+

RU2366841C1 - Hydraulic ram-airlift - Google Patents

Hydraulic ram-airlift Download PDF

Info

Publication number
RU2366841C1
RU2366841C1 RU2008119272/06A RU2008119272A RU2366841C1 RU 2366841 C1 RU2366841 C1 RU 2366841C1 RU 2008119272/06 A RU2008119272/06 A RU 2008119272/06A RU 2008119272 A RU2008119272 A RU 2008119272A RU 2366841 C1 RU2366841 C1 RU 2366841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
pipe
cap
pressure
water supply
Prior art date
Application number
RU2008119272/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Ведяшкин (RU)
Анатолий Сергеевич Ведяшкин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority to RU2008119272/06A priority Critical patent/RU2366841C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2366841C1 publication Critical patent/RU2366841C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulics and can be used for water lifting. Hydraulic ram-airlift comprises two water delivery pipes with impact valves lined up by rotary rocker. One pipe communicates, via inlet valve, with water lifting stage consisting of water delivery pipe, overflow cap and pressure pond. The other pipe communicates with air pressure stage consisting of air duct and pressure cap. Water delivery pipes communicate with water pond via delivery pipe and are furnished with return valves. Water delivery pipe of water lifting stage communicates additionally with the 2nd water delivery pipe. Pressure cap communicates with overflow cap via outlet valve. Water delivery pipe passes through overflow cap. Part of the pipe located in overflow cap is furnished with compressed air holes. Water delivery pipes located between inlet and return valves feature flexible material inner inserts arranged to form a cavity between the said insert and pipe. Aforesaid cavity communicates with atmosphere via inlet valve and with pressure stage air duct via outlet valve.
EFFECT: higher efficiency.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области технической гидравлики и может быть использовано в местах перепада уровней воды, например, на плотинах искусственных водоемов.The invention relates to the field of technical hydraulics and can be used in places of a difference in water levels, for example, on dams of artificial reservoirs.

Известен гидравлический таран (Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для вузов. - М.: Колос, 2004, стр.292-293), включающий ударный клапан, нагнетательный клапан, воздушный колпак, питающую трубу, нагнетательный трубопровод и приемный резервуар. Через питающую трубу таран соединяется с бассейном, расположенным выше отметки тарана, а через нагнетательный трубопровод - с приемным резервуаром.Known hydraulic ram (Shterenlikht D.V. Hydraulics: Textbook for high schools. - M .: Kolos, 2004, pp. 292-293), including a shock valve, discharge valve, air cap, feed pipe, discharge pipe and a receiving tank. Through the feed pipe, the ram connects to the pool located above the ram mark, and through the discharge pipe to the receiving tank.

Недостатком гидравлического тарана является то, что при прохождении воды через трубы и клапаны часть энергии потока теряется при разгоне потока до скорости, при которой возможен гидравлический удар, снижая тем самым к.п.д. устройства.The disadvantage of a hydraulic ram is that when water passes through pipes and valves, part of the flow energy is lost when the flow accelerates to a speed at which a hydraulic shock is possible, thereby reducing the efficiency devices.

Известен также гидравлический таран (см. RU 2239102, 27.10.2004, F04F 7/02), содержащий водоподъемную ступень, включающую подводящую трубу с ударным клапаном, напорный колпак с впускным и выпускным клапанами, а также трубу, соединяющую колпак с водонапорной емкостью. Таран снабжен воздушной напорной ступенью, колпак которой с впускным и сливным клапанами соединен с переливной камерой, размещенной над колпаками. Сливной клапан соединен поворотным рычагом с ударным клапаном. Ударные клапаны обеих ступеней соединены поворотным коромыслом.A hydraulic ram is also known (see RU 2239102, 10.27.2004, F04F 7/02), comprising a water-lifting stage including a supply pipe with a shock valve, a pressure cap with an inlet and outlet valve, and also a pipe connecting the cap with a water tank. The ram is equipped with an air pressure stage, the cap of which with the inlet and drain valves is connected to an overflow chamber located above the caps. The drain valve is connected by a pivot arm to a shock valve. The shock valves of both stages are connected by a rotary beam.

