ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2166123
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА И ПОДАЧИ ВОДЫ ИЗ РЕКИ ЗА СЧЕТ ЭНЕРГИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПОТОКА
Имя изобретателя: Хабардин В.Н.; Шарабаров А.С.
Имя патентообладателя: Иркутская государственная сельскохозяйственная академия
Адрес для переписки: 664038, г.Иркутск, п. Молодежный, ИГСХА
Дата начала действия патента: 1998.08.07
Установка предназначена для
получения сжатого воздуха и подачи воды из
реки. Устройство включает береговой
колодец или скважину, выполненные на
глубину, превышающую глубину воды в реке, с
возможностью заполнения водой до уровня
воды в реке через самотечную линию. В
колодце или скважине вертикально размещена
всасывающая труба. Водоподъемное
устройство выполнено в виде эрлифта, для
чего открытый нижний конец всасывающей
трубы снабжен наконечником с форсунками. В
потоке реки установлен энергоагрегат,
например водяное колесо, снабженное
компрессором, подключенным линией
нагнетания с ресивером. Указанный
наконечник через трехходовой кран
скоммутирован с линией нагнетания воздуха
в ресивер. Установка имеет простую
конструкцию и может работать в режиме
сжатия воздуха и подачи воды.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
гидроэнергетике, в частности к
конструкциям устройств для получения
сжатого воздуха и подачи воды из реки за
счет энергии гидравлического потока.
Энергию гидравлического потока рек
и других русловых водоемов широко
используют в народном хозяйстве. Для этого
созданы специальные устройства -
гидросиловые установки, обеспечивающие
возможность преобразования энергии
текучей среды во вращательно-механическую
энергию. Известен ротационный
водоподъемник, приводимый в действие
гидравлическим потоком реки, содержащий
водяное колесо и спиральную трубу с
открытым концом [1].
Недостатком указанного устройства
является то, что оно работает только в одном
режиме - подачи воды. Для этого используют
сжатый воздух, необходимый для создания
водовоздушной смеси. Кроме того, в
устройстве не обеспечено достаточно
герметичное соединение конца вращающейся /спиральной/
трубы с неподвижной трубой колпака. В
результате износа сальникового уплотнения
надежность и эффективность работы
устройства резко снижается.
Наиболее близким техническим решением,
выбранным в качестве прототипа, является
русловая водозаборная установка,
включающая береговой колодец или скважину;
самотечную линию; всасывающую трубу,
вертикально размещенную в колодце или
скважине; а также водоподъемное устройство
в виде насосов [2].
Недостатком известной установки является
то, что она сложна, не обеспечивает
возможности получения сжатого воздуха и
использования энергии текучей среды.
Задачей изобретения является создание
простой и надежной установки, действующей
за счет энергии гидравлического потока и
обладающей возможностью работать в двух
режимах: получения сжатого воздуха и подачи
воды.
Сущность изобретения заключается в
следующем. Береговой колодец или скважина
выполнены на глубину, превышающую глубину
воды в реке. В поток реки установлен
энергоагрегат, например водяное колесо,
приводимое в действие за счет энергии
указанного потока. С энергоагрегатом
кинематически связан компрессор,
оборудованный заборником воздуха из
атмосферы и линией нагнетания воздуха в
ресивер. При этом водоподъемное устройство
выполнено в виде эрлифта, наконечник
которого через трехходовой кран
скоммутирован с линией нагнетания воздуха
в ресивер. Для упрощения конструкции
самотечная линия выполнена в виде
отверстий, размещенных на боковой стенке
колодца или скважины, контактирующей с
грунтом ниже уровня воды в реке.
 |
 |
На фиг. 1, 2 изображена установка для
получения сжатого воздуха и подачи воды из
реки за счет энергии гидравлического
потока. Она состоит из энергоагрегата /например,
водяного колеса 14/, погруженного в поток
реки с возможностью преобразования энергии
текучей среды во вращательное движение,
кинематически связанного с ним компрессора
15, оборудованного заборником воздуха 16 из
атмосферы. К компрессору 15 присоединена
линия нагнетания воздуха в ресивер 4, на
которой последовательно размещены:
регулятор давления 17, трехходовой кран 18 и
напорный золотник 19. При этом ресивер 3
снабжен предохранительным клапаном 20, а
также присоединительным устройством 1 с
краном управления 2 подачей воздуха
потребителю. Названные элементы в
совокупности представляют собой систему,
обеспечивающую получение сжатого воздуха.
Система подачи воды также включает в себя
энергоагрегат /водяное колесо 14/ с
компрессором 15 и дополнительно: береговой
колодец 10 /скважину/ с эрлифтом. Указанный
колодец выполнен на глубину, значительно
превышающую глубину воды в реке /донную
часть реки/ и оборудован самотечной линией
12 с размещенным на ней фильтром 13. При этом
самотечная линия 12 обеспечивает
возможность заполнения полости колодца 10
до уровня воды в реке. Эрлифт состоит из
водоподъемной трубы 8, нижний конец которой
снабжен наконечником 9 с форсунками, а также
фильтром 11 и погружен в колодец 10 до его
донной части, верхний - опущен в гидробак 7,
оборудованный сливным трубопроводом 6 и
присоединительным устройством 4 с краном
управления 5 подачей воды потребителю. При
этом наконечник 9 через трехходовой кран 18
скоммутирован с линией нагнетания воздуха
в ресивер 3. Для упрощения конструкции
самотечная линия 12 может быть выполнена в
виде отверстий /на фиг. 2 они показаны
стрелками/, размещенных на боковой стенке
колодца 10, контактирующей с грунтом ниже
уровня воды в реке.
Установка может работать в двух режимах:
получения сжатого воздуха и подачи воды. В
режиме получения сжатого воздуха установка
работает следующим образом. Трехходовой
кран 18 устанавливают в положение "воздух":
компрессор 15 соединен с ресивером 3, подача
воздуха к наконечнику 9 с форсунками не
производится. При помощи регулятора 17
устанавливают необходимое давление,
обеспечивая заданную частоту вращения
водяного колеса 14. При этом гидравлический
поток реки воздействует на лопасти колеса 14
и приводит его во вращательное движение.
Компрессор, кинематически связанный с
указанным колесом, всасывает воздух через
заборник 13 и нагнетает его в ресивер 3 через
регулятор давления 17, кран 18 и напорный
золотник 19. Для сброса избытка давления,
создаваемого компрессором, предусмотрен
предохранительный клапан 20,
отрегулированный на заданное давление.
Открывают кран управления 2, и воздух через
присоединительное устройство 1 поступает в
пневмосеть /не показано/ потребителю. Для
перевода установки в режим подачи воды кран
18 устанавливают в положение "Вода":
компрессор 15 отсоединен от ресивера 3,
производится подача воздуха к наконечнику 9
с форсунками. Сжатый воздух в виде
пузырьков, перемешиваясь с водой, образует
столб водовоздушной смеси. Воздушные
пузырьки, перемещаясь вверх, способствуют
транспортированию воды, которая проходит
через фильтр 11, поднимается по трубе 8 и
сливается в гидробак 7. Открывают кран
управления 5 и вода через присоединительное
устройство 4 поступает в водопровод /не
показано/ потребителю. При этом уровень
воды в колодце 10 пополняется из реки по
самотечной линии 12 или подземными водами
через отверстия в боковой стенке
указанного колодца /фиг. 2/ в результате
просачивания вод реки через ее ложе. В
случае переполнения бака 7 вода сливается
через сливной трубопровод 6. При
необходимости проведения ремонтно-обслуживающих
работ или отключения установки водяное
колесо 14 выводят из потока.
Предлагаемая установка проста, надежна и
энергоэкономична. Она может работать в двух
режимах: получения сжатого воздуха и подачи
воды. Это обусловлено тем, что установка
включает в себя две системы, одна из которых
обеспечивает получение сжатого воздуха,
другая - подачу воды. Указанные системы
имеют общее энергообеспечение - водяное
колесо, кинематически связанное с
компрессором. При этом привод колеса
осуществлен за счет энергии
гидравлического потока. Установка состоит
из простых и доступных конструктивных
элементов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Циклаури Д.С. Гидравлика,
сельскохозяйственное водоснабжение и
гидросиловые установки /Под ред. А.А.
Угинчуса. М.: Стройиздат, с. 155, 156.
2. Циклаури Д.С. Гидравлика,
сельскохозяйственное водоснабжение и
гидросиловые установки /Под ред. А.А.
Угинчуса. М.: Стройиздат, с. 176 - 178 - прототип.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Установка для получения сжатого воздуха и
подачи воды из реки за счет энергии
гидравлического потока, включающая
береговой колодец или скважину,
выполненные с возможностью, обеспечивающей
заполнение полости водой до уровня воды в
реке через самотечную линию, всасывающую
трубу, вертикально размещенную в колодце
или скважине, водоподъемное устройство в
виде насосов, установленных выше уровня
воды и обеспечивающих подачу воды
потребителю, отличающаяся тем, что
береговой колодец или скважина выполнены
на глубину, превышающую глубину воды в реке,
в поток реки установлен энергоагрегат,
например водяное колесо, приводимое в
действие за счет энергии указанного потока,
и снабжен компрессором, оборудованным
заборником воздуха из атмосферы и линией
нагнетания воздуха в ресивер,
водоподъемное устройство выполнено в виде
эрлифта, для чего открытый нижний конец
всасывающей трубы снабжен наконечником с
форсунками и погружен в колодец или
скважину до его донной части, указанный
наконечник через трехходовой кран
скоммутирован с линией нагнетания воздуха
в ресивер.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что
самотечная линия выполнена в виде
отверстий, размещенных на боковой стенке
колодца или скважины, контактирующей с
грунтом ниже уровня воды в реке, с
обеспечением возможности поступления
через указанные отверстия в полость
колодца или скважины подземных вод,
скапливающихся в глубинных зонах вдоль
обоих берегов реки в результате
просачивания вод реки через ее ложе.
Версия для печати
Дата публикации 23.04.2007гг
вверх
|
