Способ подъема воды и устройство для его осуществления

Авторы патента:

F04F1/18 - Нагнетание текучей среды путем непосредственного контакта с другой текучей средой или путем использования инерции нагнетаемой среды (резервуары или тара со специальными приспособлениями для подачи жидкости или полужидкого содержимого путем давления газа изнутри B65D 83/14); сифоны

Владельцы патента RU 2463486:

Таран Анатолий Петрович (RU)

Способ подъема воды и устройство для его осуществления могут быть применены в водоснабжении сельских населенных пунктов, садовых участков, фермерских хозяйств и других случаях из прибрежной зоны открытых водных источников. Способ подъема воды из прибрежной зоны открытых водных источников осуществляться с помощью струйного насоса за счет создания избыточного давления перед струйным насосом весом этого насоса и балласта. В массе водоема выделяют ограниченный объем воды, изолируют его от водоема и на свободную поверхность этого изолированного объема воды создают избыточное давление для выдавливания на дневную поверхность выделенного объема воды. Опустившийся струйный насос возвращают в исходное верхнее положение вывешиванием через блок, используя силу тяжести рабочего-оператора. Имеется устройство для осуществления способа. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды с помощью струйных насосов, и может быть использовано при водоснабжении села, садовых участков и фермерских хозяйств.

Известен способ подъема воды струйным насосом с эжектированием воздуха из атмосферы струей жидкости, истекающей из водоема через сопло в смеситель под действием гидростатического давления в водоеме (SU 1043365 A, 23.09.1983). Недостатком этого способа является необходимость погружения смесителя под уровень жидкости. При этом жидкость разгоняется до скорости транспортирования, но энергии струи недостаточно для подъема на значительную высоту.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ подъема воды струйным насосом за счет создания избыточного давления на свободную поверхность воды весом струйного насоса, весом балласта и/или осевого усилия (патент RU №2412379, 25.06.2009). Недостатком этого способа подъема воды является погружение струйного насоса в водоем и необходимость его подъема за счет мускульных усилий.

Задача изобретения - обеспечение подъема воды из прибрежной зоны открытых водоемов струйными насосами по патенту №2412379, но с исключением использования мускульных усилий человека на совершение холостого хода струйного насоса.

Технический результат достигается тем, что в способе подъема воды струйным насосом за счет создания избыточного давления на свободную поверхность воды в трубе весом струйного насоса и балласта, согласно изобретению, в прибрежной зоне открытого водоема устанавливают трубу со всасывающим клапаном и размещенным в ней струйным насосом, возвратно-поступательное движение которого обеспечивают в направлении вниз силой тяжести струйного насоса и балласта, а в направлении вверх путем вывешивания через блок силой тяжести рабочего-оператора.

Пример осуществления способа

Способ подъема воды реализуется в устройстве, изображенном на прилагаемых чертежах и состоящем из водоприемной трубы, струйного насоса в ней, блока с тросом и мостков.

Воду поднимают следующим образом. В массе водоема выделяют ограниченный объем воды с помощью водоприемной трубы 1 и изолируют его от водоема с помощью всасывающего клапана 13 в ней. На свободную поверхность выделенного объема воды создают избыточное давление весом корпуса струйного насоса 2, водоподъемных труб 6 и, при необходимости, балласта. Из водоприемной трубы выдавливают воду на дневную поверхность. Это осуществляют следующим образом. Струйный насос, содержащий сопло 7 и камеру смешения 4 в водоподъемной трубе 6, размещенные в корпусе 2 этого струйного насоса, опускают до соприкосновения с поверхностью воды. Затем переносят весь вес корпуса 2 струйного насоса и водоподъемной трубы 6 на поверхность воды. Под действием избыточного давления на поверхность воды от веса струйного насоса последняя через сопло 7 устремляется в камеру смешения 4, увлекая за собой воздух из атмосферы по воздушной трубе 19. В камере смешения 4 вода с воздухом смешиваются. При этом объемный вес смеси становится меньше объемного веса воды. Водовоздушная смесь движется вверх по водоподъемной трубе 6 на дневную поверхность под действием напора струи, истекающей из сопла. По мере отбора воды из водоприемной трубы 1 струйный насос опускается вниз до дна водоприемной трубы. Для продолжения процесса необходимо совершить холостой ход струйного насоса, поднимая его вверх в исходное состояние. При этом водоприемная труба 1 через всасывающий клапан 13 заполняется водой. Подъем корпуса струйного насоса 2 осуществляют тросом 12, перекинутым через блок 11. При этом на свободном конце 18 троса 12 нагрузку создают весом рабочего-оператора.

