Напорно – вакуумная насосная установка

Номер патента: 29910

Опубликовано: 15.05.2015

Авторы: Яковлев Александр Александрович, Саркынов Ербол, Есполов Тлектес Исабаевич, Асанбеков Бакдаулет Абибуллаевич

вакуумная насосная установка

Изобретение относится к области насосостроения, в частности, к конструкции насосной установки с использованием энергии текучей среды, например, воды в водотоках, создающей подачу и напор и обеспечивающей ее подъем на большую высоту.

Технический результат изобретения - повышение энергетических показателей: увеличение напора, подачи и КПД.

Технический результат достигается тем, что конструкция напорно-вакуумной насосной установки обеспечивает повышение энергетических показателей - увеличения напора, подачи и КПД в условиях малого геометрического и скоростного напоров за счет использования суммарного эффекта от создаваемого вакуумного и гидроударного напоров.

Напорно-вакуумная насосная установка (фиг. 1) состоит из водонаполняемой емкости 1 со сливным клапаном 2, всасывающего водоподъемного трубопровода 3 с обратным клапаном 4 и эжектора 5 с вакуумным трубопроводом 6, сообщающим его пассивное сопло 7 через вентиль 8 с водонаполняемой емкостью 1, снабженной внутри поплавковым клапаном 9, взаимодействующим с заполняемой водой и патрубком 10, соединённым с вакуумным трубопроводом 6 эжектора 5, а активное сопло 11 эжектора 5, имеющее приемный Z- образный трубопровод 12, сообщено с движущейся жидкостью водотока и по единому трубопроводу 13 и корпусу 14 соединено с установленным гидроударным клапаном 15 и с обратным клапаном 4 всасывающего водоподъемного трубопровода 3, а сливной клапан 2 водонаполняемой емкости 1 выполнен в виде шарнирно-откидывающегося обратного клапана с противовесом 16.

Гидроударный клапан 15 состоит из корпуса 17, внутри которого установлен тарельчатый клапан 18 с направляющей 19, соосно установленной в отверстии седла 20 корпуса и возвратно перемещаемого от действия силы веса противовеса 21, шарнирно подвешенного на корпусе 17.

Приемный Z-образный трубопровод 12 снабжён рамой-щитом 22 для увеличения подпора воды в водотоке перед приёмной частью 23 и одновременного удержания насосной установки в водотоке и выполнения его регулируемым по высоте и ширине расположения в виде выполненного фланцевого соединения 24 его крепления с пазовыми отверстиями 25 по диаметру.

