Гидротаран

 

Использование: в водоподъемных установках в системах водоснабжения и орошения. Сущность изобретения: корпус выполнен из труб 1 и 2 одинакового сечения, соединенных угольником 3, в котором установлен нагнетательный клапан, включающий жесткий перфорированный 4 и эластичный 5 диск 4. В трубе 1 имеется окно 6, которое периодически перекрывается ударным клапаном, состоящим из жесткого цилиндрического стрежня 7 и двух эластичных прокладок 8 и 9. В источнике воды создается перепад уровней воды и к верхнему бьефу подключается левая часть корпуса 1 гидротарана, а напорная трубка 12 подключается к потребителю. Вода поступает в корпус 1 и трубку 12 и через открытое окно 6 изливается в атмосферу. По достижении определенной скорости течения окно 6 резко закрывается ударным клапаном, создавая гидравлический удар. Вода под действием ударной волны поступает в трубку 12. После затухания ударной волны нагнетательный клапан закрывается, а ударный клапан открывается, после чего цикл повторяется. 2 ил.

Изобретение относится к водоподъемным установкам и может быть применено на системах водоснабжения и для целей орошения.

Известны гидротараны, включающие корпус, ударный, нагнетательный клапаны и воздушный аккумулятор для сглаживания пиков давления внутри корпуса.

Недостатком известных конструкций является сложность конструкции и изготовления.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности в работе.

Указанная цель достигается тем, что корпус гидротарана выполнен из двух труб одинакового сечения, соединенных между собой через угольник. Одна трубчатая часть корпуса устанавливается в рабочем положении горизонтально, а другая часть располагается вертикально. В угольнике закреплен нагнетательный клапан, изготовленный в виде перфорированного диска и эластичного диска, соединенных между собой в центре. Ударный клапан гидротарана включает жесткий цилиндрический стержень и две эластичные прокладки, которые при работе открывают окно, изготовленное непосредственно в корпусе. По ширине верхняя прокладка клапана больше окна, а нижняя меньше, что обеспечивает герметичность перекрытия окна при любой кривизне стенки корпуса. Стержень с эластичными прокладками сориентированы вдоль оси корпуса и снабжены двумя направляющими. Вертикальное перемещение ударного клапана ограничивается упорами, закрепленными на направляющих. Гидротаран состоит из корпуса, ударного и напорного клапанов и нагнетательной трубки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидротаран, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Корпус гидротарана выполнен из труб 1 и 2 одинакового сечения, соединенных между собой угольником 3. В угольнике 3 установлен нагнетательный клапан, включающий жесткий перфорированный диск 4 и эластичный диск 5, соединенные между собой в центре. Для выхода воды в атмосферу в трубе 1 имеется окно 6, которое периодически перекрывается ударным клапаном. Ударный клапан состоит из жесткого цилиндрического стержня 7 и двух эластичных прокладок 8 и 9, имеющих различную ширину. Стержень 7 с прокладками 8 и 9 сориентирован вдоль оси корпуса трубы 1. По ширине верхняя прокладка 9 больше окна 6, а нижняя 8 меньше, чем обеспечивает герметичность перекрытия окна при любой кривизне стенки корпуса. Вертикальное перемещение ударного клапана по направляющим 10 ограничивается упорами 11.

Воздушный аккумулятор гидротарана выполнен в вертикальной части корпуса 2 путем установки в нем коаксиально (соосно) напорной трубки 12.

Гидротаран работает следующим образом.

В источнике воды (родник, ручей, небольшой канал и т.д.) создается перепад уровней воды высотой не менее 0,6 м путем установки подпорной или переливной стенки. При помощи разгонной трубы 1 левая часть корпуса гидротарана подключается к верхнему бьефу, а напорная трубка 12 к потребителю.

Вода поступает в трубу гидротарана, заполняет корпус и напорную трубку 12 на высоту, равную напору на входе. В пространстве между вертикальной частью трубы 2 и напорной трубкой 12 остается воздух, который сжимается под действием выходного давления воды. При этом ударный клапан находится в открытом состоянии (в нижнем положении). Нагнетательный клапан также открыт. Через открытое окно 6 ударного клапана вода изливается в атмосферу. При достижении определенной скорости потока воды в трубе 1 гидротарана окно 6 резко закрывается клапаном, создавая тем самым гидравлический удар. Эластичные прокладки 8 и 9, прижимаемые цилиндрическим стержнем 7 к стенке трубчатого корпуса 1, обеспечивают герметичность перекрытия. Ударная волна, распространяясь по корпусу, отжимает эластичный диск 5 нагнетательного клапана и вода поступает в трубу 2 и далее в напорную трубку 12. Уровень воды в напорной трубке повышается и становится выше входного.

После затухания ударной волны эластичный диск 5 нагнетательного клапана прижимается к перфорированному диску 4 и препятствует оттоку воды из нагнетательной трубки 12.

Ударный клапан (стержень 7 с прокладками 8 и 9) под действием собственной массы опускается вниз и открывает окно 6 для выхода воды в атмосферу, после чего цикл повторяется.

Формула изобретения

ГИДРОТАРАН, содержащий корпус, ударный и нагнетательный клапаны и напорную трубку, отличающийся тем, что корпус имеет окно и выполнен из труб одинакового диаметра, соединенных трубчатым угольником, в котором установлен нагнетательный клапан, выполненный в виде жесткого перфорированного и эластичного дисков, соединенных между собой центрами, а ударный клапан выполнен в виде расположенного под окном корпуса подвижного жесткого цилиндрического элемента с двумя эластичными прокладками, верхняя из которых шире, а нижняя уже окна в корпусе, ориентированными вдоль оси корпуса двумя направляющими стержнями с ограничителями хода, причем напорная трубка установлена коаксиально в трубе корпуса за эластичным диском нагнетательного клапана и соединена с потребителем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2