Недостатком известного тарана является его невысокий к.п.д., вследствие цикличности подачи воды в водоподающую трубу, из-за последовательной работы основной водоподъемной ступени, работающей в режиме насоса, и воздушной напорной ступени, работающей в режиме компрессора. При сливе воды из колпака для подачи воздуха в нем происходит падение давления воздуха и подача воды из переливной камеры в водоподающую трубу прерывается. Кроме того, устройство не позволяет использовать всю энергию прямого гидравлического удара, так как в воздушные колпаки поступает только часть воды в окрестности ударных и подающих клапанов за счет упругого сжатия воды, а другая ее часть тратится на формирование обратной ударной волны в подводящих трубах, энергия которой непроизводительно тратится на их упругое расширение. Вышеуказанное снижает эффективность работы тарана.A disadvantage of the known ram is its low efficiency, due to the cyclical supply of water to the water supply pipe, due to the sequential operation of the main water-lifting stage, operating in pump mode, and the air pressure stage, operating in compressor mode. When water is drained from the cap for air supply, air pressure drops in it and the water supply from the overflow chamber to the water supply pipe is interrupted. In addition, the device does not allow to use all the energy of direct hydraulic shock, since only part of the water enters the air caps in the vicinity of the shock and supply valves due to the elastic compression of water, and the other part is spent on the formation of a backward shock wave in the supply pipes, the energy of which unproductively spent on their elastic expansion. The above reduces the efficiency of the ram.

Задачей изобретения является увеличения к.п.д. устройства за счет повышения эффективности использования энергии прямого гидравлического удара и обеспечение подачи воды в каждом цикле.The objective of the invention is to increase the efficiency devices by increasing the energy efficiency of direct water hammer and ensuring the supply of water in each cycle.

Для решения поставленной задачи в гидравлическом таране-эрлифте, содержащем две водоподводящие трубы с ударными клапанами, связанными поворотным коромыслом, одна труба через впускной клапан соединена с водоподъемной ступенью, включающей водоподающую трубу, переливной колпак и водонапорную емкость, а другая - с воздушной напорной ступенью, включающей воздуховод и напорный колпак, согласно изобретению водоподводящие трубы соединены с водоемом одной питающей трубой и снабжены обратными клапанами, водоподающая труба водоподъемной ступени дополнительно соединена со второй водоподводящей трубой, кроме того, напорный колпак выполнен сообщающимся с переливным колпаком посредством выпускного клапана, водоподающая труба водоподъемной ступени пропущена через переливной колпак, причем часть трубы, находящейся в переливном колпаке, выполнена с отверстиями для подачи сжатого воздуха, а водоподводящие трубы на участке между впускным и обратным клапанами выполнены с внутренними вставками из упругого материала, установленными с образованием полости между вставкой и трубой, которая сообщена с атмосферой посредством впускного клапана и связана с воздуховодом воздушной напорной ступени посредством выпускного клапана.To solve this problem, in a hydraulic airlift ram containing two water supply pipes with shock valves connected by a rotary beam, one pipe through the inlet valve is connected to a water lifting stage, including a water supply pipe, an overflow cap and a water pressure tank, and the other to an air pressure stage, comprising an air duct and a pressure cap, according to the invention, the water supply pipes are connected to the water body by one supply pipe and are equipped with check valves, the water supply pipe to the water-lifting stupa is not additionally connected to the second water supply pipe, in addition, the pressure cap is made in communication with the overflow cap by means of an exhaust valve, the water supply pipe of the water-lifting step is passed through the overflow cap, and the part of the pipe located in the overflow cap is made with openings for supplying compressed air, and the water supply the pipes in the area between the inlet and non-return valves are made with internal inserts of elastic material installed with the formation of a cavity between the insert and the pipe, to Thoraya communicated with the atmosphere via the inlet valve and is connected to duct air pressure stage through an outlet valve.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана принципиальная схема устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of a device.

