Гидрант для закрытых оросительных систем Советский патент 1981 года по МПК A01G25/06 

1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к закрытьм оросительным системам, и может быть использовано для регулирования воды у потребителя в местах забора ее из трубопровода.

Известен гидрант для закрытых оросительных систем, включающий корпус с входным и выходным патрубками f11

Недостатком указанного гидранта является отсутствие устройства для регулирования воды у потребителя в местах забора ее из трубопровода.

Известен также гидрант для закрытых оросительных систем, включающий снабженныйснизу торцовым и боковым патрубками, а сверху боковым патрубком цилиндрический корпус, мембранный привод со штоком и измерительнорегулирующее устройство с тарельчатым клапаном 21.

Недостатком этого гидранта является низкая точность стабилизации расхода жидкости вследствие изменения

площади регулирующего сечения клапана при его работе.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации расхода.

Поставленная цель достигается тем, что измерительно-регулирующее устройство установлено в штоке и выполнено в виде сопла Вентури, входная полость которого сообщена с подмембранной полостью, а центральная - с надмем- бранной полостью привода.

На чертеже изображен гидрант, разрез .

Гидрант для закрытых оросительных систем состоит из цилиндрического корпуса 1, имеющего торцовый входной патрубок 2 и на боковой стенке в верхней части выпускные треугольные отверстия 3, в нижней части выходные отверстия 4 для пропуска соответственно стабилизированной и нестабнлизированной части потока жидкости. Отверстия 3 и 4 (в числе больше одного) расположены симметрично относительно оси симметрии корпуса 1. Отверстия 3 и 4 охвачены каждое кольцевыми камерами 5 и 6 соотвественно, которые снабжены выходньми патрубками 7 и 8 для отвода соответствующих потоков жидкости. В средней части корпуса 1 размещена камера 9 с расположенным в ней мембранным приводом 10. В штоке мембранного привода 10 установлено измерительно-регулирующее устройство 11, центральная часть которого выполнена в виде сопла Вентури 12, а верхний и нижний кр образуют регулирующие кромки 13 и 14 расстояние между которыми равно расстоянию между центрами боковых выпускных отверстий 3 и 4. Измерительно-регулирующее устройство 11 в сред ней части Снабжено кольцевой полкой 15, на которой закреплена кольцевая мембрана 10. В теле измерительнорегулирующего устройства 11 расположены каналы 16 и 17, соединяющие входную полость 18 сопла Вентури. 12 и центральную полость наибольшего сужения сопла Вентури 12 соответственно с подмембранной и надмембранной полостями мембра:нной камеры 9. Общая площадь поперечного сечения выпускных отверстий 3 выполнена равной площади поперечного сечения измерительного сужения сопла Вентури 12, а площадь выпускных отверстий А равной площади поперечного сечения входного патрубка 2. Площадь попереч ного сечения измерительного сужения сопла Вентури 12 и масса измерительно-регулирующего устройства 11 выбра ны таким образом, чтобы при прохождении через гидрант заданного, значения расхода жидкости сила веса изм рительно-регулирующего устройства , уравновешивалась силой перепада давления жидкости, проходящей через измерительное сужение сопла Вентури 32 действующей на эффективную площадь с учетом площадей поперечного сечения полости I8 и эффективной площади мем браны 10. Размер мембраны 10 выбран с таким расчетом, чтобы отклонение фактического значения .расхода от заДанного в пределах требуемого значения погрешности (например 0,5-1%) создавало силу, приложенную к измерительно-регулирующему устройству со стороны потока, заведомо превышающую силу трения измерительно-регулирующего устройства о корпус. Гидрант для закрытых оросительных систем работает следзшлдим образом. Гидрант устанавливают на оросительной сети так, чтобы ось возможных перемещений измерительно-регулирующего устройства J1 совпадала с направлением действия силы тяжести и поэтому в отсутствие расхода жидкости в магистрали измерительно-регулирующее устройство находится в корпусе 1 в нижнем положении. Мембрана JО не ограничивает движение измерительно-регулирующего устройства 1J в рабочих Пределах и нижние выпускные окна пол11остью закрыты, а верхние выпускныеокна 3 полностью открыты. Поток жидкости если значение напора недостаточно для создания заданного значения расхода, не создает необходимого для создания подъемной силы перепада давления в сопле Вентури 12 и свободно проходит без ограничения через выпускное отверстие 3 и далее через патрубок 7 в оросительную сеть. Как только напор во входном пйтрубке 2 превысит некоторое значение,обеспечивающее проход через измерительное сужение сопла Вентури 12 заданного значения расхода, на упомянутом сужении возникает перепад давлений и появляется подъемная сила, превышающая силу веса измерительно-регулирующего устройства 11. Под действием разности сил подъемной и веса устройство 11 как бы всплывает и своей верхней кромкой частично закрьгоает выпускное отверстие 3, тем самым увеличивая его гидравлическое сопротивление потоку и, следовательно, снижая значение расхода. Подъемная сила уменьшается и измерите 1ьно-регулирующее устройство 11 опуск4.ется и открывает выпускное отверстие -3. Таким образом поддерживается динамическое равновесие на некотором уровне, обеспечивающем протекание заданного расхода в сеть при этом значении напора на входе в гидрант. При дальнейшем увеличении напора на входе в гидрант динамическое равновесие измерительно-регулирующего устройства 11 устанавливается на новом уровне, вплоть до почти полного закрытия вьшускного отверстия 3. Однако значение расхода в патрубке 7 при этом не меняется, так как значег ние расхода определяется постоянным значением перепада давления в измерительном сужении сопла Вентури 12 и значением площади его поперечного