Устройство для подачи воды из источника водоснабжения в водонапорную башню Советский патент 1993 года по МПК E03B1/00 

Изобретение относится к системе водоснабжения, в частности к конструкции безмоторных водонапорных башен, и может быть преимущественно ис- пользооано в системе полива.

Уме известна конструкция безмоторной водонапорной башни, работающей по принципу своеобразных качелей : слив определенного количества воды обеспечивает подъем ее части на некоторую высоту над источником (Л. Че- репнов Вода течет вверх, журнал Яог.елигт-конструктор, 1985, V 5, с. 25).

Для этого вода из колодца с родником заполняет по трубе напорный бак, расположенный по склону ниже колодца. При его заполнении наминает расти уровень воды в колодце, блдго- /1аря чему вода из него по другой трубе начинает заполнять воздушный бак,

расположенный ниже напорного. Вследствие чего давление вытесняемого воздуха, возникшее в воздушном баке и соединенного с напорным баком трубой вытеснит находящуюся в нем воду на определенную высоту по трубе в водонапорную башню. Так как высота между колодцем и воздушным баком больше высоты между напорным баком и во/юна- порной башней на величину потери напора от сопротивления в трубах, это обеспечивает подъем воды на высоту. Обратному протеканию воды из напорного бака в колодец препятствует закрывающийся обратный клапан.

Недостаток данной конструкций - малоэффективное ее использование на равнинной местности, где невозможно создать большой перепад воды между источником и сливным устройством, от него существует прямая зависимость

Ё

со к ю

&

со

подъема воды на высоту в данной кон тру к ци и,

Цель изобретения - использование малого перепада воды между источником и устройством слива, упрощение конструкции и увеличение надежности, долговечности ее использования.

Поставленная цель достигается в результате того, что в водоподъемнике-, содержащем водонапорный бак, колодец, соединительные трубопроводы, предусмотрены следующие конструктивные отличия:

1) устройство нагнетания состоит из двуплечего рычага, на котором свободно подвешен поршень, размещенный о колодце, на противоположном плече

10

15

и заполнять воду в бассейн 2 не уровень 0,5 метра, а следовательно, ориентируясь на эту величину сооружать перепад воды на естественном ис точнике. Плечи с поршнем А и поплавком 5 находятся на равновесии, когда поплавок 5 находится на плаву в бассейне 2, но в сухом состоянии плеча с поплавком 5 тяжелее плеча с поршнем .

Водоподъемник работает следующим образом.

Вода с верхнего уровня перегороженного естественного источника под наклоном, обеспечивающим естествен- ный ее сток по подводящей 10 vt перепускной 11 трубам, заполняет колодец 1 через его впускное отверстие 12.

свободно подвешен поплавок, размещен-20 ПРИ заполнении колодца 1 поднимается

25

30

ный в бассейне,

2) устройство слива соединено с бассейном отводной трубой, имеющей два перегиба, нижний размещен на уровне минимального объема воды, верхний - на уровне максимального объема воды в бассейне, за верхним изгибом в отвойной трубе установлен нг поперечной оси с возможность го- вг-рота ковш.

р -ггы обнаружения отличительных ,., И.з,г кое t- предшествующей технике

, тСНиВЭНИГ-м ДЛЯ ВЫВОД О С.ООТE/JT. з и заявляемого устройства кри- с нественные отличия.

1 а Лиг.1-3 показано предлагаемое

УС TP JHCTRO.

Зогопогуъемник состоит из колодца , бассейна 2, двуплечего рычага 3, ириня поплавка 5, водонапорного /JQ бака 6, устройства слива 7, водопод- аодящих труб 0. Колодец 1 соединен с естественным источником, его верхним урознем, подводящей 10 и перепускной 11 трубами. Начало соединительной трубь. 9 и конец подводящей 10 находятся на одном уровне. Соединяющая их перепускная труба 11, своим соединением с впускным отверстием 12 коуровень воды в перепускной трубе 11, что позволяет воде достичь входа сое динительной трубы 9 и по ней заполнять бассейн 2. Это сделано с той це лью, чтобы в первую очередь наполнил ся водой колодец 1, а затем бассейн 2. Между колодцем 1 и бассейном 2 ус тановлен двуплечий рычаг 3 на большом плече которого свободно подвешен поршень (, на меньшем - поплавок 5. Поршень вставлен в верхний срез ко лодца, поплавок 5 находится на плаву в бассейне 2 и тем самым уравновешен с поршнем Ц. Вода, заполнив по труба колодец 1, а затем бассейн 2, через двуплечий рычаг 3, заставляет всплывать в нем поплавок 5, тем самым

