of hydraulic shock to raise the water to a height determined by the difference in the horizons of the location of the hydraulic ram and the supply reservoir. That is, to raise a certain part of the water to the horizon of the pressure vessel, it is first lowered to the horizon of the ram location, and then raised to the same horizon and then to the horizon of the pressure vessel. At the same time, part of the energy is unproductively lost on resistance to the movement of water from the supply reservoir to the ram and vice versa.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет уменьшения непроизводительных затрат энергии гидравлического удара путем подъема воды непосредственно с горизонта водоема.The objective of the invention is to increase the efficiency of the device by reducing the overhead energy of water hammer by lifting water directly from the horizon of the reservoir.
Для решения поставленной задачи в гидравлическом таране, содержащем водоподъемную ступень, включающую водоподводящую трубу с входным клапаном, напорный колпак с входным клапаном, трубу, соединяющую колпак с водонапорной емкостью, воздушную напорную ступень, включающую водоподводящую трубу и ударные клапаны, связанные поворотным коромыслом, предлагается таран снабдить коромыслом, связанным с входным клапаном водоподводящей трубы воздушной напорной ступени, и двумя мембранными насосами с обратными клапанами на входе и воздушными впускными и выпускными клапанами, при этом напорный колпак водоподъемной ступени выполнить в виде аккумулирующей емкости, расположенной ниже водоема на величину, достаточную для обеспечения ее наполнения самотеком, а водоподводящую трубу водоподъемной ступени связать через входной клапан с водоподводящей трубой воздушной напорной ступени, аккумулирующую емкость оборудовать поплавком, закрепленным на нижнем конце вертикально ориентированного стержня, размещенного в патрубке и установленного перед входным клапаном, причем верхний конец стержня выполнить выступающим над емкостью, подпружинить и связать через коромысло с входным клапаном водоподводящей трубы воздушной напорной ступени, а на стержне внутри емкости установить клапан для сообщения емкости с атмосферой во время ее заполнения и перфорированные тарелки, водоподводящую трубу воздушной напорной ступени связать с мембранными насосами, сообщенными посредством выпускных клапанов с аккумулирующей емкостью, а ударные клапаны установить за насосами.To solve the problem in a hydraulic ram containing a lifting stage, including a water supply pipe with an inlet valve, a pressure cap with an inlet valve, a pipe connecting the cap with a water tank, an air pressure stage including a water supply pipe and shock valves connected by a rotary beam, a ram is proposed provide a rocker connected to the inlet valve of the water supply pipe of the air pressure stage, and two diaphragm pumps with check valves at the inlet and air inlets and exhaust valves, in this case, the pressure head cap of the water-lifting stage should be made in the form of an accumulating tank located below the reservoir by an amount sufficient to ensure its filling by gravity, and connect the water supply pipe of the water-lifting stage through the inlet valve with the water supply pipe of the air pressure stage, equipped with a float mounted on the lower end of a vertically oriented rod placed in the nozzle and installed in front of the inlet valve, the upper end perform the rod protruding above the tank, spring it and connect it through the rocker arm with the inlet valve of the water supply pipe of the air pressure stage, and install a valve on the shaft inside the tank to communicate with the atmosphere during filling and perforated plates, connect the water supply pipe of the air pressure stage to diaphragm pumps, communicated by means of exhaust valves with accumulating capacity, and shock valves to be installed behind the pumps.
На прилагаемом чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.The attached drawing shows a schematic diagram of the proposed device.