На чертеже обозначены:In the drawing are indicated:

1 - водонапорная емкость;1 - water pressure vessel;

2 - водоем;2 - a reservoir;

3 - питающая труба;3 - feed pipe;

4, 5 - обратные клапаны;4, 5 - check valves;

6, 24 - выпускные воздушные клапаны;6, 24 - exhaust air valves;

7, 23 - впускные воздушные клапаны;7, 23 - inlet air valves;

8, 15 - внутренняя вставка из упругого материала;8, 15 - inner insert of elastic material;

9, 14 - жесткий корпус водоподводящих труб;9, 14 - rigid casing of water supply pipes;

10, 13 - впускные клапаны;10, 13 - inlet valves;

11,12 - ударные клапаны;11,12 - shock valves;

16,17 - патрубки;16.17 - nozzles;

18 - переливной колпак;18 - overflow cap;

19 - водоподающая труба;19 - a water supply pipe;

20 - напорный колпак;20 - pressure cap;

21, 22 - воздуховоды;21, 22 - air ducts;

25 - поворотное коромысло,25 - rotary beam

26 - выпускной клапан;26 - exhaust valve;

27 - отверстия на водоподающей трубе.27 - holes on the water supply pipe.

Гидравлический таран-эрлифт содержит питающую трубу 3, соединенную одним концом через сопло (для уменьшения входного сопротивления) с водоемом 2, а другим - через тройник с двумя функционально равнозначными концевыми ударными участками водоподводящих труб, средняя часть которых оборудована вставкой из упругого материала 8, 15, модуль упругости которого, например, на порядок ниже модуля упругости воды. Эти участки размещены в жестких корпусах 9 и 14 из материала с модулем упругости, например, на порядок выше модуля упругости воды. На концах ударных участков смонтированы ударные клапаны 11 и 12, соединенные между собой поворотным коромыслом 25 с балансиром (не показан). Со стороны ударных клапанов 11, 12 концевые участки снабжены впускными клапанами 10 и 13, обеспечивающими попеременную связь через патрубки 16 и 17 с водоподающей трубой 19. Полости между вставками 8 и 15 и корпусами 9 и 14 соответственно через впускные клапаны 7 и 23 связаны с атмосферой, а через выпускные воздушные клапаны 6 и 24 посредством воздуховодов 21 и 22 - с напорным колпаком 20, который в нижней части сообщен с переливным колпаком 18 через выпускной клапан 26. Водоподающая труба 19 на участке, находящемся в переливном колпаке, выполнена с отверстиями 27, предназначенными для пропуска воздуха в водоподающую трубу 19.The hydraulic ram-lift contains a supply pipe 3 connected at one end through a nozzle (to reduce the input resistance) to a reservoir 2, and to the other through a tee with two functionally equivalent end shock sections of water supply pipes, the middle part of which is equipped with an insert of elastic material 8, 15 whose elastic modulus, for example, is an order of magnitude lower than the elastic modulus of water. These sections are placed in rigid cases 9 and 14 of a material with an elastic modulus, for example, an order of magnitude higher than the elastic modulus of water. At the ends of the shock sections mounted shock valves 11 and 12, interconnected by a rotary beam 25 with a balancer (not shown). On the side of the shock valves 11, 12, the end sections are equipped with inlet valves 10 and 13, which provide alternating communication through the nozzles 16 and 17 with the water supply pipe 19. The cavities between the inserts 8 and 15 and the bodies 9 and 14, respectively, are connected to the atmosphere through the inlet valves 7 and 23 and through the exhaust air valves 6 and 24 through the ducts 21 and 22 with the pressure cap 20, which in the lower part is in communication with the overflow cap 18 through the exhaust valve 26. The water supply pipe 19 in the section located in the overflow cap is made with holes 2 7, designed to pass air into the water supply pipe 19.

Гидравлический таран-эрлифт работает следующим образом.Hydraulic ram-lift works as follows.