Устройство для подъема воды

Известно устройство для подъема воды струйным насосом. Оно содержит корпус и расположенные в нем камеру смешения и сопло (SU 1043365A, 23.09.1983). Недостатком этого устройства является необходимость погружения сопла значительно ниже уровня свободной поверхности воды.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (патент RU №2412379, 25.06.2009), в котором корпус струйного насоса снабжен гидравлическими уплотнениями. В корпусе расположена также камера смешения, соединенная с подъемной трубой, и сопло. При опускании струйного насоса в водоприемную трубу он устанавливается на свободную поверхность воды и по мере отбора воды опускается вниз. Подъем воды делится на циклы по спуску и подъему струйного насоса. Причем подъем струйного насоса осуществляется за счет мускульных усилий рабочего-оператора.

Задача изобретения - обеспечить подъем воды из прибрежной зоны открытого водного источника с помощью струйного насоса, но исключить необходимость применения мускульных усилий при подъеме струйного насоса в холостом ходе.

Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее водоприемную трубу, корпус струйного насоса с гидравлическими уплотнениями, размещенные в корпусе насоса сопло, камеру смешения, водоподъемную трубу, согласно изобретению снабжено водоприемной трубой со всасывающим клапаном внизу и петлями на наружной поверхности в верхней ее части, крючьями для крепления водоприемной трубы к берегу, емкостью со штырями на наружной поверхности ее днища, тросом, перекинутым через ролик блока, имеющим на свободном конце поперечины для захвата руками и для постановки ног.

При этом крючья, установленные в петли, забиваются в грунт на берегу и используются при настиле мостка, необходимого для обслуживания струйного насоса. Емкость со штырями на днище монтируется на дне водоема. В ней размещается и жестко крепится водоприемная труба. Емкость выполняет несколько функций. За счет штырей и массы воды в емкости обеспечивается устойчивость водоприемной трубы в водоеме. Боковые стенки емкости исключают поступление придонной мути в водоприемную трубу и плавающего мусора с поверхности воды.

Устройство для подъема воды изображено на прилагаемых чертежах. На чертежах показано устройство при рабочем ходе.

Устройство содержит трубу 1 с всасывающим клапаном 13 в нижней части и петлями 5 в верхней части, жестко установленную в емкости 14 со штырями 15 снаружи ее днища. Внутри трубы 1 размещен корпус 2 струйного насоса с гидравлическими уплотнениями 3 на его боковой поверхности. Внутри корпуса 2 струйного насоса размещено сопло 7, камера смешения 4, подъемная труба 6, воздушная труба 19. Крепежный элемент 8 соединяет сопло 7 с подъемной трубой 6. В корпусе 2 струйного насоса установлена трубка 19, соединяющая атмосферу с камерой смешения 4. Кроме того, в устройство входят крючья 9 и деревянный настил мостка 10. На дневной поверхности устройство имеет подъемник в виде блока 11, смонтированного предпочтительно на верхнем торце водоприемной трубы 1. Через блок 11 перекинут трос 12 от водоподъемной трубы 6. На берегу устанавливается приемная емкость воды 17, которая может быть соединена с объектом водоснабжения.

На нижнем конце троса 12 установлены поперечины 16 для захвата руками и для постановки ног, которые для жесткости предпочтительно связаны вертикальными рейками 18.

