Прибойный гидравлический таран


 


Владельцы патента RU 2542192:

Негосударственное образовательное учреждение "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных организаций" (НОУ "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") (RU)

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано для подъема воды в прибрежных зонах океанов, морей, крупных озер и водоемов. Прибойный гидравлический таран содержит питательную трубу 1, один конец которой размещен у водоема с возможностью ее периодического заполнения набегающей волной, а на другом конце установлены ударный клапан 2, воздушный колпак 3 с нагнетательными трубопроводом 4 и нагнетательным клапаном 5, сообщающим колпак 3 с трубой 1. Клапан 2 снабжен Т-образным патрубком 6, верхний конец которого выполнен вертикально и сообщен с атмосферой, а нижний конец выполнен в виде сильфона 7 со штоком 8, соединенным с клапаном 2. В колпак 3 введен полый демпфер 9 и обратный клапан 10. По одну сторону демпфера 9 расположен участок гидравлической сети, соединяющий клапан 5 и трубопровод 4, другой стороной демпфер 9 обращен во внутреннюю полость колпака 3, которая, посредством клапана 10, сообщена с атмосферой. Третий конец патрубка 6 клапана 2 гидравлически связан с трубой 1. Изобретение направлено на повышение эффективности работы гидравлического тарана. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано для подъема воды в прибрежных зонах океанов, морей, крупных озер и водоемов.

Известен гидравлический таран, содержащий питательную трубу, воздушный колпак с нагнетательным трубопроводом и обратным клапаном, сообщающим воздушный колпак с питательной трубой, поплавковый клапан, один конец питательной трубы размещен у водоема с возможностью ее периодического заполнения водой морской волны, другой конец трубы выполнен закрытым, а поплавковый клапан расположен у закрытого конца питательной трубы. Конец питательной трубы, размещенный у водоема, имеет форму усеченного конуса, большее основание которого обращено к водоему (RU №2218484, МПК F04F 7/02, опубл. 10.12.2003 г.).

Среди недостатков данной конструкции следует отметить то, что значительная часть кинетической энергии набегающей волны превращается в энергию давления и расходуется на собственное отражение от внутренней поверхности конуса, т.е. на ее движение в сторону водной поверхности.

Известен гидравлический таран, включающий ударный и нагнетательный клапаны, воздушный колпак, питающую трубу с водоприемной частью, нагнетательный трубопровод и приемный резервуар, таран снабжен отводной трубой с затвором-хлопушкой со стороны водной поверхности и воронкой, сообщенной через ударный клапан с питательной трубой, с другой стороны, при этом водоприемная часть питающей трубы выполнена составной, включающей кольцо, сопло и конфузор, причем кольцо выполнено поворотным относительно вертикальной оси, а входное сечение сопла установлено в месте максимальной скорости прибойной волны (RU №2367826, МПК F04F 7/02, опубл. 20.09.2009 г.).

Среди недостатков данной конструкции следует отметить факт растворения воздуха в воздушном колпаке при работе гидравлического тарана, а также отсутствие механизма автоматической настройки момента закрытия ударного клапана применительно к каждой последующей набегающей волне с ее индивидуальными параметрами кинетической энергии.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является гидравлический таран, содержащий питательную трубу с ударным клапаном, воздушный колпак с нагнетательными трубопроводом и клапаном, сообщающим воздушный колпак с питательной трубой, которая соединена с резервуаром, ударный клапан снабжен патрубком, нижний конец которого выполнен в виде сильфона со штоком, соединенным с ударным клапаном, причем патрубок соединен с резервуаром и установлен выше уровня сильфона (SU №1173077 А, МПК F04 7/02, опубл. 15.08.1985 г.).

Недостатком известного технического решения является необходимость периодической подкачки воздуха в воздушный колпак, что усложняет эксплуатацию устройства, кроме того, соединение патрубка с резервуаром выше уровня сильфона делает затруднительным работу гидравлического тарана при уровне воды в резервуаре ниже, чем уровень сильфона.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы гидравлического тарана от реализации механизма автоматической подстройки ударного клапана под индивидуальные параметры каждой набегающей волны и устранения необходимости подкачки воздуха в напорный колпак.