При открытых клапанах 12 и 4 вода вытекает из водоема 2 по питающей трубе 3 и вставке 15 из упругого материала. При достижении потоком определенной скорости и давления на клапан 12 последний закрывается. При резкой остановке водного потока возникает гидравлический удар с резким повышением давления, под действием которого вставка 15 из упругого материала расширяется, клапан 13 открывается, подавая воду в патрубок 16. Одновременно открывается клапан 24, подавая воздух из полости между вставкой 15 и корпусом 14 трубы в воздуховод 20 и далее в напорный колпак 20, а клапан 4 закрывается. Далее вода из замкнутого пространства поступает в патрубок 16 за счет накопленной энергии вставки 15 из упругого материала и поступления сжатого воздуха из напорного колпака 20 в переливной колпак 18 и далее в водоподающую трубу 19. Пузырьки воздуха, поступающие в водоподающую трубу 19, заполняют последнюю и поднимаются кверху, подталкивая воду, т.е. водоподающая труба 19 в это время работает как эрлифт. При этом для подъема воды требуется меньшая энергия давления. В процессе упругого восстановления участка 15 клапан 23 открывается и полость заполняется атмосферным воздухом. В течение временного периода гидравлического удара на первом концевом участке ударный клапан 11 второго участка открыт и здесь происходит истечение воды и увеличение ее скорости до величины, при которой происходит следующий гидравлический удар, протекающий аналогично вышеописанному на первом участке. Таким образом, гидравлические удары следуют поочередно на первом и втором участках, благодаря чему происходит непрерывная подача воды в водоприемную емкость 1. При этом в питающей трубе 3 устанавливается постоянная скорость, что увеличивает частоту гидравлических ударов, так как не требуется времени на разгон потока воды до определенной скорости.With the valves 12 and 4 open, water flows out of the reservoir 2 through the supply pipe 3 and the insert 15 from an elastic material. When the flow reaches a certain speed and pressure on the valve 12, the latter closes. When the water flow stops abruptly, a hydraulic shock occurs with a sharp increase in pressure, under which the insert 15 of elastic material expands, the valve 13 opens, supplying water to the pipe 16. At the same time, valve 24 opens, supplying air from the cavity between the insert 15 and the pipe body 14 to the duct 20 and further to the pressure cap 20, and the valve 4 closes. Further, water from the enclosed space enters the nozzle 16 due to the accumulated energy of the insert 15 from the elastic material and compressed air from the pressure cap 20 to the overflow cap 18 and then to the water supply pipe 19. Air bubbles entering the water supply pipe 19 fill the latter and rise upward, pushing water, i.e. the water supply pipe 19 at this time works as an airlift. At the same time, lower pressure energy is required for lifting water. In the process of elastic restoration of the portion 15, the valve 23 opens and the cavity is filled with atmospheric air. During the time period of the hydraulic shock at the first end section, the shock valve 11 of the second section is open and here the water flows out and its speed increases to the value at which the next hydraulic shock occurs, proceeding similarly to that described above in the first section. Thus, hydraulic shocks follow alternately in the first and second sections, due to which there is a continuous supply of water to the water receiving tank 1. At the same time, a constant speed is established in the supply pipe 3, which increases the frequency of hydraulic shocks, since it does not take time to accelerate the water flow to certain speed.

Таким образом, в предлагаемом таране-эрлифте обеспечивается увеличение к.п.д. примерно в 1,5 раза по сравнению с ближайшим аналогом за счет обеспечения подачи воды в каждом цикле и более эффективного использования энергии прямого гидравлического удара.Thus, in the proposed ram-airlift provides an increase in efficiency about 1.5 times compared with the closest analogue due to the provision of water supply in each cycle and more efficient use of direct hydraulic shock energy.

Claims (1)

Гидравлический таран-эрлифт, содержащий две водоподводящие трубы с ударными клапанами, связанными поворотным коромыслом, одна труба через впускной клапан соединена с водоподъемной ступенью, включающей водоподающую трубу, переливной колпак и водонапорную емкость, а другая - с воздушной напорной ступенью, включающей воздуховод и напорный колпак, отличающийся тем, что водоподводящие трубы соединены с водоемом одной питающей трубой и снабжены обратными клапанами, водоподающая труба водоподъемной ступени дополнительно соединена со второй водоподводящей трубой, кроме того, напорный колпак выполнен сообщающимся с переливным колпаком посредством выпускного клапана, водоподающая труба водоподъемной ступени пропущена через переливной колпак, причем часть трубы, находящейся в переливном колпаке, выполнена с отверстиями для подачи сжатого воздуха, а водоподводящие трубы на участке между впускным и обратным клапанами выполнены с внутренними вставками из упругого материала, установленными с образованием полости между вставкой и трубой, которая сообщена с атмосферой посредством впускного клапана и связана с воздуховодом воздушной напорной ступени посредством выпускного клапана. A hydraulic ram airlift containing two water supply pipes with shock valves connected by a rotary beam, one pipe through the inlet valve is connected to a water lifting stage, including a water supply pipe, an overflow cap and a water pressure tank, and the other to an air pressure stage, including an air duct and a pressure cap characterized in that the water supply pipes are connected to the reservoir by one supply pipe and are equipped with check valves, the water supply pipe of the water-lifting stage is additionally connected to the second the water supply pipe, in addition, the pressure cap is made in communication with the overflow cap by means of an exhaust valve, the water supply pipe of the water-lifting stage is passed through the overflow cap, and the part of the pipe located in the overflow cap is made with openings for supplying compressed air, and the water supply pipes in the area between the inlet and non-return valves are made with internal inserts of elastic material installed with the formation of a cavity between the insert and the pipe, which is in communication with the atmosphere through inlet valve and is connected to the air duct of the air pressure stage through the exhaust valve.
RU2008119272/06A 2008-05-15 2008-05-15 Hydraulic ram-airlift RU2366841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119272/06A RU2366841C1 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Hydraulic ram-airlift