Устройство работает следующим образом. На дно прибрежной части водоема устанавливают емкость 14, вдавливая штыри 15 в грунт. Затем монтируют водоприемную трубу 1 в емкости 14, жестко скрепляя их между собой. В петли 5 водоприемной трубы 1 устанавливают крючья 9, задавливая противоположные концы этих крючьев в грунт на берегу. На установленных крючьях 9 монтируют настил 10, например, из дерева, представляющий мостки для обслуживания водоструйного насоса. Через блок 11 перекидывают трос 12 и приступают к спуску водоструйного насоса в водоприемную трубу 1, придерживая трос за поперечины 16. При соприкосновении сопла 7 водоструйного насоса со свободной поверхностью воды в трубе 1 устройство считается приведенным в рабочее состояние. В этом случае всасывающий клапан 13 закрыт. Для подъема воды вес струйного насоса и балласта переносится на поверхность воды в трубе 1. На поверхности воды формируется избыточное давление, под действием которого вода через сопло 7 истекает в камеру смешения 4, увлекая за собой воздух из атмосферы. После смешения воды и воздуха смесь водовоздушная под напором струи из сопла 7 движется вверх по водоподъемной трубе 6 и сбрасывается в сборную емкость 17. В зависимости от потребностей в воде и диаметра водоприемной трубы за один рабочий цикл может быть поднято от 10 до 1000 литров воды. При этом длина рабочего хода струйного насоса составляет от 0.1 м до 1,0 м и редко более при соответствующем диаметре водоприемной трубы 1.

Для возвращения струйного насоса в исходное состояние рабочий-оператор делает натяжение троса 12 за поперечины 16. Если этого недостаточно, то рабочий-оператор становится ногами на поперечины 16, чтобы вес тела создавал дополнительное натяжение троса 12. При достижении струйным насосом верхнего крайнего положения заканчивается рабочий цикл подъема воды.

1. Способ подъема воды из прибрежной зоны открытых водных источников с помощью струйного насоса за счет создания избыточного давления перед струйным насосом весом этого насоса и балласта, отличающийся тем, что в массе водоема выделяют ограниченный объем воды, изолируют его от водоема и на свободную поверхность этого изолированного объема воды создают избыточное давление для выдавливания на дневную поверхность выделенного объема воды, а опустившийся струйный насос возвращают в исходное верхнее положение вывешиванием через блок, используя силу тяжести рабочего-оператора.

2. Устройство для подъема воды струйным насосом способом по п.1, содержащее водоприемную трубу, размещенный в ней с возможностью перемещения по вертикали корпус струйного насоса с гидравлическими уплотнениями на его боковой поверхности, а внутри корпуса насоса сопло, камера смешения, соединенная с атмосферой, подъемная труба и балласт, отличающееся тем, что струйный насос размещен с возможностью перемещения по вертикали в трубе, имеющей всасывающий клапан, а на водоподъемной трубе струйного насоса закреплен трос, перекинутый через блок и имеющий на нижнем конце скрепленные вертикальными рейками поперечины, обеспечивающие возможность захвата их руками и постановки ног рабочего-оператора.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что водоприемная труба жестко закреплена в емкости, имеющей штыри на днище.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что водоприемная труба в верхней части снабжена петлями с размещенными в ней крючьями, скрепляющими трубу с берегом и служащими основанием для настила мостков.

Похожие патенты:

Многоступенчатый эрлифт // 2461739

Изобретение относится к устройствам для откачки и транспортирования гидросмеси по горизонтальным выработкам в горной и других отраслях хозяйства. .

Способ подъема воды и устройство для его осуществления // 2459981

Изобретение относится к насосостроению, а именно к способам подъема воды эрлифтом, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем, строительстве и эксплуатации систем водоснабжения на селе и при изыскательских работах.

Насосная установка для ступенчатого подъема жидкостей // 2455531

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. .

Способ подъема воды эрлифтом и устройство для его осуществления // 2453735

Изобретение относится к способам подъема воды и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем. .

Способ подъема воды эрифтом из колодцев и открытых водоемов и устройство для его осуществления // 2451216

Изобретение относится к способам и устройствам подъема воды эрлифтом. .

Эрлифт // 2440515

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к насосным установкам типа эрлифта. .

Насосная установка // 2434164

Насос для жидкости // 2433316

Изобретение относится к области машиностроения и преимущественно может быть использовано в конструкциях электрических насосов для перекачки и нагрева жидкостей. .

Термостатический насос // 2432503

Изобретение относится к насосной технике, использующей для работы разность температур окружающей среды. .