Технический результат достигается за счет того, что в конструкцию прибойного гидравлического тарана, содержащую питательную трубу, один конец которой размещен у водоема с возможностью ее периодического заполнения набегающей волной, а на другом конце установлены ударный клапан, воздушный колпак с нагнетательными трубопроводом и нагнетательным клапаном, сообщающим воздушный колпак с питательной трубой, ударный клапан, снабженный Т-образным патрубком, верхний конец которого выполнен вертикально и сообщен с атмосферой, нижний конец выполнен в виде сильфона со штоком, соединенным с ударным клапаном, дополнительно введен полый демпфер и обратный клапан, причем по одну сторону полого демпфера расположен участок гидравлической сети, соединяющий нагнетательный клапан и нагнетательный трубопровод, другой стороной демпфер обращен во внутреннюю полость воздушного колпака, которая, посредством обратного клапана, сообщена с атмосферой, а третий конец Т-образного патрубка ударного клапана гидравлически связан с питательной трубой и введен в центр сечения питательной трубы, обращенного к водоему, причем сама питательная труба выполнена в виде конуса, основание которого обращено к водоему, а вершина является местом установки ударного клапана.

Предлагаемый вариант конструкции прибойного гидравлического тарана представлен на чертеже. Прибойный гидравлический таран включает в себя питательную трубу 1, ударный клапан 2, воздушный колпак 3, нагнетательный трубопровод 4, нагнетательный клапан 5, Т-образный патрубок 6, сильфон 7 со штоком 8, полый демпфер 9 и обратный клапан 10.

Прибойный гидравлический таран работает следующим образом. Изначально в воздушный колпак 3 через обратный клапан 10 закачивается воздух или иной газ (например, азот или гелий) до величины давления, определяемой конструктивными параметрами прибойного гидравлического тарана и требуемой высотой нагнетания воды. Затем питательная труба 1 жестко крепится на участке побережья в зоне подтопления приливными волнами (на чертеже не показано) основанием конуса навстречу набегающим волнам. После этого энергия количества движения набегающей волны обеспечит поступление воды в питательную трубу 1 и Т-образный патрубок 6. Вода начнет истекать из питательной трубы 1 через открытый ударный клапан 2, пытаясь увлечь его за собой и закрыть, а высота столба воды в вертикальном конце Т-образного патрубка 6 обеспечит заданное сопротивление движению на закрытие ударного клапана 2 через шток 8 сильфона 7. В момент закрытия ударного клапана 2 возникнет явление гидравлического удара, положительная волна распространения которого обеспечит подачу порции воды из питательной трубы 1 через нагнетательный клапан 5 в полый демпфер 9, сжимая при этом воздух, содержащийся в воздушном колпаке 3. Когда энергия импульса количества движения волны иссякнет, то давление со стороны питательной трубы 1 и полого демпфера 9 уравновесится, нагнетательный клапан 5 закроется. Под действием отрицательной волны гидравлического удара и веса столба жидкости в Т-образном патрубке 6 автоматически откроется ударный клапан 2, а запасенная порция воды в полом демпфере 9, под действием избыточного давления воздуха в воздушном колпаке 3, получит тенденцию на движение в нагнетательный трубопровод 4. С каждой последующей набегающей волной процесс работы прибойного гидравлического тарана повторится в описанной выше последовательности и будет происходить с автоматической подстройкой веса ударного клапана 2, соответствующей скорости заполнения питательной трубы 1 водой набегающей волны. Конец Т-образного патрубка 6, соединенный с питательной трубой 1, рекомендуется размещать в центре ее сечения, поскольку в этом месте скорость движения потока в питательной трубе 1 наибольшая и подстройка веса ударного клапана 2 будет осуществляться с меньшим запаздыванием. Данная автоматизация настройки работы прибойного гидравлического тарана способствует повышению его эффективности.

