Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к конструкциям устройств для получения сжатого воздуха и подачи воды из реки за счет энергии гидравлического потока.
Энергию гидравлического потока рек и других русловых водоемов широко используют в народном хозяйстве. Для этого созданы специальные устройства - гидросиловые установки, обеспечивающие возможность преобразования энергии текучей среды во вращательно-механическую энергию. Известен ротационный водоподъемник, приводимый в действие гидравлическим потоком реки, содержащий водяное колесо и спиральную трубу с открытым концом [1].
Недостатком указанного устройства является то, что оно работает только в одном режиме - подачи воды. Для этого используют сжатый воздух, необходимый для создания водовоздушной смеси. Кроме того, в устройстве не обеспечено достаточно герметичное соединение конца вращающейся /спиральной/ трубы с неподвижной трубой колпака. В результате износа сальникового уплотнения надежность и эффективность работы устройства резко снижается.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является русловая водозаборная установка, включающая береговой колодец или скважину; самотечную линию; всасывающую трубу, вертикально размещенную в колодце или скважине; а также водоподъемное устройство в виде насосов [2].
Недостатком известной установки является то, что она сложна, не обеспечивает возможности получения сжатого воздуха и использования энергии текучей среды.
Задачей изобретения является создание простой и надежной установки, действующей за счет энергии гидравлического потока и обладающей возможностью работать в двух режимах: получения сжатого воздуха и подачи воды.
Сущность изобретения заключается в следующем. Береговой колодец или скважина выполнены на глубину, превышающую глубину воды в реке. В поток реки установлен энергоагрегат, например водяное колесо, приводимое в действие за счет энергии указанного потока. С энергоагрегатом кинематически связан компрессор, оборудованный заборником воздуха из атмосферы и линией нагнетания воздуха в ресивер. При этом водоподъемное устройство выполнено в виде эрлифта, наконечник которого через трехходовой кран скоммутирован с линией нагнетания воздуха в ресивер. Для упрощения конструкции самотечная линия выполнена в виде отверстий, размещенных на боковой стенке колодца или скважины, контактирующей с грунтом ниже уровня воды в реке.
На фиг. 1, 2 изображена установка для получения сжатого воздуха и подачи воды из реки за счет энергии гидравлического потока. Она состоит из энергоагрегата /например, водяного колеса 14/, погруженного в поток реки с возможностью преобразования энергии текучей среды во вращательное движение, кинематически связанного с ним компрессора 15, оборудованного заборником воздуха 16 из атмосферы. К компрессору 15 присоединена линия нагнетания воздуха в ресивер 4, на которой последовательно размещены: регулятор давления 17, трехходовой кран 18 и напорный золотник 19. При этом ресивер 3 снабжен предохранительным клапаном 20, а также присоединительным устройством 1 с краном управления 2 подачей воздуха потребителю. Названные элементы в совокупности представляют собой систему, обеспечивающую получение сжатого воздуха. Система подачи воды также включает в себя энергоагрегат /водяное колесо 14/ с компрессором 15 и дополнительно: береговой колодец 10 /скважину/ с эрлифтом. Указанный колодец выполнен на глубину, значительно превышающую глубину воды в реке /донную часть реки/ и оборудован самотечной линией 12 с размещенным на ней фильтром 13. При этом самотечная линия 12 обеспечивает возможность заполнения полости колодца 10 до уровня воды в реке. Эрлифт состоит из водоподъемной трубы 8, нижний конец которой снабжен наконечником 9 с форсунками, а также фильтром 11 и погружен в колодец 10 до его донной части, верхний - опущен в гидробак 7, оборудованный сливным трубопроводом 6 и присоединительным устройством 4 с краном управления 5 подачей воды потребителю. При этом наконечник 9 через трехходовой кран 18 скоммутирован с линией нагнетания воздуха в ресивер 3. Для упрощения конструкции самотечная линия 12 может быть выполнена в виде отверстий /на фиг. 2 они показаны стрелками/, размещенных на боковой стенке колодца 10, контактирующей с грунтом ниже уровня воды в реке.
Установка может работать в двух режимах: получения сжатого воздуха и подачи воды. В режиме получения сжатого воздуха установка работает следующим образом. Трехходовой кран 18 устанавливают в положение "воздух": компрессор 15 соединен с ресивером 3, подача воздуха к наконечнику 9 с форсунками не производится. При помощи регулятора 17 устанавливают необходимое давление, обеспечивая заданную частоту вращения водяного колеса 14. При этом гидравлический поток реки воздействует на лопасти колеса 14 и приводит его во вращательное движение. Компрессор, кинематически связанный с указанным колесом, всасывает воздух через заборник 13 и нагнетает его в ресивер 3 через регулятор давления 17, кран 18 и напорный золотник 19. Для сброса избытка давления, создаваемого компрессором, предусмотрен предохранительный клапан 20, отрегулированный на заданное давление. Открывают кран управления 2, и воздух через присоединительное устройство 1 поступает в пневмосеть /не показано/ потребителю. Для перевода установки в режим подачи воды кран 18 устанавливают в положение "Вода": компрессор 15 отсоединен от ресивера 3, производится подача воздуха к наконечнику 9 с форсунками. Сжатый воздух в виде пузырьков, перемешиваясь с водой, образует столб водовоздушной смеси. Воздушные пузырьки, перемещаясь вверх, способствуют транспортированию воды, которая проходит через фильтр 11, поднимается по трубе 8 и сливается в гидробак 7. Открывают кран управления 5 и вода через присоединительное устройство 4 поступает в водопровод /не показано/ потребителю. При этом уровень воды в колодце 10 пополняется из реки по самотечной линии 12 или подземными водами через отверстия в боковой стенке указанного колодца /фиг. 2/ в результате просачивания вод реки через ее ложе. В случае переполнения бака 7 вода сливается через сливной трубопровод 6. При необходимости проведения ремонтно-обслуживающих работ или отключения установки водяное колесо 14 выводят из потока.