Скважинный пневматический насос замещения // 2427729

Способы запуска глубоководного эрлифта // 2471071

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано непосредственно в сфере разработки подводных месторождений полезных ископаемых, подъем элементов которых осуществляют при помощи эрлифта

Установка для подъема жидкости из скважины // 2481500

Изобретение относится к способам и устройствам для подъема жидкостей из скважин и может быть использовано для подъема как нефти, так и воды из подземных источников

Эрлифт // 2482340

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к насосным установкам типа эрлифт

Способ добычи нефти // 2490440

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти, содержащей большое количество попутного газа

Способ подъема воды и устройство для его осуществления // 2490520

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды из скважин и колодцев, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и строительстве, изыскательских работах, в сельском хозяйстве, а также в водоснабжении

Пульсационный клапанный погружной насос // 2493623

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка. В пульсационном клапанном погружном насосе, включающем корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, камеру нижних сопел, внутри которой размещен вал, соединяющий нижние сопла с приводом поворота и систему управления, камера нижних сопел расположена в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи. Камера нижних сопел и камера выдачи сообщаются между собой через зазор над перегородкой, установленной под входом пульсопровода в корпус. В перегородке выполнено отверстие, в котором установлен перепускной клапан с плавающим в воде шаром. Изобретение позволяет расширить технологические возможности насоса за счет осуществления одновременного перемешивания и выдачи суспензии из емкости, а также повысить эффективность его работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газодинамический волновой обменник давления // 2496029

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к нагнетателям двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности вентиляции картера двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что газодинамический волновой обменник давления для двигателя внутреннего сгорания имеет устройство (11) вытяжной вентиляции картера. Устройство (11) вытяжной вентиляции картера сообщается с всасывающей полостью ячеистого ротора (4) посредством отверстия в распределительном диске, расположенном на стороне холодного газа волнового обменника (3) давления. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Эрлифт // 2497026

Изобретение может быть использовано в технологических процессах грануляции металлургического шлака с получением мелкого граншлака в виде песка, который необходимо откачать из глубокого грануляционного бассейна для его последующего обезвоживания. Эрлифт содержит подъемную трубу, воздушную насадку со всасывающим патрубком, сепаратор с крышкой, сливную трубу. Подъемная труба выполнена со ступенчатым расширением кверху. В крышке сепаратора смонтирован расположенный соосно с подъемной трубой цилиндрический выступ, выложенный камнелитыми плитками. Диаметр выступа, длина выступа и расстояние от торца выступа до устья подъемной трубы превышают диаметр выходного отверстия подъемной трубы эрлифта. Изобретение направлено на повышение срока службы эрлифта. 1 ил.

Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) // 2499162

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из источника питания, помещенных в скважину электрических нагревателей и трех идентичных напорных труб, причем каждая труба состоит из двух частей. Нижняя часть расположена в призабойной зоне скважины и выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом, к которому подведена фаза от трехфазного источника питания. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины три трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из источника питания, помещенных в скважину электрических нагревателей и двух идентичных напорных труб, причем каждая труба состоит из двух частей. Нижняя часть расположена в призабойной зоне скважины и выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом. Через контактные узлы трубы соединены с источником постоянного тока. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины две трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой. Группа изобретений позволяет упростить конструкцию и оборудование напорной трубы нефтяной скважины, повысить надежность и понизить затраты на ее обустройство. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Пульсационный клапанный погружной насос (варианты) // 2532474

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для более полного освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных осадков, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях. Насос содержит корпус, воздухораспределитель, состоящий из клапанов подачи сжатого воздуха, сброса отработанного воздуха и подачи разрежения в корпус, пульсопровод, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, систему управления и впускной клапан. Впускной клапан снабжен золотником, взаимодействующим с торцом выполненного в виде трубы седла и соединенным валом со штоком пневмоцилиндра. К донышкам корпусов по периметру присоединены всасывающие патрубки, на торце которых выполнены пазы, расширяющиеся внутрь, а к торцам прикреплены заглушки. По одному из вариантов пневмоцилиндр устанавливается в зоне обслуживания и подключается к системе управления, электропневмораспределители которой, управляющие работой клапана подачи разрежения и пневмоцилиндра двустороннего действия, соединены параллельно. По второму варианту пневмоцилиндр устанавливается на корпусе насоса, а верхняя полость пневмоцилиндра соединяется трубопроводом с пульсопроводом. В нижней полости пневмоцилиндра устанавливается возвратная пружина, усилие которой меньше усилия пневмоцилиндра при рабочем давлении и составляет при верхнем и нижнем положениях поршня пневмоцилиндра соответственно 0,4 и 0,6 усилия пневмоцилиндра. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.