Устройство для очистки воды

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсинк

Соцнаинстнчесинн

Реснублнк

Ф 4

Л,.

Ъ «

К АВТОУСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-еу (22) Заявлено 04. 05. 79 (23) 2765062/23-26 (51)М. КЛ. с присоединением заявки НоВ 04 С 11/00

Государственный комитет

СССР. но дедам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.81, Бюллетень Й9 12

Дата опубликования описания 30. 03. 81 (53) УДК 621.928.37 (088.8) водного хозяйства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Изобретение относится к сельскому хозя- .ству и может быть применено для очистки оросительной воды от взвешенных твердых частиц наносов на серийных дождевальных агрегатах, работающих в движении или позиционно при заборе воды из открытого канала.

Известно поплавковое водозаборное устройство, включающее поплавок, патрубок всасывающей трубы насоса и сороулавливающую решетку. Поплавкове устройство снабжено гидроциклоном, установленным на входе во всасывающую трубу насоса и имеющим общий 1з с поплавком корпус, а под гидроциклоном размещен грунтосборник с промывными клапанами f1) .

Однако расположение грунтосборника 4 под водой лишает возможности визуального наблюдения эа ним, имеют место частые заедания и засорения обратных клапанов, для промывки грунтосборника необходима нежелательная остановка насоса. Кроме того, испытания известного устрОйства показали его черезмерную эатопляемость, что вызвано расположением поплавковой камеры над циклоном. Расположение грунтосборника на дне шара, необходимость ввода воды по его экватору ограничивают его применение для забора воды при малых глубинах (как, например, ддя агрегата ДДА-100М). К тому же при низких горизонтах воды отсутствует подъемный эффект воздушной камеры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для очистки воды, включающее соединенный со вСасывающей линией центробежного насоса гидроциклон с входным,сливным и песковым патрубками, гидроэлеватор и механизм проьаява наносов с пневмогидроаккумулятором, соединенным с гидроэлеватором (2 .

Недостаток известного устройствамалая надежность в работе при изменяющихся расходах насоса.

Цель изобретения - повышение качества очистки воды при изменении расхода насоса.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено обратными клапанами и запорным органом, а меха- низм прорыва наносов-; приводом, выполненным s виде поршневого насоса, гндравлически соединенного через об- .

816558 усеченный конус на грунтосборник 35 и приемную камеру 36. При вершине усеченного конуса вокруг сливного пат рубка установлен гидроэлеватор 17, имеющий запорный клапан. Между сороудерживающей решеткой 28 и основанием поплавка 29 установлен круговой обратный клапан 37, закрывающий круговую щель 38,имеющую направляю= щие спирали 30 (фиг.2).

Пневмогидроаккумулятор 10 и гидроэлеватор 17 соответственно снабжены кранами 39, 40 и 41 и запорным клапаном 42.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Б исходном положении,,как показа но на фиг.1 - 4, обратные клапаны

7, 8, 13, 37 и эапорный 42 закрыты.

Запорный орган 15 запирает нижнее входное отверстие пневмогидроаккумулятора. Краны 39 и 40 открыты, а кран 41..закрыт. После запуска двигателя дождевального агрегата производится зарядка водой гидроциклона всасывающей линии центробежного насоса и пневмогидроаккумулятора поршневым насосом 9 . Для этого подключается к гидросистеме масляный гидроцилиндр 19. Масло по маслопрово ду 25 через переключатель 23, полый шток 20 попадает в полость 22. Большое давление (порядка 12 МПа} передается на поршень 18 и он двигается вправо вместе с корпусом гидроцилиндра 19, так как полый штбк 20 жестко закреплен. Находящийся воздух в правой полости поршневого насоса

9 вытесняется поршнем 18 через трубопровод 11 в пневмогидроаккумулятор

10. При этом запорный орган 15 откры вает входное отверстие и закрывает выпускной трубопровод 14. ПРи движении поршня 18 вправо открывается обратный клапан 7 и находящийся воздух иэ гидроциклона 1, всасывающей линии 2, насоса 3 и напорной линии 5 по трубопроводу,б отсасывается в левую полость поршневого . насоса 9.

При движении поршня 18 в крайнее правое положение рычаг 24 переводит рукоятку переключателя 23 вправо.

В связи с этим масло поступает по маслопроводу 26 через переключатель

23 в полость 21 гидроцилиндра 19.

Давление передается на левое основание подвикного корпуса гидроцилиндра 19 и он двигается, влево вместе с поршнем 18. Масло, находящееся в полости 22, вытесняется обратно через полый шток 20, маслопровод 25 и переключатель 23 в масляный бак не показан).

Во время движения поршня 18 влево закрывается обратный клапан 7 к открывается клапан 13, находящийся воздух в левой полости поршйевого ратные клапаны с напорной линией центробежного насоса и с пневмогидроаккумулятором, эапорный орган установлен на впускном трубопрово де пневмогидроаккумулятора, а выпускной трубопровод пневмогидроаккумулятора, соединен с гидроэлеватором.