З.п.ф-лы: 1, иллюстр.: 2

Смотреть все

(51) 04 1/06 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Напорно-вакуумная насосная установка (фиг.1) состоит из водонаполняемой емкости 1 со сливным клапаном 2, всасывающего водоподъемного трубопровода 3 с обратным клапаном 4 и эжектора 5 с вакуумным трубопроводом 6, сообщающим его пассивное сопло 7 через вентиль 8 с водонаполняемой емкостью 1, снабженной внутри поплавковым клапаном 9, взаимодействующим с заполняемой водой и патрубком 10, соединнным с вакуумным трубопроводом 6 эжектора 5, а активное сопло 11 эжектора 5, имеющее приемный образный трубопровод 12, сообщено с движущейся жидкостью водотока и по единому трубопроводу 13 и корпусу 14 соединено с установленным гидроударным клапаном 15 и с обратным клапаном 4 всасывающего водоподъемного трубопровода 3, а сливной клапан 2 водонаполняемой емкости 1 выполнен в виде шарнирно-откидывающегося обратного клапана с противовесом 16. Гидроударный клапан 15 состоит из корпуса 17,внутри которого установлен тарельчатый клапан 18 с направляющей 19, соосно установленной в отверстии седла 20 корпуса и возвратно перемещаемого от действия силы веса противовеса 21, шарнирно подвешенного на корпусе 17. Приемный -образный трубопровод 12 снабжн рамой-щитом 22 для увеличения подпора воды в водотоке перед примной частью 23 и одновременного удержания насосной установки в водотоке и выполнения его регулируемым по высоте и ширине расположения в виде выполненного фланцевого соединения 24 его крепления с пазовыми отверстиями 25 по диаметру.(72) Есполов Тлектес Исабаевич Яковлев Александр Александрович Саркынов Ербол Асанбеков Бакдаулет Абибуллаевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный аграрный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Напорно-вакуумная насосная установка Изобретение относится к области насосостроения, в частности, к конструкции насосной установки с использованием энергии текучей среды, например,воды в водотоках, создающей подачу и напор и обеспечивающей ее подъем на большую высоту. Технический результат изобретения - повышение энергетических показателей увеличение напора,подачи и КПД. Технический результат достигается тем, что конструкция напорно-вакуумной насосной установки обеспечивает повышение энергетических показателей - увеличения напора, подачи и КПД в условиях малого геометрического и скоростного напоров за счет использования суммарного эффекта от создаваемого вакуумного и гидроударного напоров. Изобретение относится к области насосостроения, в частности, к конструкции насосной установки с использованием энергии текучей среды, например, воды в водотоках,создающей подачу и напор и обеспечивающей ее подъем на большую высоту. Известно водоподъемное устройство (А.с. СССР 1576734, кл. 04 /06, 1990 г.), состоящее из водонаполняемой емкости со сливным клапаном,всасывающего водоподъемного трубопровода с обратным клапаном и эжектора с вакуумным трубопроводом, сообщающих его пассивное сопло с водонаполняемой емкостью, активное сопло - с движущейся жидкостью, а водонаполняемая емкость через всасывающий водоподъемный трубопровод и обратный клапан сообщена с поднимаемой водой. Недостатком этого водоподъемного устройства является низкая эффективность использования эжектора при малом геометрическом и скоростном напорах,в результате не обеспечивается максимальная величина вакуумного напора, что приводит к ухудшению энергетических показателей-уменьшению высоты водоподъема и снижению полезной мощности и КПД. Причиной недостатка является конструкция водоподъемного устройства. 1. Известна напорно-вакуумная насосная установка (Предварительный патент 17787, кл. 04 1/00, 2005), состоящая из водонаполняемой емкости со сливным клапаном, всасывающего водоподъемного трубопровода с обратным клапаном и эжектора с вакуумным трубопроводом,сообщающим его пассивное сопло с водонаполняемой емкостью, активное сопло - с движущейся жидкостью, а водонаполняемая емкость через всасывающий трубопровод и обратный клапан сообщена с поднимаемой водой,перед активным соплом эжектора питательный трубопровод имеет приемный участок -образной формы и участок, соединнной с отводной трубой,причм отводная труба сообщена гидроударным клапаном и соединена на участке перед ним с обратным клапаном всасывающего водоподъемного трубопровода, а сливной клапан водонаполняемой емкости выполнен в виде гидрозатворной трубки с обратным клапаном и вентилем. Недостатком данной напорно-вакуумной насосной установки является не достаточно эффективное использование суммарного эффекта