Исполнение питательной трубы 1 в виде конуса, основание которого обращено навстречу набегающим волнам, обеспечит более плотный поток заполнения ее сечения в месте установки ударного клапана 2, являющегося вершиной конуса, что также обеспечит повышение эффективности работы прибойного гидравлического тарана.

Использование полого демпфера 9 в воздушном колпаке 3 исключает возможность растворения воздуха под избыточным давлением воды, а следовательно, и необходимость его периодической подкачки в воздушный колпак 3, что, в целом, повышает надежность работы устройства.

В результате использования данной конструкции прибойного гидравлического тарана обеспечивается относительно высокая надежность работы устройства за счет устранения необходимости подкачки воздуха в воздушный колпак и повышается эффективность работы от реализации механизма автоматической подстройки веса ударного клапана под индивидуальные параметры каждой набегающей волны.

1. Прибойный гидравлический таран, содержащий питательную трубу, один конец которой размещен у водоема с возможностью ее периодического заполнения набегающей волной, а на другом конце установлены ударный клапан, воздушный колпак с нагнетательным трубопроводом и нагнетательным клапаном, сообщающим воздушный колпак с питательной трубой, ударный клапан снабжен Т-образным патрубком, верхний конец которого выполнен вертикально и сообщен с атмосферой, а нижний конец выполнен в виде сильфона со штоком, соединенным с ударным клапаном, отличающийся тем, что в воздушный колпак введен полый демпфер и обратный клапан, причем по одну сторону полого демпфера расположен участок гидравлической сети, соединяющий нагнетательный клапан и нагнетательный трубопровод, другой стороной демпфер обращен во внутреннюю полость воздушного колпака, которая, посредством обратного клапана, сообщена с атмосферой, а третий конец Т-образного патрубка ударного клапана гидравлически связан с питательной трубой.

2. Прибойный гидравлический таран по п.1, отличающийся тем, что питательная труба выполнена в виде конуса, основание которого обращено к водоему, а вершина является местом установки ударного клапана.

3. Прибойный гидравлический таран по пп.1 и 2, отличающийся тем, что третий конец Т-образного патрубка ударного клапана введен в центр сечения питательной трубы, обращенного к водоему.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидромашиностроения в части возобновляемых источников энергии. Гидропульсор содержит подвод 1, направляющий аппарат 2 с лопатками 3, образующими центростремительные сливные каналы, размещенными над этими каналами лопатками, образующими центростремительные напорные каналы 6, и рабочее колесо 8 с лопастями 10, образующими сливные и напорные центростремительные каналы 11 и 14 гидротурбинной ступени колеса, причем выход сливных каналов 11 выполнен в отсасывающую трубу 26, с размещенными над напорными каналами 14 радиальными лопастями центробежной напорной насосной ступени колеса.

Изобретение относится к области гидромашиностроения в части возобновляемых источников энергии. Гидропульсор содержит подвод 1, направляющий аппарат 2 с лопатками 3, образующими центростремительные сливные каналы, размещенными над этими каналами лопатками, образующими центростремительные напорные каналы 6, и установленное на валу 22 рабочее колесо 8 с лопастями 10, образующими сливные и напорные центростремительные каналы 11 и 14 гидротурбинной ступени колеса, причем выход каналов 11 выполнен в диффузор отсасывающей трубы 26 с размещенными над каналами 14 радиальными лопастями центробежной напорной насосной ступени колеса.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов. Гидравлический таран включает водоисточник 1, перегороженный перемычкой с трубчатым патрубком 3.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов, и может быть использовано при проектировании и производстве водоподъемных устройств в системе мелиорации и водного хозяйства без дополнительных источников энергии для подачи воздуха в воздушный колпак гидротарана.

