Струйная установка для дозированной перекачки жидкости Советский патент 1992 года по МПК F04F5/54 

Предлагаемое изобретение относится к водоподъемным установкам и может использоваться для повышения командования и последующего забора части воды из открытого канала или других водоисточников.

Известно устройство для забора воды из лотков с бурным течением для питания оросительных систем, включающее наклонный водовод с носком, снабженный отсека- телем, и механизм его подъема, выполненный в виде рычажного параллелограмма. Для эффективной работы оно требует большого скоростного напора, что существенно снижает его эффективность на каналах с малыми уклонами из-за падения производительности. Кроме того, диапазоны забираемых расходов во многом зависят от высоты требуемого подъема , так как меняется угол наклонного водовода и часть

жидкости под действием силы тяжести стекает обратно в водоисточник.

Известен и водоподъемник для подъема воды из открытых оросительных каналов, включающий трубопровод с нисходящей и восходящей ветвями, герметичную камеру, сообщающуюся трубками с нисходящей ветвью и приемным баком, установленным ниже камеры, и снабженную двухходовым краном, поворотная пробка которого скреплена с рычагом, связанным с верхним концом штока, соединенного с поршнем и грузом. Подъемник снабжен сообщающимися сосудами, дозатором и тремя обратными клапанами. Герметичная камера дополнительной трубкой с первым обратным клапаном соединена с восходящей ветвью трубопровода. На трубке, связывающей камеру с нисходящей ветвью, установлен до-ч

00

W

а

затор, а на трубке, сообщающей ее с приемным баком, - втррой обратный клапан. Один из сообщающихся сосудов через третий обратный клапан связан с баком и в йем помещен груз, а верхний конец штока имеет 5 раму, взаимодействующую с рычагом посредством выполненного на нем выступа.

Основным недостатком этого водоподъемника является сложность конструкции из- за наличия трех обратных клапанов, 10 приводного поршня с грузом, взаимодействующего с двухходовым краном через сложную кинематическую систему (шток, рамка, выступ, рычаг). Это затягивает переходные процессы по заполнению и опорожнению 15 герметичной емкости, а следовательно, при соединении последней с атмосферой часты случаи срыва в водоподающем сифоне ваку- . ума, что в конечном итоге сказывается на эффективности применения водОподъемни- 20 ка в целом. Кроме того, ненадежность работы связана со сложностью увязки разрежения в герметичной камере, требуемого для ее заполнения, с разрежением в водоподъемном основном сифоне, которые 25 в каждом конкретном случае зависят от разности отметок его восходящей и нисходящей линий, т.е. на диапазон применимости водоподъемника накладываются определенные ограничения. В конечном итоге, это 30 потребует для повышения эффективности таких установок применения дополнительного узла - автоматического запорно-регу- лировочного механизма для обеспечения необходимой герметичности нисходящей и 35 восходящей ветвей сифона, что не упрощает, а усложняет конструкцию.

Прототипом к предложенному решению по технической сущности и достигаемому эффекту принят жидкостный подъемник 40 представляющий собой струйную установку для дозированной перекачки жидкости, содержащую вакуумный насос с всасывающим патрубком и подключенное к последнему дозирующее устройство с приемным баком, 45 двухкамерной закрепленной на оси качания емкостью, ограничительными упорами для взаимодействия с камерами емкости, подводящим подключенным к источнику перекачиваемой среды и вакуумным подключённым к 50 всасывающему патрубку трубопроводами. Диаметрально расположенные камеры емкости жестко соединены между собой, установлены на общую ось и поочередно заполняются через подводящий трубопровод 55 жидкостью, сливаемой в приемный бак. Попеременное перемещение камер ёмкости передается на учетный механизм.

Основным недостатком этого подъемника является сложность конструкции,

обусловленная необходимостью применения энергоисточника для создания разрежения и вакуумной трубопроводной сети.

Цель изобретения - упрощение конструкции водоподъема из открытого оросителя. Установка может работать без привлечения дополнительного источника энергии, обеспечивая непрерывный подъем части протекающего по открытому каналу расхода для использования его на орошение прилегающего участка.

Поставленная цель достигается тем, что камеры емкости выполнены герметичными, каждая из них снабжена газоотводной трубкой и управляемым сливным клапаном, взаимодействующим с соответствующим упором, а подводящий трубопровод выполнен в виде двух трубок, каждая из которых подключена к соответствующей камере. Установка снабжена двухходовым пробковым краном, установленным на оси качания емкости, для попеременного сообщения камер с насосом и атмосферой в их крайнем положении.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая струйная установка для дозированной перекачки жидкости, вид сбоку; на фиг, 2 -тоже, вид по стрелке А на фиг. 1, на фиг. 3 - то же, емкость и двухходовой кран в положении заполнения левой камеры и слива поднятой воды к потребителю из правой; на фиг. 4 - то же, положение опорожнения левой камеры и заполнения правой.

Струйная установка для дозированной перекачки жидкости содержит герметичную двухкамерную емкость в виде дозирующего устройства с левой 1 и правой 2 камерами, жестко связан ными между собой и снабженными общей осью качания 3.

Каждая камера 1, 2 в верхней части сообщается подводящими трубопроводами 4. 5 с источником 6 перекачиваемой серды, например, лотком и газоотводными трубками (вакуумными трубопроводами) 7, 8 с двухходовым пробковым краном 9. Кран 9, в свою очередь, всасывающим патрубком 10 Соединен с вакуум-насосом, например, эжектором 11, установленным на перегораживающем щите 12 в лотке б, уровень воды в котором намного ниже уровня потребителя, связанного с приемным баком 13, установленным ниже камер емкости дозирующего устройства.

Каждая камера 1, 2 снабжена управляемым сливным клапаном 14, 15, имеющим возможность взаимодействовать в крайних нижних положениях двухкамерной емкости с ограничительными упорами 16. 17 приемного бака 13. На раме бака 13 крепятся подшипниковые узлы оси качания 3, которая на правом выходе из подшипникового узла скреплена с пробкой 18 двухходового крана 9.

Пробка 18 имеет осевое сквозное сверление 19 с каналами 20, 21, связанное на корпусе крана 9 с патрубком 22, сообщающимся с атмосферой, и выточку 23, которая в зависимости от положения пробки может соединять на корпусе выходные патрубки 24, 25 или 25, 26. При этом в первомГслучае канал 21 соединяется с патрубком 26, во втором - канал 20 с патрубком 24.

Работа установки в режиме водоподъема осуществляется следующим образом.

Для запуска установки необходимо опустить в лоток перегораживающий щит 12 с эжектором 11, представляющим собой трубу сосходящимся насадком круглого сечения, по центру которого расположена вакуум- трубка с наконечником-обтекателем, Для эффективной работы установки при различных перепадах верхнего и нижнего уровня в водоисточнике эжектор может устанавливаться относительно щита на различную высоту, а по конструктивному исполнению иметь смещаемую (регулируемую) по оси камеру или подвижную относительно ее вакуум-трубку.

При истечении воды через эжектор за счет разности уровней воды перед ним и в нижнем бьефе воздух, находящийся в герметичной камере 1 (положение, показанное на фиг. 1, 3), через всасывающий патрубок 10 двухходовой кран 9, газоотводную трубку 7 захватывается потоком жидкости в камере смещения эжектора и выносится наружу. Вследствие этого в камере 1 образуется разрежение и она постепенно заполняется водой через свой подводящий трубопровод 4, опущенный в водоисточник б.

Сливной клапан 14 камеры 1 в этом положении под действием его пружины закрыт, так как усилие прижатия превышает дес твующее усилие на открытие от максимально создаваемого разрежения.

Камера 2 в данном положении пробкового затвора 18 двухходового крана 9 через трубку 8, патрубок 26, каналы 21, 19 и патрубок 22 связана с атмосферой. Вода по трубопроводу 5 не поднимается наверх и камера 2 не заполняется.

К концу заполнения камеры 1 равновесие емкости нарушается иона проворачивается на своей оси и камера 1 занимает свое нижнее положение, а камера 2 - верхнее. Шток клапана 14 упирается в ограничительный упор 16 приемного бака 13, под действием чего клапан открывается, а его пружина сжимается. Из камеры 1 поднятая

вода сливается в приемный бак 13 и от него поступает к потребителю.

- Одновременно с поворотом двухкамерной емкости происходит поворот пробки 18 двухходового крана 9, кдторая соединена с ним. При этом патрубок 24 через канал 20, сквозное отверстие 19, патрубок 22 соединяется с атмосферой, а вместе с ним и камера 1, из которой происходит беспрепятственный

излив воды. Одновременно выточка 23 пробкового затвора 18 соединяет патрубок 25 с патрубком 26, т.е. связывает эжектор 11 через трубки 10,8с камерой 2, И теперь уже из нее воздух в эжекторе 11 уносится водой, вследствие чего в камере 2 образуется разрежение и она постепенно заполняется через трубопровод 5 водой, Ее сливной клапан 15 под действием своей пружины при этом закрыт.

Наполнение опять продолжается до тех пор, пока не нарушился равновесное состояние и двухкамерная емкость не провернется в обратную сторону (против часовой стрелки) К этому моменту вся вода из герметичной камеры 1 должна быть слита и подана к потребителю. Далее описанный цикл работы повторяется.

Так циклически при непрерывной работе эжектора производится подъем и заполнение приемного бака 13 до нужного потребителю горизонта воды (Нвп), который значительно превышает уровень воды в водоисточнике (уНви).

Формула изобретения

Струйная установка для дозированной перекачки жидкости, содержащая вакуумный насос с всасывающим патрубком и подключенное к последнему дозирующее устройство с приемным баком, двухкамерной емкостью, закрепленной на оси качания, ограничительными упорами для взаимодействия с камерами емкости, подводящим трубопроводом, подключенным к источнику перекачиваемой среды, и вакуумным трубопроводом, подключенным к всасывающему патрубку, отличающаяся тем, что камеры выполнены герметичными, каждая камера снабжена управляемым сливным клапаном для взаимодействия с

соответствующим упором и газоотводной трубкой, а подводящий трубопровод выполнен в виде двух трубок, каждая из которых подключена к соответствующей камере, при этом установка снабжена двухходовым

пробковым краном, установленным на оси качения для попеременного сообщения камер с насосом и атмосферой в их крайнем положении.

Фиг. I

Сущность изобретения: к вакуумному насосу с всасывающим патрубком подключено дозирующее устройство с приемным баком, двухкамерной емкостью, закрепленной на оси качения, ограничительными упорами для взаимодействия с камерами емкости, подводящим трубопроводом, подключенным к источнику перекачиваемой среды, и вакуумные трубопроводы, подключенные к всасывающему патрубку. Камеры выполнены герметичными. Каждая камера снабжена управляемым слив ным клапаном для взаимодействия с соответствующим упором и газоотводной трубкой. Подводящий трубопровод выполнен в виде двух трубок, каждая из которых подключена к соответствующей камере. Двухходовый пробковый кран установлен на оси качения для попеременного сообщения камер с насосом и атмосферой в их крайнем положении. 4 ил. сл с

14

л эжектору

4 5 ь

ЈEV

К эжектору