Гидрант для закрытых оросительных систем Советский патент 1985 года по МПК E03B9/02 

Изобретение относится к мелиорации, а именно к устройствам регулирования водоподачи из распределител ных трубопроводов закрытых оросител ных систем. Цель изобретения - предотвращени возникновения гидроударов и обеспечение саморегулирования расхода при широком диапазоне изменения давлени в сети. На фиг. 1 представлен гидрант, общий вид; на фиг. 2 - гидрант в за рытом состоянии при наличии воды в проводящей сети; на фиг. 3 - то же в открытом состоянии; на фиг. 4 гидрант в режима саморегулирования, Гидрант состоит из корпуса 1 с крышками 2 и 3. Мембрана 4 мембран.ного привода 5 образует с крышкой 2 мембранную полость 6. Входной патрубок 7 установлен перпендикулярно боковой поверхности корпуса 1. Выходной патрубок 8 выполнен в виде цилиндрического стакана и установлен коаксиально внутри крьппки 3. Вы ходной патрубок 8 выполнен с окнами 9 переменного, увеличивающегося сечения в направлении к клапану 10, установленному на наружной поверхности патрубка 8 и закрепленному на разгрузочной трубе 1I с отверстиями 12. Конец разгрузочной трубы 1 шарнирно соединен с мембраной 4 мем бранного привода 5. В выходном патрубке 8 предусмотрены направляющие 13. Внутри крышки 3 установлен отражатель 14 в форме стакана, закреп ленного на конце разгрузочной трубы П с возможностью продольного пе ремещения по ней. Гидрант содержит двухходовой управляющий элемент 5 соединенный через канал связи 16 с мембранной полостью 6 мембранного привода 5 и через канал связи 17 с пьезометром 18, установленным в выходном патрубке 8. Гидрант работает следующим образом. Управляющий элемент 15 установлен в положение Закрыт. В этом случае полость корпуса 1 сообщена с мембранной полостью 6. Давление в обеих полостях равны. Давление воды направлено на торцовую поверхность клапана 10, прнжимая его к крышке 3 гидранта. Истечения воды не происхо дит и гидрант закрыт. При переключении -управляющего элемента 15 в 34 положение Открыт мембранная полость 6 сообщается через пьезометр 18 с полостью выходного патрубка,8. Происходит сброс давления в мембранной полости 6 и за счет разностиплощадей мембраны 4 и клапан 10 сила давления воды направлена на его открытие. Клапан 10 отходит от крышки 3 и вода через окна 9 поступает в выходной патрубок 8 и далее через зазор между выходным патрубком и отражателем к потребителю. Давление в области выходного патрубка 8 повьшгается и через пьезометр 1В по каналу связи 17 передается в мембранную полость 6, однако давление в выходном патрубке не влечет повышения давления под клапаном 10, поскольку за счет разгрузки через окна 9 и разгрузочную трубу 11 давление в полости кдапана 10 всегда равно атмосферному при открытом сбросе воды. При больших скоростях может происходить эжектирование воды по разгрузочной трубе 11. Клапан 0 во всех режимах гидравлически разгружен мембраной 4. На открытие клапана действует сила, определяемая произвдением величины входного давления на разность между площадью мембраны 4 и площадью клапана 10. На прикрытие клапана 10 действует сила, складывающаяся из силы давления воды в полости 6, равного давлению в выходном патрубке 8, на площадь мембраны 4, динамического напора потока в выходном патрубке В на отражатель 14 н усилия на отражатель 14 от перепада давления на его внутренней и внешней поверхности. При значительном дросселировании давления в проходном сечении клапана 10 усилие на закрытие возрастает незначительно, что приводит к саморегулированию расхода гидранта при изменениях давления в сети. I Значительному повьш)ению эффекта саморегулирования расхода, служит связь клапана 10 с отражателем 14. Одновременно с открытием-клапана 10 уменьшается проходное сечение между патрубком 8 и отражателем 14, что приводит к значительному увеличению силы, действующей на прикрытие клапана 10. Расходные характеристики зависят от исходной установ::и отражателя 14 относительно патрубка 8,

3

которая и обеспечивает требуемый коэффициент расхода гидранта в режиме саморегулирования расхода без применения дополнительных регулировочных пружин и противовесов.

Конструкция гидранта обеспечивает получение высокого коэффициента расхода при работе гидранта в режиме саморегулирования. Для этого снимают отражатель 14 и трубы 11 закрывается пробкой. Давление в полости клапана 10 равно давлению в выходном патрубке 8, клапан 10 гидравлически нагружен и максимально открыт, что обеспечивает универсальность его применения на самоиапорных оросительных системах, при эксплуатации которых гидранты, расположенные в верхней зоне оросителей, работает при весьма Малых давдениях с максимальным открытием проходных сечений, а гидранты в нижней зоне оросителей, где давление в сети за счет геодезии прокладки трубопроводов повышается от 0,01 до 0,6 МПа, должны обеспечивать саморегулирование расхопя. Г целью исключения опасности возникнонения гидроударов в сети при его срабатываниях в конструкции привода используют эффект защемления воздуха в полости 6 мембранного привода. Скорость изменения давления в полос01А34

ти 6 привода при этом многократно замедляется вследствие работы объема воздуха в качестве амортизатора. При соединении полости гидранта с 5 полостью 6 привода давление в последней плавно возрастает за счет противодавления воздуха поступлению воды . в полость. При соединении полости 6 привода со сбросом давление в ней

to плавно снижается за счет расширения воздуха, что приводит к замедлению срабатывания гидранта. Дпя обеспечения подзарядки воздуха в полость 6 привода достаточно подключить ка(5 налы связи 16 и 17 к полости 6 привода и патрубку 7 в их нижних точках.

Гидравлическая разгрузка клапана обеспечивает надежную работу гидранта во всем диапазоне рабочих давлений на самонапорных оросительных системах от минимального (порядка 0,01-0,02) до максимального (порядка 0,6 МПа).

25 Мембрана привода в период, когда гидрант закрыт, полностью разгружена, а во время его работы также не подвергается максимальным нагрузкам, соответствующим полной величине рабочего давления в сети, т.е. работает в более благоприятных условиях эксплуатации.

ГИДРАНТ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и крышкой, клапан и мембранный привод, размещенный между корпусом и крышкой, отличающийся тем, что, с целью предотвращения возникновения гидроударов и обеспечения саморегулирования расхода при широком диапазоне изменения давления в сети, он снабжен отражателем, вьтолненным в виде закрепленного на трубе стакана, управляющим элементом и пьезометром, .при этом выходной патрубок вьтолнен в виде цилиндра с окнами переменно9 i го увеличивающегося сечения в направлении к клапану, выполненному в виде стакана, закрепленного на трубе, пропущенной через входной патрубок и соединенной с мембраной,отражатель ус§ тановлен снаружи выходного патрубка а управляющий элемент соединен с мембранным приводом и выходным патрубком. ю 4 СО 41

3 17 7 rj

esl

«О

-Sh (4i