Изобретение относится к водоподъемным устройствам, использующим потенциальную энергию воды, и может быть использовано в местах перепада уровней воды, например на плотинах прудов.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидравлических таранов, и может быть использовано в качестве водоподъемного устройства. Гидравлический таран содержит подающий трубопровод 1 с ударным клапаном 39 и напорный патрубок 29, 30, колпак 25, 26, разделенный перегородкой 45 в виде сетки на две камеры, пружины 42.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидравлических таранов, и может быть использовано в качестве водоподъемного устройства. Гидравлический таран содержит подающий трубопровод 1, ударные клапаны 10, 11, два гидроцилиндра 8, 9, переливной трубопровод 32.

Изобретение относится к насосостроению. Гидравлический таран содержит питающий трубопровод, корпус в виде воздушного колпака с впускным клапаном и ударный клапан.
Изобретение относится к области технической гидравлики. Гидропневматический таран содержит рабочую камеру с ударным и нагнетательным клапанами, напорный колпак, соединенный с водоприемной, напорный воздуховод.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов. .

Изобретение относится к области гидромашиностроения в части возобновляемых источников энергии. Гидропульсор содержит подвод 1, направляющий аппарат 2 с лопатками 3, образующими центростремительные сливные каналы 4, размещенными над этими каналами 4 лопатками 5, образующими центростремительные напорные каналы, и установленное на валу 22 рабочее колесо 8 с основными 10 и дополнительными лопастями, образующими сливные 11 и напорные центростремительные каналы гидротурбинной ступени колеса, причем выход каналов 11 выполнен в диффузор отсасывающей трубы 26, с размещенными над напорными каналами радиальными лопастями центробежной напорной насосной ступени колеса. В подводе 1 на уровне лопаток 5, образующих центростремительные напорные каналы, по спирали или окружности выполнены системы 27 изолированных электродов с положительной напряженностью электрогидравлического разрядно-импульсного устройства, соединенные вращающимся переключателем 32 с низкооборотным высоковольтным генератором 31. Оба они установлены на общем валу 22. Отрицательные электроды в виде металлических лопастей-ребер 15 выполнены в напорных центростремительных каналах колеса 8 и соединены с заземлением. Изобретение направлено на обеспечение повышенных выходных параметров и возможности подачи и напора жидкости на выходе гидропульсора. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов малых рек и техногенных потоков для генерирования электрической энергии. Способ строительства малых гидроэлектростанций включает сооружение гидроагрегатов в виде преобразователей кинетической энергии потока воды в потенциальную энергию гидравлического удара и привода электрогенераторов вращательного типа. На водоводах гидроагрегатов, имеющих подвижные в радиальном направлении стенки, устанавливают нагнетатели, рабочие органы которых приводят в возвратно-поступательное движение подвижными в радиальном направлении стенками водовода. Выполняют привод электрогенераторов в виде движителей, вращающихся за счет энергии, переносимой от нагнетателей к движителям промежуточным энергоносителем-рабочим телом, отличным от воды. Изобретение направлено на создание несложного способа строительства малых гидроэлектростанций на низконапорных водотоках. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов малых рек и техногенных потоков для генерирования электрической энергии. Способ включает сооружение гидротаранов с питающими водоводами. Питающие водоводы гидротаранов целиком выполняют из пьезоэлектрических материалов, при упругой деформации которых, за счет повышения давления воды при гидравлическом ударе в питающих водоводах, в пьезоэлектрических материалах генерируется электрическая энергия. Использование заявленного технического решения упрощает конструкцию и обеспечивает выработку электроэнергии с низконапорных природных и техногенных водотоков путем прямого преобразования механической энергии воды, воздействующей на стенки питающих водоводов из пьезоэлектрических материалов гидротаранных установок, в электрическую мощность.