вакуума и гидроудара,в результате не обеспечивается максимальная величина вакуумного и гидроударного напоров, что приводит к ухудшению энергетических показателей насосной установки снижению напора, подачи и КПД. Причиной недостатка является конструкция водонаполняемой емкости со сливным клапаном и питательный трубопровод с приемным участком образной формы. Задачей изобретения является создание насосной установки с улучшенными энергетическими показателями. Технический результат изобретения - повышение энергетических показателей увеличение напора,подачи и КПД. Технический результат достигается тем, что напорно-вакуумная насосная установка, состоящая из водонаполняемой емкости со сливным клапаном,всасывающего водоподъемного трубопровода с обратным клапаном и эжектора с вакуумным трубопроводом, сообщающим его пассивное сопло с водонаполняемой емкостью, активное сопло через приемный -образный трубопровод - с движущейся жидкостью водотока, а водонаполняемая емкость через всасывающий трубопровод и обратный клапан сообщена с поднимаемой водой и по единому трубопроводу - с ударным клапаном, состоящим из корпуса, внутри которого установлен тарельчатый клапан с направляющей, соосно установленной в отверстии седла и возвратно перемещаемого от действия силы веса противовеса, шарнирно подвешенного на корпусе, согласно изобретению,водонаполняемая емкость снабжена внутри поплавковым клапаном, взаимодействующим с заполняемой водой и патрубком, соединнным с вакуумным трубопроводом эжектора, сливной клапан водонаполняемой емкости выполнен в виде шарнирно-откидывающегося обратного клапана с противовесом, расположенным наруже мкости, а приемный -образный трубопровод снабжн рамойщитом для увеличения подпора воды в водотоке перед примной частью и одновременного удержания насосной установки в водотоке и выполнен регулируемым по высоте и ширине его расположения в виде выполнения фланцевого соединения его крепления с пазовыми отверстиями по диаметру. Причинно-следственная связь между техническим результатом и существенными признаками очевидна снабжение водонаполняемой емкости внутри поплавковым клапаном,взаимодействующим с заполняемой водой и патрубком,соединнным с вакуумным трубопроводом эжектора, позволяет эффективно использовать суммарный эффект вакуума периодическим его включением в водонаполняемую мкость после сброса в ней поднимаемой воды и включением при закрытии сливного клапана практически без потерь создаваемого вакуума, при этом исполнительным механизмом является поплавковый клапан (существенный элемент новизны), а снабжение приемного -образного трубопровода рамой-щитом для увеличения подпора воды в водотоке перед примной частью и одновременного удержания насосной установки в водотоке и выполнения его регулируемым по высоте и ширине расположения в виде выполненного фланцевого соединения его крепления с пазовыми отверстиями по диаметру(существенный элемент новизны), позволяют на коротком участке водотока использовать необходимый для технологического процесса геометрический и скоростной напоры и гидроударный напор для повышения одновременно величины вакуумного напора в эжекторе и нагнетательного напора в водоподъемном трубопроводе насосной установки, что приводит к повышению энергетических показателей насосной установки - увеличению напора, подачи и КПД выполнение сливного клапана водонаполняемой емкости в виде шарнирно-откидывающегося обратного клапана с противовесом, расположенного наруже мкости улучшают процесс отвода воды к потребителю, запуск и остановку насосной установки. В результате в напорно-вакуумной насосной установке по сравнению с прототипами в условиях малого геометрического и скоростного напоров повышается вакуумный и суммарный напор, которые увеличивают е напор, подачу и КПД. Таким образом, заявленная группа признаков обеспечивает повышение энергетических показателей насосной установки, т.