Способ срыва вакуума в сифонном водовыпуске насосной станции Советский патент 1993 года по МПК E02B7/18 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к режиму эксплуатации сифонных водовыпусков насосных станций.

Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции в режиме остановки.

На чертеже изображен сифонный водо- выпуск насосной станции.

Напорный трубопровод 1 сопрягается с восходящей ветвью сифона 2, заканчивающейся гребнем сифона 3 и переходящей в нисходящую ветвь сифона 4, заглубленную под уровень УВВБ напорного бассейна 5. В

концевой части трубопровода 1 сверху жестко установлена воздуховодная труба 6. В зоне положительного давления Сифона при максимальном уровне напорного бассейна 5 размещен клапан срыва вакуум в виде вакуум-бака 7, сообщаемого с проточной ча- .стью при помощи входящей внутрь вакуум- бака 7 трубы 8. Дно вакуум-бака 7 выполнено воронкообразным для обеспечения слива воды в трубопровод 1. Химические камеры 9. 10 заполненные химическими реактивами, гидравлически соединены с реакционной емкостью 11, рас

О СП

ю

положенной в верхней части вакуум-бака 7, Трубка 8 снабжена вентилем 12с электроприводом. На восходящей ветви сифона 2 вблизи гребня 3 расположен датчик направления течения 13.

Устройство работает следующим образом.

При пуске насоса вода начинает поступать в трубопровод 1, вытесняя воздух через воздуховодную трубу 6. Оставшийся в проточной части воздух поступает по трубке 8 в вакуум-бак 7, который служит гидравлическим амортизатором волн повышения и понижения давления, наблюдающихся в режимах пуска-остановки насоса, При вытеснении воздуха происходит полная зарядка сифона. Оставшийся в нижней части вакуум-бака 7 некоторый объем воздуха регулируется напором Соответствующих рабочим параметрам насоса. . :

При отключении насоса под действием силы тяжести в нисходящей ветви 4 сифона и под действием силы инерции в восходящей 2 и нисходящей 4 ветвях сифона жидкость продолжает двигаться в прямом направлении. Столб жидкости в напорном трубопроводе 1 под действием с илытя- жести вначале останавливается, а затем начинает движение в обратную сторону. Этому явлению предшествует снижение напора1; развиваемого, насосом из-за постепенного снижения оборотбв насоса. При этом величина вакуума в сифоне резко возрастает и определяется разностью отметок гребня сифона 3 и уровня жидкости в аванкамере (У В Н Б), При небольших колебаниях уровня воды в напорном бассейне 5 (У В В Б), когда опорожнение небольшого количества жидкости в объеме столба жидкости в воз- ду ховоднбй трубе б происходит до начала o6paTW6f6 Теченияжидкости из сифона;Ую- лость трубопровода 1 сообщается с атмос- ферой и происходит срыв вакуума в сифоне 2. Однако при высокой отметке уровня в напорном бассейне 5 (УВВБ) обратное течение жидкости из сифона начинается прежде, чем из воздуховодной трубы 6 вытечет жидкость, т.е. без срыва вакуума в сифоне.

С целью ускорения срыва вакуума до начала обратного течения жидкости выше пьезометрической линии, то есть Ёсегда в зоне вакуума, предусмотрен вакуум-бак 7, соединенный с полостью сифона трубкой 8. При работе насоса и расчетной величине давления в сифоне Pi объем воздуха в вакуум-баке. После остановки насоса, когда величина вакуума в сифоне резко возрастает (давление ) объем воздуха в соответствии с законом Ббйля-Мариотта также возрастает, и воздух через трубку 8

попадает в полость сифона. Под действием силы тяжести обратный поток жидкости в восходящей ветви 2 сифона будет расширять попавший в полость сифона воздух

вплоть до полного разрыва сплошности обратного потока.