Предлагаемая установка проста, надежна и энергоэкономична. Она может работать в двух режимах: получения сжатого воздуха и подачи воды. Это обусловлено тем, что установка включает в себя две системы, одна из которых обеспечивает получение сжатого воздуха, другая - подачу воды. Указанные системы имеют общее энергообеспечение - водяное колесо, кинематически связанное с компрессором. При этом привод колеса осуществлен за счет энергии гидравлического потока. Установка состоит из простых и доступных конструктивных элементов.
Источники информации
1. Циклаури Д.С. Гидравлика, сельскохозяйственное водоснабжение и гидросиловые установки /Под ред. А.А. Угинчуса. М.: Стройиздат, с. 155, 156.
2. Циклаури Д.С. Гидравлика, сельскохозяйственное водоснабжение и гидросиловые установки /Под ред. А.А. Угинчуса. М.: Стройиздат, с. 176 - 178 - прототип.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА "ЛЕНА-РЕКА" | 2001 |
|
RU2213881C2 |
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ ВОДОВОЗДУШНЫЙ ПОДЪЕМНИК (ЭРЛИФТ) | 1997 |
|
RU2135839C1 |
ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ | 1996 |
|
RU2125366C1 |
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ РОТАЦИОННЫХ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК | 1999 |
|
RU2206982C2 |
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ ГИДРОНАГНЕТАТЕЛЬ КОНСИСТЕНТНОЙ СМАЗКИ | 1997 |
|
RU2178860C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НАГРУЗКИ ПРИ ХОДЬБЕ ПЕШЕХОДА С ГРУЗОМ | 1999 |
|
RU2190561C2 |
ВОДЯНОЙ НАСОС С ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИМ ПРИВОДОМ | 2001 |
|
RU2198324C2 |
МЕХАНИЧЕСКОЕ ПОДЪЕМНО-СМАЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ | 1997 |
|
RU2164493C2 |
ДВИГАТЕЛЬ КУЗЬМИНА | 1997 |
|
RU2140562C1 |
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАЗКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ КОНСИСТЕНТНОЙ СМАЗКОЙ | 1995 |
|
RU2119609C1 |
Установка предназначена для получения сжатого воздуха и подачи воды из реки. Устройство включает береговой колодец или скважину, выполненные на глубину, превышающую глубину воды в реке, с возможностью заполнения водой до уровня воды в реке через самотечную линию. В колодце или скважине вертикально размещена всасывающая труба. Водоподъемное устройство выполнено в виде эрлифта, для чего открытый нижний конец всасывающей трубы снабжен наконечником с форсунками. В потоке реки установлен энергоагрегат, например водяное колесо, снабженное компрессором, подключенным линией нагнетания с ресивером. Указанный наконечник через трехходовой кран скоммутирован с линией нагнетания воздуха в ресивер. Установка имеет простую конструкцию и может работать в режиме сжатия воздуха и подачи воды. 1 з.п.ф-пы, 2 ил.
ЦИКЛАУРИ Д.С | |||
Гидравлика, сельскохозяйственное водоснабжение и гидросиловые установки/Под ред.А.А.УГИНЧУСА | |||
- М.: Стройиздат, 1982, с.155, 156, 176 - 178 | |||
ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ | 1992 |
|
RU2078986C1 |
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПОТОКОВ В МЕХАНИЧЕСКУЮ ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ И РУСЛОВАЯ ГИДРОУСТАНОВКА, РЕАЛИЗУЮЩАЯ ЕГО | 1993 |
|
RU2084692C1 |
DE 3736188 A1, 03.05.1989 | |||
US 4260902 A, 07.04.1981 | |||
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНОЙ/МНОГОАБОНЕНТСКОЙ СЛУЖБЫ МУЛЬТИМЕДИА В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ | 2003 |
|
RU2251224C2 |
СПОСОБ ВЫРАБОТКИ КОНСЕРВОВ "РЫБА ТУШЕНАЯ В ТОМАТЕ С ОВОЩАМИ" | 2013 |
|
RU2514832C1 |
Способ получения концентрата квасного сусла | 2015 |
|
RU2609940C1 |
Авторы
Даты
2001-04-27—Публикация
1998-08-07—Подача