е. технический результат достигается. Сущность изобретения поясняется чертежом фиг.1 и 2. Напорно-вакуумная насосная установка состоит из водонаполняемой емкости 1 со сливным клапаном 2, всасывающего водоподъемного трубопровода 3 с обратным клапаном 4 и эжектора 5 с вакуумным трубопроводом 6, сообщающим его пассивное сопло 7 через вентиль 8 с водонаполняемой емкостью 1, снабженной внутри поплавковым клапаном 9, взаимодействующим с заполняемой водой и патрубком 10, соединнным с вакуумным трубопроводом 6 эжектора 5, а активное сопло 11 эжектора 5, имеющее приемный образный трубопровод 12, сообщено с движущейся жидкостью водотока и по единому трубопроводу 13 и корпусу 14 соединено с установленным ударным клапаном 15 и с обратным клапаном 4 всасывающего водоподъемного трубопровода 3, а сливной клапан 2 водонаполняемой емкости 1 выполнен в виде шарнирно-откидывающегося обратного клапана с противовесом 16,расположенного наруже мкости 1. Гидроударный клапан 15 состоит из корпуса 17, внутри которого установлен тарельчатый клапан 18 с направляющей 19, соосно установленной в отверстии седла 20 корпуса и возвратно перемещаемого от действия силы веса противовеса 21, шарнирно подвешенного на корпусе 17. Приемный -образный трубопровод 12 снабжн рамой-щитом 22 для увеличения подпора воды в водотоке перед примной частью 23 и одновременного удержания насосной установки в водотоке и выполнения его регулируемым по высоте и ширине расположения в виде выполненного фланцевого соединения 24 его крепления с пазовыми отверстиями 25 по диаметру. Напорно-вакуумная насосная установка работает следующим образом. Движущаяся вода водотока через приемный образный трубопровод 12 (фиг.2), погруженный в верхнюю часть водотока, поступает в активное сопло 11 эжектора 5 (фиг.1) и в трубопровод 13. Из трубопровода 13 вода водотока за счет геометрического напора Нг,подпора Нп,создаваемого рамой-щитом 22 перед примной частью 23, скоростного напора за счет энергии движущейся воды в водотоке и гидроударного напора от запуска гидроударного клапана 15,поступает через обратный клапан 4 во всасывающий водоподъемный трубопровод 3 и одновременно в пассивном сопле 7 эжектора 5 создается разряжение,которое передается через вакуумный трубопровод 6 в водонаполняемую емкость 1, которая из водоподъемного трубопровода 3 заполняется водой от действия вакуума, создаваемого эжектором 5, и напора, создаваемого в трубопроводе 13 и корпусе 14, обеспечивая необходимую высоту водоподъема Н. Из водонаполняемой емкости 1 вода, после е заполнения и закрытия поплавковым клапаном 9 отверстия патрубка 10, соединнного с вакуумным трубопроводом 6 эжектора 5, вакуум в водонаполняемой мкости уменьшается, сливной клапан 2 от действия столба воды в мкости открывается и вода поступает к потребителю. При установившемся режиме работы напорновакуумной насосной установки,когда в наполняемой емкости 1 процесс вакуумирования и давления в трубопроводе 13 и корпусе 14 стабилизируются, движение поднимаемой воды по трубопроводам 13 и 3 будет происходить непрерывно, а вода из мкости через сливной клапан 2 будет поступать циклично потребителю. При перекрытии вакуумного трубопровода 6 вентилем 8 и отключения гидроударного клапана 15, подача воды прекратится. При повторном запуске - открытии вентиля 8 вакуумного трубопровода 6,подключении гидроударного клапана 15, технологический процесс работы напорно-вакуумной насосной установки повторяется. Таким образом, предлагаемая конструкция напорно-вакуумной насосной установки обеспечивает повышение энергетических показателей - увеличения напора, подачи и КПД в условиях малого геометрического и скоростного напоров за счет использования суммарного эффекта от создаваемого вакуумного и гидроударного напоров. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Напорно-вакуумная насосная установка,состоящая из водонаполняемой емкости со сливным клапаном,всасывающего водоподъемного трубопровода с обратным клапаном и эжектора с вакуумным трубопроводом, сообщающим его пассивное сопло с водонаполняемой емкостью,активное сопло через приемный -образный трубопровод - с движущейся жидкостью водотока, а водонаполняемая емкость через всасывающий трубопровод и обратный клапан сообщена с поднимаемой водой и по единому трубопроводу - с ударным клапаном, состоящим из корпуса, внутри которого установлен тарельчатый клапан с направляющей, соосно установленной в отверстии седла и возвратно перемещаемого от действия силы веса противовеса, шарнирно подвешенного на корпусе, отличающаяся тем, что водонаполняемая 3 емкость с поплавковым клапаном внутри снабжена патрубком, взаимодействующим с поплавковым клапаном, вакуумным трубопроводом эжектора и заполняемой водой, а приемный -образный трубопровод снабжн рамой-щитом для увеличения подпора воды в водотоке перед примной частью и одновременного удержания насосной установки в водотоке и выполнен регулируемым по высоте и ширине его расположения в виде выполнения фланцевого соединения его крепления с пазовыми отверстиями по диаметру. 2. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что сливной клапан водонаполняемой емкости выполнен в виде шарнирно-откидывающегося обратного клапана с противовесом,расположенного снаружи мкости.