Изобретение относится к области гидромашиностроения в части возобновляемых источников энергии и может найти применение в системах и установках водоснабжения, орошения, осушки, увеличения напора на микро- и мини-ГЭС, накопления воды в судовых шлюзах. В горизонтальном гидропульсоре в основных лопастях рабочего колеса, образующих центростремительные сливные и напорные каналы, выполнены полости, сообщенные с этими каналами. В верхнем положении отдельных лопастей через отверстия в полостях, расположенные в этих лопастях, втекает перекачиваемая жидкость и при дальнейшем повороте рабочего колеса до нижнего положения этих лопастей сила тяжести жидкости, заполняющей полости, увеличивает вращающий момент на рабочем колесе, повышая мощность гидропульсора. При дальнейшем повороте рабочего колеса жидкость через эти же отверстия вытекает из полостей, облегчая поворот лопастей на их подъеме. Изобретение направлено на повышение надежности работы и увеличение КПД. 4 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидротаранных установок. Гидротаранная установка содержит питательную и нагнетательную трубы 2 и 12, воздушный колпак 9, ударный и нагнетательный клапана 10 и 11, водозаборное устройство. Водоприемный оголовок трубы 2 снабжен дополнительным цилиндрическим патрубком 16 и соединен с ним посредством раструба 15. Полость патрубка 16 сообщена с мусорозащитным устройством. Мусорозащитное устройство размещено в водоисточнике и состоит из куполообразного корпуса, перфорированной трубы с отбойными вертикальными стенками и турбины, выполненной винтолопастной с возможностью вращения относительно своей оси, и прикрепленной к куполообразному корпусу с возможностью вращения вертикальной оси оголовка трубы 2. Установка снабжена автоматическим регулятором уровня воды статического напора 3 для настройки на заданный расход гидротарана и располагается на трубе 2, разделяя ее на две части. Изобретение направлено на обеспечение забора воды из источника у водозабора, очищенной от наносов и мусора, поддержание стабильного расхода воды, и подачу ее в гидротаранную установку. 4 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к гидравлическим таранам. Гидравлический таран содержит питаюший трубопровод 31, воздушный колпак 32 с нагнетательным трубопроводом 44, ударный и нагнетательный клапаны 16 и 43 и напорную емкость 45. Таран снабжен поплавковой камерой 22, размещенной в камере накопления 4. Камера 4 снабжена поплавком 14, шток 20 которого шарнирно соединен с рычагом 13, разделенным на две неравные части. Один конец рычага 13 шарнирно присоединен к борту камеры 4, а другой шарнирно соединен штоком 7 с запорным органом 5 с Г-образным рычагом 6 впускного патрубка 3. Средняя часть рычага 13 шарнирно присоединена к штоку 21, связанному с запорным органом 18 с Г-образным рычагом 19 трубопровода 31, и соединена с клапаном 16 гибкого привода 22. Клапан 16 выполнен в форме капли, размещенной в конце трубопровода 31 с возможностью осевого перемещения посредством направляющего штока 15, размещенного в цилиндре 30 направляющих ниже трубопровода 31 и прикрепленного к приводу 22 через ролик 29. Конец штока 15 установлен в боковой стенке трубопровода 31. Изобретение направлено на регулирование работы, увеличение производительности и надежности, уменьшение удельной металлоемкости и повышение быстродействия. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к гидравлическим таранам. Гидравлический таран содержит питающий трубопровод 2 с рабочей камерой 3, нагнетательный клапан 6, ударный клапан 7 с пружиной 17, воздушный колпак 4 с нагнетательным трубопроводом 5. Таран содержит открытую регулирующую емкость 11. В емкости 11 установлены двуплечий рычаг 24 с возможностью качания на оси 25 и вертикальный патрубок 10. Верхний конец патрубка 10 выполнен в виде плоского седла 9, над которым размещен подпорный диск 8 с клапаном 7, соединенным с регулируемым П-образным перевернутым стаканом 15 со штоком 16, закрепленным в верхней части и размещенным в направляющих 19. Рычаг 24 связан со штоком 28 с поплавком 29 и с грузом-противовесом 30, шарнирно закрепленным на одном его плече, и со штоком 16 со стаканом 