С целью повышения эффективности эжекции гидроэлеватора, шток поршне,,вого насоса выполнен в виде гидро-, цилиндра со штуцерами для подключе " ния к машине и с реверсивным переключателем потока жидкости.

С целью повышения степени очист-, ки воды, гидроциклон снабжен поплав кой камерой со спиралевидными на- 15 правляющими, решетчатым основанием, обратным клапаном и разделительной перегородкой, сливной патрубок гидро циклона имеет .спиралевидные щели, а поплавковая камера установлена концентрично в гидроциклоне, при .этом обратный клапан размещен в ниж-: ней части поплавковой камеры и соединен с гидрозлеватором, а разделительная перегородка установлена горизонтально на сливном патрубке над спиралевидными щелями.

На фиг.1 представлено устройство для очистки воды, общий вид; на фиг, 2 — гидроциклон, общий вид;.на фиг.3разреза А-А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2.

Гидроциклон 1 подсоединен ко всасывающей линии 2 центробежного насоса 3 дождевального агрегата 4. Напорная линия насоса посредством трубопровода 6, имеющего обратные клапаны 7 и 8, соединена с поршневым насосом 9 и пневмогидроаккумулятором.

10. Полости поршневого насоса и пневмогидроаккумулятора соединены тру- 40 бопроводами 11 и 12. Трубопровод

12 имеет обратный клапан 13. Пневмогидроаккумулятор 10 через свой выпускной трубопровод 14, име; щий запорный орган 15, соединен посредством 4 трубопроводной линии 16 с гидроэлеватором 17 гидроциклона 1.

Поршень 18 насоса 9 жестко соединен с внешним корпусом гидроцилиндра 19, имеющего жестко закрепленный полый шток 20, полости 21 и 22 которого через переключатель 23, переводящийся рычагом 24, соединены маслопроводами 25 и 26 с гидросистемой агрегата 4.

Гидроциклон 1 (фиг. 2, 3 и 4) имеет цилиндрический корпус 27, установленный на сороудерживающую решетку 28. Посредине цилиндрической части установлен поплавок 29, имекщий направляющие спирали 30. Сливной пат- d0 рубок 31, имеющий спиралевидные перфорированные щели 32, установлен при вершине усеченного конуса 33. На сливном патрубке укреплена окружная резиновая пластина 34, разделяющая, 65

816558

Накопленные наносы периодически отсасываются гидроэлеватором 17.

Промывка наносов производится следующим образом.

При достижении поршнем 18 левого крайнего положения рычаг 24, двигающийся вместе с корпусом 19 гидроцилиндра, поворачивает рычаг переключателя 23 в левое крайнее положение. Масло поступает по маслопроводу 25 через переключатель 23 и полый шток

20 в полость 22. Под давлением поршень 18 двигается вправо, выкачивая из правой полости воду. При этом клапан 8 закрыт, запорный орган 15 отходит от входного отверстия и запирает выпускной трубопровод 14. Вода нагнетается в пневмогидроаккумулятор

10. B это время обратный клапан 13 закрыт, а клапан 7 открывается и вода по трубопроводу 6 через обратный клапан 7 заполняет левую полость (от поршня 18) поршневого насоса 9.

При достижении поршнем 18 пра— вого крайнего положения рычаг 24 поворачивают ручку переключателя 23 вправо и масло по маслопроводу 26 от гидросистемы агрегата 4 через переключатель 23 попадает в полость

21. Давление передается на основание подвижного корпуса 19 гидроцилиндра, и он вместе с поршнем 18 двигается влево.. Клапан 7 закрывается, клапан

13 открывается. Вода из левой Полости поршневого насоса поступает под большим давлением по трубопроводу 12 через обратный клапан 13 в.пневмогидроаккумулятор 10. Запорный орган

15 в связи с возникшей разностью дав» лений на его верхнее и нижнее основание.(жидкость, имеющаяся в трубопроводе 11, отсасывается поршнем 18 в правую полость) отходит от основания выпускной трубы 14, и накопленная жидкость в пневмогидроаккумуляторе 10 под большим давлением выбрасывается по рубопроводам 14 и 16 через гидроэлеватор 17. Происходит отсос накопленных насосов из вершины конусной части грунтосборника 35, при этом открывается запорный клапан

42 гидроэлеватора 17.

Эжекция наносов происходит постоянной усиленной струей, так как во время выплеска происходит дозаправка пневмогидроаккумулятора по трубопроводу 12.

Вода за это время успевает заполнить правую полость поршневого насоса 9 по трубопроводам 6, 11 и через обратный клапан 8. При достижении поршнем 18 левого крайнего положения он начинает свое движение вправо и цикл повторяется.