На чертеже приняты следующие обозначения:In the drawing, the following notation:
1 - водонапорная емкость;1 - water pressure vessel;
2 - аккумулирующая емкость;2 - storage capacity;
3 - поворотное коромысло;3 - rotary rocker;
4 - пружина;4 - spring;
5 - клапан для сообщения аккумулирующей емкости с атмосферой;5 - valve for communicating the storage tank with the atmosphere;
6 - клапан;6 - valve;
7 - тарелка;7 - plate;
8 - клапан;8 - valve;
9 - водоподводящая труба водоподъемной ступени;9 - a water supply pipe of a water-lifting stage;
10 - водоем;10 - a reservoir;
11 - патрубок;11 - pipe;
12 - стержень;12 - a core;
13 - поплавок;13 - a float;
14 - водоподводящая труба воздушной напорной ступени;14 - water supply pipe air pressure stage;
15, 16 - обратные клапаны;15, 16 - check valves;
17, 18 - мембраны;17, 18 - membranes;
19, 25 - выпускные клапаны;19, 25 - exhaust valves;
20, 21 - корпуса;20, 21 - housing;
22, 23 - ударные клапаны;22, 23 - shock valves;
24 - поворотное коромысло;24 - rotary beam;
26, 27 - отводы;26, 27 - bends;
28 - воздуховод;28 - duct;
29 - водоподающая труба;29 - water supply pipe;
30, 31 - впускные клапаны.30, 31 - inlet valves.
Гидравлический таран содержит трубу 9, соединяющую водоем 10, аккумулирующую емкость 2 и подводящую трубу 14. В трубе 9 смонтированы клапан 6 на входе в емкость 2 и клапан 8 на входе в трубу 14, которая подводит воду к двум одинаковым мембранным насосам, через обратные клапаны 15 и 16, расположенные на входе, и далее к ударным клапанам 22 и 23, установленным за мембранными насосами и соединенным между собой поворотным коромыслом 24 с балансиром. Мембранные насосы состоят из жестких корпусов 20 и 21, упругих мембран 17 и 18, воздушных впускных 30 и 31 и выпускных 19 и 25 клапанов. Воздушные полости между мембранами 17 и 18 и соответствующими верхними частями корпусов 22 и 21 через клапаны 19 и 25 соединены с отводами 26 и 27 воздуховода 28, соединенного другим концом с полостью аккумулирующей емкости 2. В емкости 2 расположены патрубок 11 с размещенным внутри стержнем 12, который верхним концом соединен с клапаном 5, а нижним - с поплавком 13. На стержне 12 под клапаном 5 закреплены тарелки 7 с отверстиями. Клапан 5 снабжен пружиной 4 и с помощью поворотного коромысла 3 соединен с клапаном 8. Аккумулирующая емкость сообщена посредством водоподающей трубы 29 с водонапорной емкостью 1.The hydraulic ram contains a
Гидравлический таран работает следующим образом. Процесс начинается с заполнения аккумулирующей емкости 2 за счет незначительного превышения уровня воды в водоеме 10 над уровнем установки трубы 9. При этом клапан 5 открыт, обеспечивая связь емкости 2 с атмосферой, а клапан 8, связанный с клапаном 5 поворотным коромыслом 3, находится в закрытом положении. Вода, вливаясь из водоема 10 в емкость 2 через патрубок 11, попадает на тарелки 7, не позволяя всплыть поплавку 13. При заполнении емкости 2 до уровня тарелок 7 поток воды уже не создает дополнительного усилия на стержень 12 и связанный с ним поплавок всплывает, закрывая клапан 5, а клапан 6 закрывается под действием собственного веса. Под действием архимедовой силы поплавка и силы упругого сжатия пружины 4 поворотное коромысло 3 (показано пунктиром), связывающее клапан 5 и клапан 8, открывает последний, обеспечивая путь воде в подводящую трубу и перекрывая доступ в емкость 2. Вода по трубе 14 проходит один из открытых клапанов 16 и поступает в полость между нижней частью жесткого корпуса 21 и упругой мембраной 17 и далее выливается через открытый ударный клапан 23, давление на который возрастает с увеличением скорости истечения. При определенной скорости это давление превышает вес клапана и он закрывается, открывая при этом посредством поворотного коромысла 24 ударный клапан 22 второго мембранного насоса. В первом мембранном насосе происходит гидравлический удар, мембрана 17 изгибается вверх (на чертеже положение мембраны 18 показано на момент гидравлического удара во втором мембранном насосе), выталкивая сжатый воздух через клапан 25 или 19 по патрубку 26 или 27 и трубе 28 в емкость 2. Клапаны 30 и 31 обеспечивают связь полостей мембранных насосов с атмосферой при упругом восстановлении первоначального положения мембран. Во втором мембранном насосе процесс протекает аналогичным образом, т.е. насосы работают поочередно, создавая избыточное давление в емкости 2, откуда вода под этим давлением поступает по трубе 29 в напорную емкость 2.Hydraulic ram operates as follows. The process begins with filling the storage tank 2 due to a slight excess of the water level in the