15, шарнирно закрепленным на другом его плече. Диск 8 выполнен в виде перевернутой тарелки с возможностью перекрытия выпускного отверстия седла 9 патрубка 10, которое расположено соосно с открытой частью стакана 15, соединенного посредством пружины 17, закрепленной на штоке 18 клапана 7. Шток 16 стакана 15 выполнен с регулировочной втулкой 22 и с ограничителем 21 хода. Изобретение направлено на обеспечение регулирования режима работы, повышение эффективности, надежности работы и упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к гидравлическим таранам, и может быть использовано в качестве водоподъемного устройства. Гидравлический таран содержит подающий трубопровод, рабочие участки труб 3 и 4, установленные на них ударные клапаны 12 и 13, воздушные колпаки 5 и 6 и водонапорную емкость 33, соединенную с водоподающим трубопроводом 32 и с рабочими участками труб 3 и 4, дополнительный трубопровод, размещенный параллельно подающему трубопроводу, а также съемно-наборной груз-противовес 23 на штоке 22. Таран снабжен емкостями 16 и 17, заполняемыми жидкостью и соединенными приводным коромыслом 20. Емкости 16 и 17 заполнены жидкостью и размещены на концах коромысла 20 с возможностью качания на осях и контакта с оголовками 9 и 10 патрубков рабочих участков труб 3 и 4. Емкости 16 и 17 выполнены в виде полых конических цилиндров, ориентированные выходными участками в поток жидкости в сторону оголовков 9 и 10. Клапаны 12 и 13 выполнены в виде кольцевых заслонок, жестко закрепленных к емкостям по периметру и заполняемых жидкостью в нижней части, размещенных в герметичном корпусе. Изобретение направлено на обеспечение регулирования работы, увеличение надежности, повышение КПД. 1 з.п ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах водоподготовки теплоносителя, а также к области химического машиностроения в системах дозирования жидких сред. Система химводоподготовки содержит подводящую трубу 1 с ударным клапаном 2, напорный колпак 3 с впускным и перепускным клапанами 4 и 5, внутри которого размещена резиновая камера 6, разделяющая его полость на две изолированные друг от друга части, одна из которых связана с трубой 1 на участке до клапана 2 по ходу движения жидкости, а вторая с клапанами 4 и 5, а также нагнетательную трубу 7, соединенную одним концом с клапаном 5. Система дополнительно содержит регулятор расхода 8 с контролирующим элементом 9, три гидроаккумулятора 10, 11, 12, всасывающий трубопровод 13 и емкость для реагента 14. Гидроаккумулятор 10 включен в трубу 1 за клапаном 2. Гидроаккумулятор 11 включен в трубу 1 до колпака 3. Гидроаккумулятор 12 и регулятор 8 последовательно включены в трубу 7, соединенную вторым концом с трубой 1 на участке перед элементом 9. Трубопровод 13 соединен с клапаном 4 и емкостью 14. Изобретение направлено на создание системы химводоподготовки с повышенной точностью процесса дозирования одной жидкости в другую при организации их качественного смешения. 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к гидравлическим таранам. Гидравлический таран включает замкнутый корпус 11 в виде камеры, в который введена сливная труба 2. Рабочие участки труб 3 и 4 подсоединены к выпускным вертикальным парубкам 9 и 10, встроенным в корпус 11. Ударные клапаны 12 и 13 установлены на патрубках 9 и 10. Клапаны 12 и 13 жестко соединены со штоками 16 и 17 и выполнены в виде конусов с кольцевыми козырьками 14 и 15. Привод управления включает штоки 16 и 17, рычаги, груз-балансир, размещенный на рычаге, и рукоятку. Груз-балансир установлен с возможностью его перемещения на рычаге и изменения момента силы рукоятки. Штоки 16 и 17 размещены в направляющих втулках 32, 33, 34, 35 и пропущены через отверстия 19 и 20 в крышке корпуса 11 с регулирующими втулками 21 и 22, с вилками для подвески клапанов 12 и 13. Рычаги закреплены к горизонтальной оси вращения для поворота рукоятки для одновременного закрытия выпускных отверстий патрубков 9 и 10 клапанами 12 и 13. Изобретение направлено на повышение эффективности работы, расширение области применения, уменьшение металлоемкости, повышение надежности и быстродействия. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх