Сифонный водовыпуск насосной станции Советский патент 1986 года по МПК E02B7/18 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сифонным водовы- пускам насосньк станций.

Цель изобретения - повышение надежности работы водовьшуска.

На фиг. 1 изображен сифонный водовыпуск, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - клапан срыва вакуума, общий вид; на фиг. 4 - клапан срыва вакуума, вид сверху; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1.

Сифонньм водовьтуск насосной станции включает сифон 1, восходящая ветвь 2 которого соединена с напорным трубопроводом 3 насоса (не показан) посредством сильфона 4, что обеспечивает возможность вертикального перемещения восходящей ветви 2 сифона 1. Горловина 5 сифона 1 имеет поплавок 6, выполненный в виде камеры, образованной сдвоенными стенками горловины 5. Поплавок 6, размещен ный в напорном бассейне 7, обеспечивает перемещение восходящей ветви 2 сифона 1 при изменении уровня воды в напорном бассейне 7. Нисходящая ветвь 8 сифона 1 вьтолнена с вьтуск- ным отверстием 9. Клапан 10 срыва вакуума вьтолнен в виде скоростной трубки 11, установленной внутри горловины 5 в нижней части ее поперечного сечения. В случае вьтолнения горловины 5 прямоугольного поперечного сечения клапан 10 срыва вакуума целесообразно располагать в нижних боковых углах горловины 5 на самой верхней отметке гребня 12 сифона 1 при среднем положении горизонта

воды напорного бассейна 7.

I

Входной конец 13 скоростной трубки 11 выполнен в виде конфузора 14, а ее выходной конец 15 выполнен открытым и расположен снаружи и ниже горловины 5, при этом поплавок 6 выполнен с плавучестью, обеспечиваю- щей превышение выходного конца 15 скоростной трубки 11 над уровнем воды напорного бассейна 7.

Сифонный водовьтуск насосной стан ции работает следующим образом.

При пуске насоса ij переливе воды через гребень 12 сифона 1 поток поступает в конфузор 14 скоростной трубки 11 и перекрывает ее входной конец 13, при этом часть расхода поступает в напорный бассейн 7 через

2148302

выходной конец 15 скоростной трубки 1 1 .

В дальнейшем при зарядне сифона 1 и прямом токе воды в нем в ско- 5 ростной трубке 11 за счет скоростного напора создается избыточное поло2

жительное давление --- О (где tsC коэфсЬициент неравномерности распре- 10 деления скорости V по сечению горловины 5 сифона 1, g 9,8 м/с - ускорение земного притяжения), за счет которого давление в трубке 11 больше, чем давление жидкости у ее 15 выходного конца 15. В этом случае клапан 10 срыва-вакуума гидравлически закрыт. Поступление воздуха в сифон 1 прекращается и обеспечивается его нормальная работа. 20 В момент остановки насоса скоростной напор потока в горловине 5 сифона

Iисчезает. Истечение воды из трубки

IIпрекращается. Выполняется равенoiV

ство --- о, т.е. избыточное давление в скоростной трубке 11 отсутствует. За счет наличия вакуума в горловине 5 сифона 1 через выходной конец 15 трубки 11 в сифон 1 начина- 30 ST поступать воздух.

. В дальнейшем при движении потока в сифоне 1 в обратном направлении давление в скоростной трубке 11 становится отрицательным, т.е. избы35 точное давление --- i 0. Клапан

2g

10 увеличивает поступление воздуха в сифон 1, который быстро разряжается.

Как показали исследования, скорость потока в горловине 5 обычно равна не менее 2,0-2,5 м/с, чему соответствует скоростной напор 20-30 см. Превышение трубки 11 над ypoBHfiM воды в напорном бассейне 7 должно быть порядка 5-10 см, что составляет 1/4-1/3 величины скоростного напора в горловине 5 сифона 1. В этом случае за счет скоростного напора, предотвращается срыв вакуума в сифоне 1 и гарантируется нормальная работа сифона 1, т.е. обеспечивается надежность работы водовьшуска.

Вьтолнение входа скоростной труб- 55 ки 11 в виде конфузора 14 позволяет увеличивать величину скоростного напора в трубке 11 по сравнению с его величиной в горловине 5 сифона 1 и

45

50

31

за счет этого уменьпшть соответствующим образом сечение трубки 11 и ее габаритные размеры.

Исследования показали, что площадь сечения клапана 10 срыва вакуума должна приниматься в пределах 3-5% от площади сечения горловины 5 сифона 1. Однако конфузор 14 позволяет от 2 до 4 раз увеличивать величину скоростного напора в трубке 11. Следовательно, приняв площадь входного сечения конфузора 14 3-5% от площади сечения горловины 5, можно уменьшить площадь сечения скоростной

148304

трубки 11 Б пределах 1/3-1/4 площади входного сечения конфузора 14,

Расположение клапана 10 срыва 5 вакуума в нижних боковых углах горловины 5, т.е. в зонах наименьшего гидравлически активного воздействия потока, позволяет уменыш1ть активную зону, вихреобразования, а следова- 10 тельно, уменьшить площадь стеснения потока в горловине 5, уменьшить гидравлические сопротивления и за счет этого увеличить конфузорность входа скоростной Трубки 1 Г.

У

f«

ff

UiJ

Т,

;j

ФигЛ A A

Фц1.5

Составитель П.Гордиенко Редактор Т.Митейко Техред Л.Микеш ,

864/42 Тираж 642Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Е.Сирохман