Сифонный водовыпуск насосной станции Советский патент 1983 года по МПК E02B7/18 

Изобретение относится к гидротехнике, в частности, к сифонным водовыпускам насосных станций.

При строительстве насосных станций, предназначенных для подачи воды по напорным трубопроводам на повышение Ътметки, для сопряжения трубопроводов с верхним бьефом и предот вращения обратного тока водь при остановке насосных агрегатов на конце трубопроводов сооружают сифонные водовыпуски, .включающие в себя сифоны.

Известен сифонный водовыпуск насосной станции , содержащий восходящу и нисходящую ветви и горловину, Проточный тракт по всей длине сифона, включая горловину, имеет круглое сечение. Восходящая ветвь жестко соединена с напорным трубопроводом. Для предотвращения обратного токаво ды при остановке насосов гребень сифона установлен стационарно выше максимального уровня воды верхнего бьеф с запасом высоты на колебания воды при волнениях, т.е. на максимальной отметке. Одновременно для возможност зарядки сифона при минимальном уровне воды верхнего бьефа выпускное отверстие нисходящей ветви заглублено .под минимальный уровень воды на 2-3 величины скоростного напора. Этим обуславливается при больших изменениях уровня воды в верхнем бьефе значительная протяженность нисходящей ветви сифона l.

В процессе подачи насосной станции воды иэ нижнего бьефа в верхний, происходящем при уже заряженном сифоне, работа которого основана на принципе самотечного течения под вакуумом, на насосах станции устанавливается рабочий напор, определяемый разностью отметок уровней воды верхнего и нижнего бьефов.

В момент пуска насосных агрегатов, когда сифон еще не заряжен, пусковой напор на насосах определяется разностью отметок поверхности воды : над гребнем (в горловине ) сифона и уровнем воды нижнего бьефа. Пусковой напор, соответственно которому подбирают мощности насосных агрегатов, всегда больше рабочего и тем выше, чем выше отметка стационарного установленного гребня сифона. Следовательно, снизить пусковой напор, а значит и использовать более экономичные агрегаты, можно за счет понижения отметки поверхности воды над гребнем или понижения отметки самого гребня сифона.

Известен также сифонный водовыпуск насосной станции, включающий восходящую ветвь, соединенную с напорным трубопроводом, горловину и нисходящую ветвь. Горловина сифона имеет пря

мсгугольное сечение с шириной, превышз.ющей высоту 2.

ПрИ равных площадях прямоугольного и круглого поперечных сечений, равных расходах воды и прочих условиях отметка поверхности воды относительно гребня в горловине с прямоугольным сечением, ниже отметки поверхности воды в горловине с круглым сечением, что позволяет в некоторой степени уменьшить пусковой напор на насосах.

Однако при значительных колебаниязсуровня воды в верхнем бьефе, когда гребень сифона установлен на максимапьной отметке, понижение отметки поверхности воды в горловине относительно гребня не обеспечивает существенного понижения пускового напора на насосах, который, оставаясь высоким, требует применения насосных агрегатов повышенной мощности (и габаритов ) с соответствующим потреблением электроэнергии.

Цель изобретения - уменьшение энергоемкости и ускорение зарядки за счет уменьшения пускового напора.

Поставленная цель достигается тем, что водовыпуск снабжен поплавком, закрепленным на горловине, а восходящая ветвь соединена с напорным трубопроводом с возможностью вертикального перемещения, Причем восходящая ветвь соединена с напорным трубопро-. водом посредством .сильфона.

На фиг, 1 изображен сифонный водовыпуск с наклонной восходящей ветвью, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг, 3 - сифонный ВО довыпуск с вертикальной восходящей .. ветвью, продольный разрез.

Сифонный водовыпуск насосной станции содержит восходящую ветвь 1, гор ловину 2 с гребнем 3 и нисходящую ветвь 4 с выпускным отверстием 5. Восходящая ветвь 1 соединена с напорным трубопроводом 6 посредством сильфона 7 и ограничителя движения, выполненного Б виде двух пар пластин 8, установленных по бокам сифона по обеим сторонам сильфона 7, жестко прикрепленных к восходящей ветви 1 и напорному трубопроводу б и шарнирно соед йненных между собой (фиг. 1 и 2. Горловина 2 сифона выполнена со сдвоенными стенками, образующими пустотелую герметичную камеру 9, являющуюся: поплавком и сообщающую горловине 2 сифона положительную плавучесть, Для защиты сифона от волновых воздействий и удобства проведения монтажно--ремонтных работ, место установки сифона ограждено бетонными стенками 10 с ремонтным проемом 11 для шандорного заграждения.

Вода в верхнем бьефе (напорном бассейне), может иметь максимальный 12 и минимальный 13 уровни.

В сифонном водовыпуске с верти- , |Кальной восходящей ветвью 1, (фиг.З восходящая ветвь 1 соединена с напорный трубопроводом б телескопически и также посредством сильфона Т. Горловина 2 выполнена кольцевой с коническим участком 14, кольцевыми нисходящей ветвью 4 и выпускным отверстием 5, и герметичными камерами 9. В верхней части горловины 2 установлен клапан 15 срыва вакуума.

Устройство работает следующим образом.

Следуя за изменением уровня воды в верхнем бьефе, горловина 2 вместе с нисходящей ветвью 4 при повьшении уровня воды до максимальн9го 12 поднимается до положения А, при понижении уровня воды до минимального 13 опускается до положения Б, сохраняя тем самым практически одинаковое высотное положение гребня 3 и выпускного отверстия 5 относительг но поверхности вода верхнего бьефа как при максимльном 12, так и минимальном 13 ее уровнях, и одновремен но изменяя отметку гребни 3 сифона относительно насосов таким образом, что в момент пуска насосов, когда сифон занимает положение В, гребень 3 находится на минимальной отметке.

Достигаемое при этом значительное уменьшение пускового напора (который становится меньше расчетного рай бочего напора ) позволяет для подачи воды в напорный трубопровод 6 ис пользовать насосные агрегаты соответственно меньшей мощности и габаритов, что даст экономический эф-.фект за счет снижения энергопотребления, металлоемкости насосных агрегатов и уменьшения объемов строительных работ по сооружению насос- ной станции. Кроме того, получение экономического эффекта обеспечиваQ ется в связи с укорочением в предлагаемом сифоне нисходящей ветви за счет снижения ее металлоемкости и умень- шения времени, затрачиваемого на зарядку сифона.

1. СИФОННЫЙ ВОДОВЫПУСК НАСОСНОЙ СТАНЦИИ, содержащий восходящую ветвь, соединенную с напорным трубопроводом, горловину и нисходящую ветвь, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергоемкости и ускорения зарядки за счет уменьшения пускового напора, он снабжен поплавком, закрепленным на горловине, а восходящая ветвь соединена с напорным трубопроводом с возможностью вертикального перемещения. 2. Сифонный водовыпуск по П.1, отличающийся тем, что восходящая ветвь соединена с напорным трубопроводом посредством сильфоно. (Л О) L лг./

w

аг.З