Скорость хода поршня 18 вправо достигается дросселированием на линии маслопровода 25 замедлительным клапаном (не показан}, благодаря которому поступление масла в насоса по трубопроводу 12 через обратный клапан 13 поступает в пневмогидроаккумулятор 10. Отходит запорный орган 15 и воздух, находящийся в пневмогидроаккумуляторе 10, по вы пускному трубопроводу 14 через краны

39 и 40 вытесняется в атмосферу. 3а это же время открывается обратный . клапан 8 и воздух из всасывающей ли нии поступает в правую полость поршневого насоса 9.

t0

Таким образом, корпус гидроцилиндра

19, жестко связанный с поршнем 18 . поршневого насоса 9, совершает возвратно-поступательное движение.Последовательно в полостях перед поршнем и за поршнем создается вакуум. 15

Вода из оросителя за счет атмосферного давления через круговой обратный клапан 37 заполняет гидроциклон 1, всасывающую линию 2, центробежный насос 3, напорную линию 5 и далее 20 по трубопроводам 6, 11 и 12 поршневой насос 9 и пневмогидроаккумулятор 10.

Заполнение системы фиксируется появлением воды через краны 39 и 40, которые перекрываются, при этом в верхней части пневмогидроаккумулятора остается воздух, открывается кран

41 и производится пуск основного центробежного насоса 3 дождевального агрегата 4. Устройство далее работает в автоматическом режиме.

Поливальная машина работает одновременно, очищая оросительную воду от абразивных частиц.

Очистка воды происходит следующим образом.

Двухфазная жидкость через сороудерживающую решетку 28, круговую щель 38, прижимая круговой обратный клапан 37 к основанию поплавка 29, 40 входит торциально в гидроциклон 1.

Вращение жидкости придается не за счет тангенциально-касательного входа, как в известных гидроциклонах,а за счет того,что гидроциклон 1 снаб- 45 жен поплавковой камерой 29 со спиралевидными направляющими 30, концентрично расположенными внутри цилиндрического корпуса 27.

В связи с приданием. вращательио- 50 го движения жидкости возникают центробежные силы, благодаря которым жид кость разделяется по фазам. Очищенная вода отсасывается насосом 3 че.рез сливной патрубок 31, имеющий перфорированные винтообразные по ходу вращения жидкости щели 32, увеличивающие площадь входа.

Твердые частицы собираются в верхней конусной части грунтосборника

35. При этом окружная резиновая алас- 40 тина 34 образует с конусом усеченного конуса 33 определенную щель дня прохождения винтообразно двигающих ся твердых частиц вдоль внутренней стенки конуса. 65

816558 полость 22 происходит гораздо медленнее, чем ее обратное вытекание (при ходе поршня влево}. В связи с этим скорость поршня 18 вправо меньше скорости его влево, т;е. время выплеска (срабатывания пневмогидроаккумулятора), возвращения поршня 18 в левое исхоцное положение существенно меньше времени накопления объема воды в невмогидроаккумуляторе. При этом скорость гндроцилиндра 19 регулируется дросселированием для определенной мутности воды при кон-. кретных случаях, а при необходимости для автоматического его ввода или отключения может быть оснащен известным датчиком накопления насосоа.

По предварительным подсчетам годо-. вая экономическая эффективность от применения предлагаемого устройства на одной поливальной машине составляет около 200 р. формула изобретения

1. Устройство для очистки воды, преимущественно, для дождевальных и поливальных машин, содержащее соединенный co,añàñûaàíõöåé линией центробежного насоса гидроциклон .с входным,сливным и песковым патрубками, гидроэлеватор и механизм промыва наносов с пневмогидроаккумулятором, соединенным с гидроэлеватором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества очист-35 ки воды при изменении расхода насоса, оно снабжено обратными клапанами и запорным органом, а механизм промыва наносов — приводом, выполненным в виде поршневого насоса, гидравлически соединенного через обратные клапаны с напорной линией центробежного насоса с пневмогидроаккумулятором, запорный орган установлен на впускном трубопроводе пневмогидроаккумулятора, а выпускной трубопровод пневмогидроаккумулятора соединен с гидроэлеватором.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы-. шения эффективности эжекции гидроэлеватора, шток поршневого насоса выполнен в виде гидроцилиндра со штуцерами для подключения к машине и с реверсивным переключателем потока жидкости

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки воды, гидроцик лон снабжен поплавковой камерой со спиралевидными напРавлякицими >,решетчатым основанием, обратным клапаном и разделительной перегородкой, сливной патрубок гидроциклона имеет спиралевидные щели, а поплавковая камера установлена концеитрично в гидроциклоне, при этом обратный клапан размещен в нижней части поплавковой камеры и соединен с гидроэлеватором, а разделительная перегородка установлена горизонтально на сливном патрубке над спиралевидными щелями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 422867, кл. F 04 0 29/70, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 539614, кл. В 04 С 11/00, 1974 °