Увеличение объема воздуха, поступающего из вакуум-бака 7 достигается с помощью искусственного газового потока,

создаваемого в момент остановки насоса путем химической реакции компонентов, складируемых в камерах 9 и 10. Например, для получения искусственного газового потока двуокиси углерода могут быть использованыхимические реакции взаимодействия щавелевой кислоты с карбонатом натрия

0 ™rcN

SOH

снг-с

О

он

+ Ыагсо3СН -С 0-Ыа «f/0.

CHj-c55.о

О-Ый

KHjCOj

или разложения природного карбоната кальция (реактивного, технического) путем воздействия на него соляной кислоты

СаС03+НС

СаС1г+НгС03

ь Н7.0 С02

Выделяющийся газобразный С02 скапливается в резервуаре 11 и в нужный момент через вентиль 12 пропускается навстречу обратному потоку жидкости. .

Показания датчика направления течения 13 при прямом токе жидкости после пуска насоса дают импульс на образование газовой смеси, а при подаче обратного тока жидкости при остановке насоса дают импульс на открытие вентиля 12 и срыва вакуума. Расположение датчика 13 вблизи гребня 3 сифона оптимизирует время впуска искусственного потока таза в момент образования разрыва сплошности обратного потока.

Химические компоненты расположены вобойме, передвигающейся в реакционную емкость 11 на одно деление, обеспечивающее контакт с порцией другого компонента в количестве, необходимом для образования искусственного газового потока интенсифицирующего поступление воздуха из вакуум-бака 7 до момента опорожнения воздуховодной трубы 6 и срыва вакуума. Объем искусственного газового потока зависит от параметров насоса и трубопровода 1.

Оптимизация временного интервала срыва вакуума и объем газового потока может быть достигнута путем установки нескольких датчиков направления течения на восходящей ветви 2 с импульсом на открытие вентиля 13 при установившемся обратном движении воды в трубопроводе 1 и сифоне 2 и - на закрытие вентиля после последовательных регистрации отсутствия обратного потока воды в результате опроса датчиков, начиная с верхнего 13.

Таким образом, предлагаемый способ срыва вакуума позволяет расширить диапазон срабатывания гидравлического устройства срыва вакуума в сифонном водовыпуске за счет получения кратковременного.искусственного газового потока.

Формула изобретения Способ срыва вакуума в сифонном водовыпуске насосной станции, оборудованном клапаном срыва вакуума, включающий выпуск газового потока через клапан срыва вакуума в жидкость, движущуюся в обратном направлении по восходящей ветви сифона, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе насосной

станции в режиме остановки, посредством датчиков направления течения, установлен-1 ных на восходящей ветви сифона, контролируют направление течения жидкости, при этом в момент появления течения жидкости

в обратном направлении по сигналу датчиков начинают выпуск газового потока под избыточным давлением, а в момент прекращения обратного тока жидкости - оканчивают выпуск газового потока,

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сифонным водовыпускам насосных станций и касается режима их эксплуатации. Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции в режиме остановки. Напорный трубопровод со- прягается с восходящей ветвью сифона, заканчивающейся гребнем сифона и переходящей в нисходящую ветвь сифона, заглубленную под уровень напорного бассейна. В концевой части трубопровода сверху жестко установлена воздуховодная труба. Клапан срыва вакуума в виде вакуум- бака, сообщенного с внутренней полостью сифона трубой, установлен в ключевом сечении над гребнем сифона. Химические камеры заполнейы химическими реактивами и соединены с реакционной емкостью в верхней части вакуум-бака. Труба снабжена вентилем с электроприводом на восходящей ветви сифона, вблизи гребня расположен датчик направления течения. После остановки насоса жидкость начинает обратное движение по восходящей ветви сифона. Датчик направления течения дает импульс на открытие вентиля и образованный в результате химической реакции искусственный газовый поток из вакуум-бака под .давлением выпускается в жидкость. Таким образом, обеспечивается разрядка сифона до начала обратного тока воды в нем. Такой способ срыва вакуума позволяет расширить диапазон срабатывания гидравлического устройства срыва вакуума в сифонном водо- выпуске за счет получения кратковременного искусственного газового потока. 1 ил.