Гидрант для закрытых оросительных систем Советский патент 1986 года по МПК E03B9/04 

Изобретение относится к регулированию подачи воды из распределительных трубо- нроводов закрытых оросительных систем.

Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения воз- никновения гидроударов и срабатывания гидранта при изменении давления в сети.

На фиг. 1 изображен гидрант; на фиг. 2 - вариант узлов гидранта; на фиг. 3 - вариант выполнения мембран с дисками кри- волинейной формы.

Гидрант содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, входным патрубком 4 и полостью 5. В полости 5 установлен стакан 6 с выходным патрубком 7 и полостью 8. Мембранный привод гидранта включает мембраны 9 и 10. Мембрана 9 образует с крышкой 2 гидранта замкнутую мембранную полость 11. Мембрана 10 образует с крышкой 3 гидранта мембранную полость 12. Мембраны 9 и 10 соединены между собой штоком 13 с шарниром. Диск 14 мембраны 9 установлен на торце стакана 6 и выполняет роль тарельчатого клапана, седлом которого служит торец стакана 6. В крышке 3 предусмотрено отверстие 15, сообшенное с атмосферой. Диск 16 ме.мбраны 9 и диск 17 мембраны 10 могут быть выполнены криволинейной формы, что обеспечивает переменную по ходу эффективную плошадь мембран. Входной патрубок 4-выполнен на боковой стенке корпуса 1 гидранта, а выходной патрубок 7 выполнен на боковой стенке стакана 6. Выходной патрубок 7 имеет дроссельный эле.мент регулирования расхода 18. Элемент 18 имеет цилиндрическую поверхность идентичную по радиусу и размерам окну стакана 6 для выходного патрубка. Элемент 18 снабжен штоком 19, установленным в направляющих 20 с возможностью изменения при начальной настройке положения относительно выходного патрубка 7. При заданных условиях эксплуатации положение его является фиксированным.

Гидрант снабжен двухпозиционны.м управляющим элементом 21, который в положении «Закрыт соединяет мембранную полость 11 с входным патрубком 4, а в положении «Открыт - с камерой мембраны 10.

Гидрант устанавливается на самонапор- ных оросительных закрытых системах, которые в процессе эксплуатации после каждого полива опорожняются.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент воды в магистральном трубопроводе нет. Элемент 18 устанавливается в положение, соответствующее заданному расходу. Двухпозиционный управляющий элемент 21 установлен в положение «Закрыт (фиг. 1). При подаче воды в ма- гистральный трубопровод вода поступает на входной патрубок 4 гидранта и через двух- позиционный управляющий элемент 21 -

0

5 5 0 0

5

0

в мембранную полость II, по мере заполнения которой воздух, содержащийся в ней, сжимается. При этом давление в полости 11 увеличивается, и мембрана 9 прогибается, прижимая клапан к седлу. Гидрант приводится в закрытое состояние.

Для открытия гидранта двухпозиционный управляющий элемент устанавливается в положение «Открыт (фиг. 2). При этом полость 11 соединяется с камерой слева от мембраны 10 и, следовательно, с полостью 8 стакана 6, давление в полости 11 понижается. .Нембрана 9 под действием давления воды во входном патрубке 4 перемещается, и открывается тарельчатый клапан гидранта. Вода по образовавшемуся зазору проходит в полость 8 стакана и далее в выходной патрубок 7.

Саморегулирование расхода гидранта при изменении давления в сети обеспечивается следующим. При увеличении давления во входном патрубке увеличивается давление в полости гидранта, а, следовательно, сила, действующая на кольцевую часть площади мембраны 9 равная

Д F FKI,

где AF-кольцевая часть площади мембраны 9;

вся площадь мембраны 9; Fjij- площадь диска мембраны, служащего тарельчатым клапаном. Сила., действующая на открытие клапана, равна

РЕГ - F. где Р(р -давление на входе.

Со стороны мембранной полости 11 на мембрану 9 действует сила

РВЫХ Р„Э,

со стороны полости стакана на мембрану 10 действует сила

РВЫХ

где Рцих - давление в полости 8.

Обе эти силы действуют на закрытие тарельчатого клапана. Пебольшое увеличение выхо.аного давления в полости стакана 6 приводит к существенному увеличению результирующей силы, действующей на закрытие тарельчатого клапана.

Выполнение дисков 14 и 16 мембран 9 и 10 криволинейными обеспечивает дополнительное реагирование на из.менение давления в сети, так как эффективная площадь мембран изменяется в зависимости от их прогиба. Повышение надежности срабатывания гидранта обусловлено те.у, что динамический удар потока водЕ) воспринимается стаканом 6, а мембранный привод при этом разгружен.

Предотвращение возникновения гидро- ударон в сети обеспечивается плавным изменением площади проходного сечения тарельчатого клапана в начале и конце циклов срабатывания и медленным изменением

величины расхода гидранта при его срабатываниях. Сжатие и расширение воздуха в полости 11 при срабатывании гидранта увеличивает время его открытия и закрытия. Воздух выполняет при этом функцию демпфирующей пружины. Подзарядка полости 11 воздухом осуществляется при каждом цикле включения-выключения гидранта автоматически, так как в конце цикла вода из гидранта сливается.

фиг. 2

Составитель А. Сондор

Редактор Т. ПарфеноваТехред И. ВересКорректор .. Зимокосов

Заказ 4085/29Тираж 688Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

и.З