Гидрант для закрытых оросительных систем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) 4 Е 03 В 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ у г,;ип i, Jib 5 и Риг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3792096/25-26 (22) 20.09.84 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Всесоюзный государственный ордена

Трудового Красного Знамени головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских рек им. Е. E. Алексеевского, Ордена Ленина институт проблем управления и Всесоюзное научно-производственное объединение по механизации орошения «Радуга» (72) Л. А. Залманзон, И. М. Бурдо, А. Ф. Савостьянов, В. Ф. Носенко, Г. E. Фомин, А. Н. Першин, В. С. Касицын, М. Б. Куликов и М. С. Яковлев (53) 621.643.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 424951, кл. Е 03 В 9/04, 1971, (54) (57) 1. ГИДРАНТ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ

ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, включающий корпус с входным и выходным патрубками и расположенный внутри него тарельчатый

„„SU„„1247482 клапан со штоком и мембранный привод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения возникновения гидроударов и срабатывания гидранта при изменении давления в сети, корпус снабжен крышками, расположенными на его боковых торцах, стаканом, установленным внутри него, на боковой стенке стакана выполнено седло, мембранный привод выполнен в виде дисков, скрепленных между собой штоком, закрепленным на торцах крышками корпуса с образованием мембранных полостей, входной патрубок выполнен в нижней части корпуса, а выходной — на боковой стенке стакана и снабжен дроссельным элементом, гидрант снабжен двухпозиционным управляющим элементом, через который одна из мембранных полостей соединена с входным патрубком, а другая с атмосферой.

2. Гидрант по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности мембранного привода, внешние диски мембран выполнены криволинейными.

1247482

Изобретение относится к регулированию подачи воды из распределительных трубопроводов закрытых оросительных систем.

Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения возникновения гидроударов и срабатывания гидранта при изменении давления в сети.

На фиг. 1 изображен гидрант; на фиг. 2— вариант узлов гидранта; на фиг. 3 — вариант выполнения мембран с дисками криволинейной формы.

Гидрант содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, входным патрубком 4 и полостью 5.

В полости 5 установлен стакан 6 с выходным патрубком 7 и полостью 8. Мембранный привод гидранта включает мембраны 9 и 10.

Мембрана 9 образует с крышкой 2 гидранта замкнутую мембранную полость 11.

Мембрана 10 образует с крышкой 3 гидранта мембранную полость 12. Мембраны 9 и 10 соединены между собой штоком 13 с шарниром. Диск 14 мембраны 9 установлен на торце стакана 6 и выполняет роль тарельчатого клапана, седлом которого служит торец стакана 6. В крышке 3 предусмотрено отверстие 15, сообщенное с атмосферой.

Диск 16 мембраны 9 и диск 17 мембраны 10 могут быть выполнены криволинейной формы, что обеспечивает переменную по ходу эффективную площадь мембран. Входной патрубок 4 выполнен на боковой стенке корпуса 1 гидранта, а выходной патрубок 7 выполнен на боковой стенке стакана 6.

Выходной патрубок 7 имеет дроссельный элемент регулирования расхода 18. Элемент 18 имеет цилиндрическую поверхность, идентичную по радиусу и размерам окну стакана 6 для выходного патрубка. Элемент

l8 снабжен штоком 19, установленным в направляющих 20 с возможностью изменения при начальной настройке положения относительно выходного патрубка 7. При заданных условиях эксплуатации положение

его является фиксированным.

Гидрант снабжен двухпозиционным управляющим элементом 21, который в положении «Закрыт» соединяет мембранную полость 11 с входным патрубком 4, а в положении «Открыт» — с камерой мембраны 10.

Гидрант устанавливается на самонапорных оросительных закрытых системах, которые в процессе эксплуатации после каждого полива опорожняются.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент воды в магистральном трубопроводе нет. Элемент 18 устанавливается в положение, соответствующее заданному расходу. Двухпозиционный управляющий элемент 21 установлен в положение

«Закрыт» (фиг. 1). При подаче воды в магистральный трубопровод вода поступает на входной патрубок 4 гидранта и через двухпозиционный управляющий элемент 21

ЗО

55 в мембранную полость 11, по мере заполнения которой воздух, содержащийся в ней, сжимается. При этом давление в полости 11 увеличивается, и мембрана 9 прогибается, прижимая клапан к седлу. Гидрант приводится в закрытое состояние.

Для открытия гидранта двухпозиционный управляющий элемент устанавливается в положение «Открыт» (фиг. 2). При этом полость 1 соединяется с камерой слева от мембраны 10 и, следовательно, с полостью 8 стакана 6, давление в полости 11 понижается. Мембрана 9 под действием давления воды во входном патрубке 4 перемещается, и открывается тарельчатый клапан гидранта. Вода по образовавшемуся зазору проходит в полость 8 стакана и далее в выходной патрубок 7.

Саморегулирование расхода гидранта при изменении давления в сети обеспечивается следующим. При увеличении давления во входном патрубке увеличивается давление в полости гидранта, а, следовательно, сила, действующая на кольцевую часть плогцади мембраны 9 равная где ЛР— кольцевая часть площади мембраны 9;

Fi — вся площадь мембраны 9;

F> — площадь диска мембраны, служащего тарельчатым клапаном.

Сила„действующая на открытие клапана, равна

AF, где Рщ — давление на входе.

Со стороны мембранной полости 11 на мембрану 9 действует сила

Рвых Гм со стороны полости стакана на мембрану 10 действует сила

Рвах 4,о. где Р„„х — давление в полости 8.

Обе эти силы действуют на закрытие тарельчатого клапана. Небольшое увеличение выходного давления в полости стакана 6 приводит к существенному увеличению результирующей силы, действующей на закрытие тарельчатого клапана.

Выполнение дисков 14 и 16 мембран 9 и 10 криволинейными обеспечивает дополнительное реагирование на изменение давления в сети, так как эффективная площадь мембран изменяется в зависимости от их прогиба. Повышение надежности срабатывания гидранта обусловлено тем, что динамический удар потока воды воспринимается стаканом 6, а мембранный привод при этом раз гру жен.

Предотвращение возникновения гидроударон в сети обеспечивается плавным изменением площади проходного сечения тарельчатого клапана в начале и конце циклов срабатывания и медленным изменением

1247482

1О

Риа. 2

Составитель A. Сондор

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верее Корректор А. Зимокосов

Заказ 4085/29 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 величины расхода гидранта при его срабатываниях. Сжатие и расширение воздуха в полости 11 при срабатывании гидранта увеличивает время его открытия и закрытия.

Воздух выполняет при этом функцию демпфирующей пружины. Подзарядка полости 11 воздухом осуществляется при каждом цикле включения-выключения гидранта автоматически, так как в конце цикла вода из гидранта сливается.