После опорожнения емкости 2 поплавок 13 под действием своей силы тяжести открывает клапан 5 (тарелки 7 в это время свободны от воды благодаря отверстиям в их стенке), при этом одновременно, благодаря поворотному коромыслу 3, клапан 8 перекрывает вход в трубу 14 и открывает путь воде в емкость 2. Далее цикл повторяется.After emptying the container 2, the
Именно выполнение гидравлического тарана таким образом, что водоподъемная ступень расположена на горизонте водоема, а воздушная напорная ступень выполнена с использованием мембранных насосов, обеспечивает повышение эффективности его работы за счет подъема воды непосредственно с горизонта водоема.It is the execution of a hydraulic ram in such a way that the water-lifting step is located on the horizon of the reservoir, and the air pressure stage is made using diaphragm pumps, which increases its efficiency by lifting water directly from the horizon of the reservoir.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008120470/06A RU2368818C1 (en) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Hydraulic ram |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008120470/06A RU2368818C1 (en) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Hydraulic ram |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2368818C1 true RU2368818C1 (en) | 2009-09-27 |
Family
ID=41169626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008120470/06A RU2368818C1 (en) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Hydraulic ram |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2368818C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527260C1 (en) * | 2013-08-20 | 2014-08-27 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
RU2577680C1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-03-20 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
-
2008
- 2008-05-22 RU RU2008120470/06A patent/RU2368818C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527260C1 (en) * | 2013-08-20 | 2014-08-27 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
RU2577680C1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-03-20 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201513200U (en) | Negative-pressure adjustable low-position water-inflow large-displacement automatic slag discharging and water draining device | |
CN103867421B (en) | A kind of Modular Flexible telescoping cylinder oceanic tide pump wetting system | |
WO2016024643A1 (en) | A tidal wave powered device and a method thereof for producing potential energy | |
CN102506028B (en) | Water filling device of pump station floating ball valve type automatic sealing water tank | |
RU2368818C1 (en) | Hydraulic ram | |
CN201144888Y (en) | Air pressure type fountain pump | |
CN202441640U (en) | Pump station air inlet/outlet valve type self-sealing water tank filling equipment | |
RU2009136221A (en) | WATER REMOVAL SYSTEM | |
CN105220734B (en) | Non-tower water feeder | |
CN202017664U (en) | Environmentally-friendly water pump | |
RU2577681C1 (en) | Hydraulic ram | |
CN201297500Y (en) | Constant water-level hydrolock explosion prevention device | |
CN203808156U (en) | Flooding preventing device for secondary water supply pump house | |
CN201416670Y (en) | Flap valve | |
CN203145162U (en) | Water economizer with automatic pressurizing function | |
RU2542192C1 (en) | Surfy hydraulic ram | |
CN101929570A (en) | Flap valve | |
CN204491730U (en) | Non-tower water feeder | |
CN101418769A (en) | Automatic water pressure buoyance impact lifting generating set | |
CN104405929A (en) | Passive valve and linkage valve formed by same, and toilet stool or container using passive valve | |
CN103195762B (en) | Gravity water scooping machine | |
RU142000U1 (en) | HYDRAULIC TARAN | |
CN214939914U (en) | Jet type air floating door | |
CN203188326U (en) | Device for waste water to flow into toilet bowl automatically after flush of toilet bowl | |
CN201261902Y (en) | Siphoning type closestool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110523 |