опускать поршень k в колодец 1„ i

Дно колодц з 1 соединено трубой 8 с водонапорной башней 6, куда поступает вода, вытесненная из колодца 1 поршнем . При опускании поршня k на дно колодца 1, чему соответствует максимальный уровень заполнения во- 45 дой бассейна 2, срабатывает устройство слива 7. Слив воды в бассейне 2 на заданный минимальный уровень обеспечивает опускание в него поплавка 5 который через двуплечий рычаг 3 под35

лодца, расположена ниже начала со&ди- нимает поршень Ц из колодца 1 с от. . .- г .. .- in

нительной Я и конца подводящей 10 труб. Сливная труба 13 в диаметре больше соединительной 9 и сделана в расчете на то, что вода будет быстрее выливаться из бассейна 2, чем вливаться. Плечо рычага с поршнем Ц а два раза длиннее плеча с поплавком 5, это позволит при полезном переме- щеиии поршня ч на один метр сливать

55

крыгием в нем впускного отверстия 12 колодца 1 дает возможность воде, через подводящую 10 и перепускную 11 трубы наполнить его. Вода, заполнив колодец 1, поднимается в перепускной 11 трубе на уровень входа в соединительную 9 и, протекая по ней, начнет заполнять бассейн 2, что повторит весь цикл.

5

и заполнять воду в бассейн 2 не уровень 0,5 метра, а следовательно, ориентируясь на эту величину сооружать перепад воды на естественном источнике. Плечи с поршнем А и поплавком 5 находятся на равновесии, когда поплавок 5 находится на плаву в бассейне 2, но в сухом состоянии плеча с поплавком 5 тяжелее плеча с поршнем .

Водоподъемник работает следующим образом.

Вода с верхнего уровня перегороженного естественного источника под наклоном, обеспечивающим естествен- . ный ее сток по подводящей 10 vt перепускной 11 трубам, заполняет колодец 1 через его впускное отверстие 12.

ПРИ заполнении колодца 1 поднимается

уровень воды в перепускной трубе 11, что позволяет воде достичь входа соединительной трубы 9 и по ней заполнять бассейн 2. Это сделано с той целью, чтобы в первую очередь наполнился водой колодец 1, а затем бассейн 2. Между колодцем 1 и бассейном 2 установлен двуплечий рычаг 3 на большом плече которого свободно подвешен поршень (, на меньшем - поплавок 5. Поршень вставлен в верхний срез колодца, поплавок 5 находится на плаву в бассейне 2 и тем самым уравновешен с поршнем Ц. Вода, заполнив по трубам колодец 1, а затем бассейн 2, через двуплечий рычаг 3, заставляет всплывать в нем поплавок 5, тем самым

опускать поршень k в колодец 1„ i

Дно колодц з 1 соединено трубой 8 с водонапорной башней 6, куда поступает вода, вытесненная из колодца 1 поршнем . При опускании поршня k на дно колодца 1, чему соответствует максимальный уровень заполнения во- дой бассейна 2, срабатывает устройство слива 7. Слив воды в бассейне 2 на заданный минимальный уровень обеспечивает опускание в него поплавка 5, который через двуплечий рычаг 3 под

крыгием в нем впускного отверстия 12 колодца 1 дает возможность воде, через подводящую 10 и перепускную 11 трубы наполнить его. Вода, заполнив колодец 1, поднимается в перепускной 11 трубе на уровень входа в соединительную 9 и, протекая по ней, начнет заполнять бассейн 2, что повторит весь цикл.

