Ступенчатый подъемник жидкости, действующий при помощи сжатого воздуха Советский патент 1945 года по МПК F04F1/12 

Уже известны ступенчатые подъемники жидкости, действующие при помощи сжатого воздуха, с применением подъемной трубы,состоящей из отдельных отрезков, присоединенных смежными концами к резервуару, приключенному к двум воздухподводящим и отводящим магистралям.

Настоящее изобретение направлено на дальнейшее усовершенствование такого рода подъемников жидкости и в частности на обеспечение беспрерывности потока жидкости во всех отрезках подъемной трубы. С этой целью, согласно изобретению, резервуар любой ступени подъемника разделен вертикальной стенкой на две камеры, служащие для приема и передачи жидкости из нижележащего отрезка подъемной трубы в вышележащий путем попеременного сообщения с указанными отрезками через отверстия, перекрываемые клапанами.

На чертеже изображена схема подъемника жидкости, составляющего предмет изобретения.

Ниже описывается, в качестве примера одной из форм вынолнения изооретения, пневматический ступенчатый водоподъемник, предназначенный для откачки воды из затопленных шахт или вообще для подъема воды из глубоких колодцев.

Пневматический водоподъемник состоит из подъемной трубы и ряда рабочих резервуаров, располагаемых по глубине откачиваемой щахты.

С рабочими резервуарами сопрягаются три трубы, идущие вдоль откачиваемого отвода шахты. Две боковые трубы а и а - воздухопроводные, а одна средняя труба Ъ- водоподъемная.

Каждая рабочая камера устроена следующим образом. Внутри резервуара при помощи вертикальной стенки образованы две камеры. Правая (по чертежу) камера с вверху при помощи патрубка сообщается с воздухопроводной трубой а IT внизу имеет два клапана. Клапан п открывается в расположенной в середине нагнетателькый сосуд (I, от которого берет начало отрезок водоподъемной трубы Ь, идущий к вышележащему резервуару и примыкающий к его днищу. Другой

клапан п расположен в днище резервуара, открывается внутрь камеры с и через ее пространство сообщается с отрезком водоподъемной трубы Ъ, примыкающим снизу к днищу резервуара.

Левая камера с устроена аналогично, т. е. вверху она патрубком соединяется с воздухопроводной трубой а и внизу имеет два клапана : п , открывающийся внутрь нагнетательного сосуда d, и т , расположенный в днище резервуара у сопряжения с водоподъемной трубой.

Самый нижний рабочий резервуар отличается от остальных тем, что его днище не сопрягается с водоподъемной трубой, а заканчивается всасывающим патрубком е, через который и через соответствующие клапаны камеры могут сообщаться с наружной средой, т. е. с откачиваемой водой.

Описанная выше система, состоящая из труб и ряда рабочих резервуаров, будучи подвешенной как обычно, на канатах, опускается в воду откачиваемой шахты. Водоподъемная труба Ъ, идущая от самого верхнего рабочего резервуара, выводится на поверхность, и конец ее загибается для направления воды в соответствующий водосток. Воздухоподводящие и отаодящие трубы а и а соединяются с компрессорной установкой через соответствующий переключатель сжатого воздуха, расположенный на поверхности вблизи компрессора. При помощи этого переключателя сжатый воздух от компрессора, точнее из воздухосборника, может направляться: или в трубу а- тогда из трубы а воздух будет поступать во всасывающую часть компрессора, или же в трубу а - и тогда компрессором будет засасываться воздух из трубы а .

Действие пневматического водоподъемника заключается в следующем.

Если, предположим, сжатый воздух от компрессорной установки идет по правой воздухопроводной трубе а, то отсюда он через соответствующие патрубки поступает в правые камеры с, всех резервуаров и в этих последних создается давление, приблизительно равное давлению, создаваемому компрессором. Под давлением сжатого воздуха клапаны т закрываются, а клапаны п открываются, и вода из каждой правой камеры нижележащего резервуара вытесняется через соответствующий нагнетательный сосуд d и по водоподъемной трубе к вышележащему резервуару, а по отрезку водоподъемной трубы, идущему от самого верхнего ре-зервуара, вода выливается на поверхность. В это же время из левых камер с всех рабочих резервуаров находившийся там сжатый воздух всасывается через левую воздухопроводную трубу а в компрессор. Вследствие этого давление в камерах быстро падает и создаются условия, при которых клапаны т открываются, и вода нагнетаемая по водоподъемной трубе, как упоминалось выше, за счет давления сжатого воздуха в правых камерах, поступает в левые камеры вышележащих резервуаров при закрытых клапанах п . В левую камеру самого нижнего резервуара вода засасывается непосредственно снаружи.

К тому моменту, когда в воздухопроводной трубе а под влиянием всасывающего действия компрессора, давление воздуха снизится, примерно, до атмосферного, левые камеры всех рабочих резервуаров будут заполнены водой, а из правых камер вся вода будет вытеснена сжатым воздухом, т. е. цикл закончится. В это время на поверхности в переключателе сжатого воздуха золотник перемещается и изменяет направление движения воздуха в трубопроводах. А именно, теперь сжатый воздух из воздухосборника будет поступать в левую воздухопроводную трубу а а из правой воздухопроводной трубы а сжатый воздух будет отсасываться компрессором. В результате процессы в камерах поменяются, т. е. в левых камерах будет происходить вытеснение воды, а в правые камеры вода будет