RU2431059C1

RU2431059C1 - Water lifting method and device for its implementation

Info

Publication number: RU2431059C1
Application number: RU2010106555/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Петрович Таран (RU); Анатолий Петрович Таран; Павел Анатольевич Таран (RU); Павел Анатольевич Таран; Елена Анатольевна Шестакова (RU); Елена Анатольевна Шестакова; Юлия Николаевна Шестакова (RU); Юлия Николаевна Шестакова
Original assignee: Анатолий Петрович Таран
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-10-10

Abstract

FIELD: power industry. ^ SUBSTANCE: water lifting method involves separation operations of restricted water volume in the reservoir by means of housing, displacement of water from the housing to consumer by submerging the water lifting device into the housing. Water is displaced along the gap between housing and water lifting device body. At that, water volume extracted with the housing shall be more than volume of the specified gap, and volume weight of water lifting device body shall be more than volume weight of the liquid displaced to consumer. Device for method's implementation includes housing, water lifting device body arranged in the housing with possibility of axial movement and fixed on short end of the lever supported on the point offset from lever symmetry axis. ^ EFFECT: method and device allow water displacement with high efficiency of up to one cubic metre per cycle and more; energy consumptions for water displacement are reduced since operating stroke is performed owing to gravity force of water lifting device body, and energy consumptions are reduced in idle mode owing to using water buoyancy force. ^ 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при проектировании гидротранспортных и энергетических систем.The invention relates to a pump engineering and can be used in the design of hydrotransport and energy systems.

Известен способ подъема воды путем опускания водоподъемного устройства под уровень воды в водоеме (SU 1043365 A, 23.09. 1983). Недостатком этого способа является отсутствие значительного влияния опускаемого под уровень воды водоподъемного устройства на повышение уровня свободной поверхности воды в водоеме.A known method of raising water by lowering a water-lifting device under the water level in a pond (SU 1043365 A, 23.09. 1983). The disadvantage of this method is the absence of a significant effect of the water-lifting device lowered under the water level on increasing the level of the free surface of the water in the reservoir.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ подъема воды, при котором предварительно в водоеме с помощью корпуса, например, в форме трубы выделяют ограниченный объем воды, сравнимый с объемом погружаемого водоподъемного устройства или его части, в который и погружают водоподъемное устройство. В этом случае при опускании водоподъемного устройства вода из водоема или резервуара вытесняется вверх (SU 1010228 A, 1983). Недостаток этого способа заключается в том, что погружаемое водоподъемное устройство вытесняет воду лишь на высоту, ограниченную длиной воздуховода, которая не достигает высотной отметки водопотребителя, а вода, попадающая через воздуховод в поднимающийся поток по водоподъемной трубе, снижает запас энергии рабочей струи.Closest to the invention, the technical essence is a method of lifting water, in which a limited volume of water, comparable to the volume of a submerged water-lifting device or a part thereof, into which a water-lifting device is immersed, is previously isolated in a pond using a body, for example, in the form of a pipe. In this case, when lowering the water-lifting device, water is pushed up from the reservoir or reservoir (SU 1010228 A, 1983). The disadvantage of this method is that the submerged water-lifting device displaces water only to a height limited by the length of the air duct, which does not reach the height of the water consumer, and the water entering the rising stream through the water pipe through the air duct reduces the energy supply of the working jet.

Задача изобретения - подъем воды до высоты водопотребителя за счет вытеснения ее погружаемым водоподъемным устройством.The objective of the invention is the rise of water to the height of the water consumer due to the displacement of its submersible water-lifting device.

Технический результат достигается тем, что в водоеме предварительно корпусом выделяют ограниченный объем воды, сравнимый с объемом погружаемого тела водоподъемника, а затем путем погружения тела водоподъемника в этот ограниченный объем воды вытесняют жидкость по кольцевому зазору, образованному каналом между стенками корпуса и погружаемого тела, на дневную поверхность. При этом объем погружаемой части водоподъемного устройства выполняют более объема водоподъемного канала, а вес объема потопляемого водоподъемного устройства выполняют более веса объема вытесняемой им жидкости.The technical result is achieved in that a limited volume of water is allocated in the pond before the casing, comparable to the volume of the submerged body of the water lift, and then by immersing the body of the water lift in this limited volume of water, the liquid is displaced along the annular gap formed by the channel between the walls of the casing and the submerged body to the daily surface. The volume of the immersed part of the water-lifting device is more than the volume of the water-lifting channel, and the weight of the volume of the water-lifting water-lifting device is more than the weight of the volume of liquid displaced by it.