5

Устройство слива предоставляет из себя трубу, отходящую от стенки бассейна 2 на заданном уровне. Отходя от стенки бассейна 2 сливная труба 13 выполнена с двумя перегибами. Верхний перегиб не превышает максимального уровня заполнения водой бассейна 2. Расстояние между нижним и верхним перегибами сливной трубы If 13 - уровень на который будет наполняться и сливаться вода в бассейне 2. За верхним перегибом сливная труба 13 под углом, обеспечивающим слив из нее воды выпожена к естественному источнику, его нижнему уровню. На нисходящей части верхнего перегиба сливная труба 13 расширяется, здесь на поперечной ее оси установлен качающийся ковш И. За ковшом 1 сливная труба 13 сужается до прежних своих размеров.

Механизм слива работает так. Вода через соединительную трубу 9 заполняет бассейн 2 на максимальный уровень заполнит участок сливной трубы 13 до верхнего перегиба и переливаясь через него наполняет ковш И. В этот момант уровень волы в бассейне 2 остается неизменным. Ковш установлен в вертикальном положении и закреплен на оси, как коромысло весом. В этом положении его удерживает более тяжелая половима коеша I t, опирающаяся нэ стенку сливной трубы 13, противоположная свободна от опоры. Вода, заливая ковш 1, перемещает его цент тяжести к неопирающейся половине и опрокидывает, наполнив до этого определенным количество воды. Вода из опрокинувшегося ковша 1, выливаясь в сужающуюся часть сливной трубы 13, течет по ней к естественному источнику, его нижнему уровню. Это создает разность давления воды в бассейне 2 и сливной трубе 13, а так как давление воды в бассейне 2 больше, чем давление воды в сливной трубе 13, это заставляет вытекать воду из бассейна 2 интенсивнее, чем она в него заливается. Протекая по сливной трубе 13, вода удерживает опрокинувшийся ковш 14 (фиг.З). Когда уровень воды в бассейне 2 падает до входного отверстия сливной трубы 13, попавший в нее воздух прерывает ток воды, пустой ковш 1 под действием своего

0

0

центра тяжести возвращаб1 ся в исходное положение. С наполнением бассей- , на 2 водой на максимальный уровень вновь произойдет срабатывание сливного устройства 7.

В результате использование предполагаемого изобретения можно получить следующие преимущества:

возможность использования течения равнинных рек для подъема воды на высоту, что позволит использовать D садоводстве, при поливе площадейt находящихся выше уровня питающего источника,

простота конструкции позволяет использовать доступные материалы для изготовления водоподъемника, а также обслуживать персоналу, знающему лишь принцип работы его основных узлов,

простота конструкции обеспечивает долговечность и надежность предлагаемого устройства.

25 Формула изобретения

0

5

0

5

0

5

Устройство для подачи воды из источника водоснабжения в водонапорную башню, содержащее колодец с входным отверстием и систему трубопроводов, отличающееся тем, что оно снабжено бассейном, соединенным с источником водоснабжения трубопроводом подачи воды, двуплечим рычагом, на одном конце которого подвешен поршень, размещенный в колодце, а на другом - размещенный в бассейне пол- лавок, и сливным элементом, соединенным с бассейном трубопроводом отвода воды, выполненным с двумя перегибами, нижняя .точка которого соответствует минимальному уровню воды в бассейне, а верхняя - максимальному бассейне, и установленным на поперечной оси с возможностью поворота ковшом, причем колодец соединен с верхним уропнем источника водоснабжения подводящим и перепускным трубопроводами, а бассейн - соединительным трубопроводом, входное отверстие которого расположено на одном уровне с выходным отверстием подводящего трубопровода, при этом указанные отверстия расположены выше входного отверстия колодца, а отводной трубопровод выполнен диаметром, большим диаметра соединительного трубопровода.

/77 /

Сущность изобретения: бассейн соединен с источником водоснабжения трубопроводом (ТП) подами воды. На одном плече двуплечего рычага подвешен поршень, размещенный в колодке, на другом - размещенный в бассейне поплавок. Сливной элемент соединен с бассейном ТП отвода воды, выполненным с двумя перегибами, нижняя точка которого соответствует миним. уровню воды в бассейне, верхняя - паке. уровню. Колодец соединен с верхним уровнем источника водоснабнсния подводящим и перепускным ТП, бассейн - соединительным ТП, входное отверстие к-рого расположено на одном уровне с выходным отверстием подводящего ТП. Отверстия расположены выше входного отверстия колодца. Отводной ТП выполнен с диаметром, большим диаметре соединительного ТП. 3 ил.