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119272/06A RU2366841C1 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Hydraulic ram-airlift

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2366841C1 true RU2366841C1 (en) 2009-09-10

Family

ID=41166637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008119272/06A RU2366841C1 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Hydraulic ram-airlift

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2366841C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576388C1 (en) * 2014-10-28 2016-03-10 Михаил Иванович Голубенко Hydraulic ram

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB348365A (en) * 1930-05-06 1931-05-14 Joseph Alfred Knowles Improvements relating to hydraulic rams for raising water
SU1420249A1 (en) * 1987-01-12 1988-08-30 Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском политехническом институте им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции Hydraulic ram
RU2117827C1 (en) * 1996-09-23 1998-08-20 Вадим Вавилович Мошконов Hydraulic rammer
JP2002005100A (en) * 2000-06-19 2002-01-09 Koei Sangyo Kk Water hammer pump
RU2239102C1 (en) * 2003-04-11 2004-10-27 Подойницын Виктор Хрисанфович Hydraulic ram

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB348365A (en) * 1930-05-06 1931-05-14 Joseph Alfred Knowles Improvements relating to hydraulic rams for raising water
SU1420249A1 (en) * 1987-01-12 1988-08-30 Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском политехническом институте им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции Hydraulic ram
RU2117827C1 (en) * 1996-09-23 1998-08-20 Вадим Вавилович Мошконов Hydraulic rammer
JP2002005100A (en) * 2000-06-19 2002-01-09 Koei Sangyo Kk Water hammer pump
RU2239102C1 (en) * 2003-04-11 2004-10-27 Подойницын Виктор Хрисанфович Hydraulic ram

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576388C1 (en) * 2014-10-28 2016-03-10 Михаил Иванович Голубенко Hydraulic ram

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2366841C1 (en) Hydraulic ram-airlift
WO2005069847A3 (en) Trinity hydro-pneumatic power source
RU2405891C2 (en) Pump to drain wells by alternating aspitation and repulsion cycles that operates on pneumatic principle
WO2005035987A3 (en) Vapor-powered kinetic pump
RU82798U1 (en) HYDRAULIC TARAN
RU2239102C1 (en) Hydraulic ram
RU2527260C1 (en) Hydraulic ram
RU2368818C1 (en) Hydraulic ram
CN202164528U (en) Novel emulsified asphalt spreading device
CN202252162U (en) Slowly-closing rubber flap check valve
RU186987U1 (en) DEPTH HYDRAULIC DRIVING PUMP DEVICE WITH GROUND DRIVE
RU2414585C1 (en) Device for releasing string from well
CN105822628A (en) Pneumatic oil discharge system of hydraulic oil cylinder
RU2828144C1 (en) Air-hydraulic motor
RU2529277C1 (en) Hydraulic ram
CN205331070U (en) Anchoring drilling machine radiator of hydraulic pressure oil circuit is utilized to high efficiency
SU1608359A1 (en) Hydro-operated compressor
UA127430C2 (en) HYDROELECTRIC PLANT
CN204961205U (en) High -pressure aerator of oil drilling gas accuse
JP5917131B2 (en) Ejector type vacuum pump
US1036587A (en) Water-motor.
RU2542192C1 (en) Surfy hydraulic ram
RU2295611C2 (en) Floating plant for deep-water dredging
SU765019A1 (en) Hydraulic press drive
RU2733781C1 (en) Method of removing air from pressure pipelines of first-lift water supply pump stations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110516

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载