Пример осуществления способаAn example of the method

Воду поднимают следующим образом. В естественном водоеме или искусственном резервуаре с помощью корпуса со всасывающим клапаном (на схеме не показано) выделяют часть жидкости водоема. Затем в корпус, например, в виде трубы погружают тело водоподъемника, например, в виде сплошного цилиндра. При погружении вода вытесняется по кольцевому зазору между корпусом и погружаемым телом водоподъемника вверх до высотной отметки водопотребителя. При этом погружаемое тело водоподъемника по диаметру принимают сравнимым с внутреннним диаметром корпуса, а объем погружаемой части водоподъемного устройства больше объема кольцевого зазора от свободной поверхности воды в водоеме до водопотребителя, и одновременно объемный вес погружаемой части тела водоподъемника принимают больше объемного веса вытесняемой им жидкости.The water is raised as follows. In a natural reservoir or artificial reservoir, a part of the reservoir fluid is isolated using a housing with a suction valve (not shown in the diagram). Then, in the case, for example, in the form of a pipe, the body of the water lift is immersed, for example, in the form of a continuous cylinder. When immersed, water is displaced along the annular gap between the casing and the submerged body of the water lift up to the elevation of the water consumer. In this case, the immersed body of the water-lifting device is assumed to be comparable in diameter with the internal diameter of the body, and the volume of the immersed part of the water-lifting device is greater than the volume of the annular gap from the free surface of the water in the water body to the water consumer, and at the same time, the volumetric weight of the immersed part of the body of the water-lifting device is greater than the volumetric weight of the liquid displaced by it.

Устройство для подъема водыDevice for lifting water

Известно устройство для подъема воды. Оно выполнено в виде цилиндрического тела, которое опускают под свободную поверхность жидкости в водоеме (SU 1043365 А, 23.09. 1983). Недостаток этого устройства заключается в том, что при опускании его под уровень свободной поверхности воды в водоеме практически не меняется положение свободной поверхности воды в этом водоеме.A device for lifting water. It is made in the form of a cylindrical body, which is lowered under the free surface of the liquid in the reservoir (SU 1043365 A, 23.09. 1983). The disadvantage of this device is that when lowering it to the level of the free surface of the water in the reservoir, the position of the free surface of the water in this reservoir practically does not change.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (SU 1010228 А, 1983), которое размещено в резервуаре, имеющем поперечный размер, близкий к поперечному размеру тела водоподъемного устройства. В этом случае при погружении водоподъемного устройства уровень свободной поверхности жидкости в резервуаре заметно повышается. Однако высота подъема свободной поверхности воды ограничивается длиной воздуховода.The closest in technical essence to the invention is a device (SU 1010228 A, 1983), which is placed in a tank having a transverse dimension close to the transverse size of the body of the lifting device. In this case, when the water-lifting device is immersed, the level of the free surface of the liquid in the tank increases markedly. However, the height of the free surface of the water is limited by the length of the duct.

Задача изобретения - обеспечить подъем свободной поверхности воды при погружении водоподъемного устройства до высотной отметки водопотребителя.The objective of the invention is to ensure the rise of the free surface of the water when immersing the water-lifting device to the elevation of the water consumer.

Технический результат достигается тем, что погружаемое в водоем тело снабжено корпусом, который по диаметру близок к диаметру водоподъемного устройства и изолирует ограниченный объем воды При этом объем погружаемой части тела водоподъемного устройства больше объема кольцевого зазора от свободной поверхности воды в резервуаре до высотной отметки водопотребителя. Погружаемое тело размещено в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения. Возвратно-поступательное движение возможно с помощью рычага.The technical result is achieved by the fact that the body immersed in the body of water is provided with a body that is close in diameter to the diameter of the water lifting device and isolates a limited volume of water.In this case, the volume of the body part of the water lifting device being immersed is larger than the ring gap volume from the free surface of the water in the tank to the water consumer’s elevation. The immersed body is housed in a housing with the possibility of reciprocating motion. Reciprocating movement is possible with a lever.

Устройство для подъема воды изображено на прилагаемом чертеже.A device for lifting water is shown in the attached drawing.

Устройство содержит корпус 1 со всасывающим клапаном (на схеме не показан), погружаемое тело 2, отвод для водопотребителя 3, подъемник 4 погружаемого тела, представляющий собою рычаг с опорой, смещенной от его центра симметрии.The device comprises a housing 1 with a suction valve (not shown in the diagram), an immersed body 2, an outlet for a water consumer 3, an elevator 4 of an immersed body, which is a lever with a support displaced from its center of symmetry.

Устройство работает следующим образом. Корпус 1 устанавливают в открытом водоеме, колодце или скважине. Над корпусом 1 монтируют подъемник 4 погружаемого тела 2 и закрепляют на нем само погружаемое тело 2. На этом подготовка к работе устройства для подъема воды заканчивается. Для подъема воды погружаемое тело 2 опускают в корпус 1. Опускаясь в корпус 1 под действием силы тяжести, погружаемое тело 2 вытесняет воду из корпуса 1 по кольцевому зазору между стенками корпуса 1 и погружаемого тела 2. Вода поднимается вверх по кольцевому зазору и, достигая отвода 3 водопотребителя, сливается в сборную емкость. Так как объем погружаемого тела 2 больше объема кольцевого зазора, то при достижении погружаемым телом 2 дна корпуса 1 в сборную емкость попадет количество жидкости, равное ограниченному объему жидкости в корпусе 1 за минусом объема кольцевого зазора. Погружаемое тело может быть выполнено из сплошного цилиндра или из полой трубы, частично загруженной балластом для создания требуемого веса при погружении. Для повторного цикла вытеснения воды погружаемое тело с помощью подъемника перемещается вверх. Для этого длинный конец рычага опускают вниз. При этом всасывающий клапан в корпусе 1 открывается и корпус заполняется водой из водоема. При освобождении длинного рычага погружаемое тело опускается вниз под действием его силы тяжести, и повторяется новый цикл вытеснения воды потребителю.The device operates as follows. The housing 1 is installed in an open pond, well or well. Above the housing 1, the elevator 4 of the immersed body 2 is mounted and the immersed body 2 itself is fixed on it. This completes the preparation for the operation of the device for lifting water. To raise water, the immersed body 2 is lowered into the housing 1. Sinking into the housing 1 under the action of gravity, the immersed body 2 displaces water from the housing 1 along the annular gap between the walls of the housing 1 and the immersed body 2. Water rises up the annular gap and reaches the outlet 3 water consumers, merged into a collection tank. Since the volume of the immersed body 2 is greater than the volume of the annular gap, when the immersed body 2 reaches the bottom of the housing 1, an amount of liquid equal to the limited volume of liquid in the housing 1 minus the volume of the annular gap will fall into the collection tank. The immersed body can be made of a solid cylinder or from a hollow pipe, partially loaded with ballast to create the required weight when immersed. For a second cycle of water displacement, the submerged body is moved up with the help of a lift. To do this, the long end of the lever is lowered down. In this case, the suction valve in the housing 1 opens and the housing is filled with water from the reservoir. When the long lever is released, the submerged body drops down under the influence of its gravity, and a new cycle of water displacement to the consumer is repeated.

Claims

1. A method of lifting water from a natural reservoir or artificial reservoir, comprising displacing water by immersion of the body of the water lift, characterized in that a limited volume of water is previously isolated in the body of the body, comparable to the volume of the water body to be immersed, and then by immersing the body of the water lift, the liquid is displaced in an annular gap , which is formed by a channel between the walls of the housing and the displacer body, while the volume of the channel from the free surface in the housing to the elevation of the consumer less than the isolated volume of water in the body, and the weight of the body of the water lift performs more than the weight of the liquid displaced from the body.

2. The device for implementing the method according to claim 1, containing a submerged body of the water lift and means for carrying out its movement, characterized in that it is provided with a housing containing this body, with which it forms an annular channel for lifting liquid with a volume that is less than filling with water in the housing wherein the immersed body is made of a continuous cylinder or a hollow pipe partially filled with ballast and installed in the housing with the possibility of reciprocating motion, and the means for carrying out the movement can be ying a lever mechanism.