RU2463486C1

RU2463486C1 - Method of water lifting and device to this end

Info

Publication number: RU2463486C1
Application number: RU2011118083/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Петрович Таран (RU); Анатолий Петрович Таран; Павел Анатольевич Таран (RU); Павел Анатольевич Таран
Original assignee: Анатолий Петрович Таран
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2012-10-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: method and device for water lifting may be used in water supply in countryside, garden-plots, farmlands, etc, from open pools. Proposed method exploits ejector pump and creating surplus pressure upstream of ejector pump by pump gravity and dead matter. For this, limited volume of water is isolated in said pool water mass to create surplus pressure on its surface so that isolated volume may be forced onto original ground. Submerged ejector pump is upped via tackle by operator. Invention covers also the device to implement above described method.

EFFECT: perfected method.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды с помощью струйных насосов, и может быть использовано при водоснабжении села, садовых участков и фермерских хозяйств.The invention relates to pump engineering, in particular to methods of lifting water using jet pumps, and can be used for water supply to the village, garden plots and farms.

Известен способ подъема воды струйным насосом с эжектированием воздуха из атмосферы струей жидкости, истекающей из водоема через сопло в смеситель под действием гидростатического давления в водоеме (SU 1043365 A, 23.09.1983). Недостатком этого способа является необходимость погружения смесителя под уровень жидкости. При этом жидкость разгоняется до скорости транспортирования, но энергии струи недостаточно для подъема на значительную высоту.A known method of lifting water with a jet pump with ejection of air from the atmosphere by a stream of liquid flowing from a reservoir through a nozzle into a mixer under the influence of hydrostatic pressure in a reservoir (SU 1043365 A, 09/23/1983). The disadvantage of this method is the need to immerse the mixer under the liquid level. In this case, the liquid accelerates to the speed of transportation, but the jet energy is not enough to rise to a considerable height.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ подъема воды струйным насосом за счет создания избыточного давления на свободную поверхность воды весом струйного насоса, весом балласта и/или осевого усилия (патент RU №2412379, 25.06.2009). Недостатком этого способа подъема воды является погружение струйного насоса в водоем и необходимость его подъема за счет мускульных усилий.Closest to the invention in technical essence is a method of lifting water by a jet pump by creating excess pressure on the free surface of the water by the weight of the jet pump, the weight of the ballast and / or axial force (patent RU No. 2412379, 06.25.2009). The disadvantage of this method of lifting water is the immersion of the jet pump in a pond and the need for lifting it due to muscular effort.

Задача изобретения - обеспечение подъема воды из прибрежной зоны открытых водоемов струйными насосами по патенту №2412379, но с исключением использования мускульных усилий человека на совершение холостого хода струйного насоса.The objective of the invention is the provision of lifting water from the coastal zone of open reservoirs by jet pumps according to patent No. 2412379, but with the exception of the use of muscular efforts of a person to make an idling jet pump.

Технический результат достигается тем, что в способе подъема воды струйным насосом за счет создания избыточного давления на свободную поверхность воды в трубе весом струйного насоса и балласта, согласно изобретению, в прибрежной зоне открытого водоема устанавливают трубу со всасывающим клапаном и размещенным в ней струйным насосом, возвратно-поступательное движение которого обеспечивают в направлении вниз силой тяжести струйного насоса и балласта, а в направлении вверх путем вывешивания через блок силой тяжести рабочего-оператора.The technical result is achieved by the fact that in the method of lifting water with a jet pump by creating excess pressure on the free surface of the water in the pipe by weight of the jet pump and ballast, according to the invention, a pipe with a suction valve and a jet pump located in it is installed in the coastal zone of the open reservoir -the translational movement of which is provided in the downward direction by the gravity of the jet pump and ballast, and in the upward direction by hanging through the block by the gravity of the worker-operator.

Пример осуществления способаAn example of the method

Способ подъема воды реализуется в устройстве, изображенном на прилагаемых чертежах и состоящем из водоприемной трубы, струйного насоса в ней, блока с тросом и мостков.The method of lifting water is implemented in the device depicted in the accompanying drawings and consisting of a water intake pipe, a jet pump in it, a block with a cable and bridges.

Воду поднимают следующим образом. В массе водоема выделяют ограниченный объем воды с помощью водоприемной трубы 1 и изолируют его от водоема с помощью всасывающего клапана 13 в ней. На свободную поверхность выделенного объема воды создают избыточное давление весом корпуса струйного насоса 2, водоподъемных труб 6 и, при необходимости, балласта. Из водоприемной трубы выдавливают воду на дневную поверхность. Это осуществляют следующим образом. Струйный насос, содержащий сопло 7 и камеру смешения 4 в водоподъемной трубе 6, размещенные в корпусе 2 этого струйного насоса, опускают до соприкосновения с поверхностью воды. Затем переносят весь вес корпуса 2 струйного насоса и водоподъемной трубы 6 на поверхность воды. Под действием избыточного давления на поверхность воды от веса струйного насоса последняя через сопло 7 устремляется в камеру смешения 4, увлекая за собой воздух из атмосферы по воздушной трубе 19. В камере смешения 4 вода с воздухом смешиваются. При этом объемный вес смеси становится меньше объемного веса воды. Водовоздушная смесь движется вверх по водоподъемной трубе 6 на дневную поверхность под действием напора струи, истекающей из сопла. По мере отбора воды из водоприемной трубы 1 струйный насос опускается вниз до дна водоприемной трубы. Для продолжения процесса необходимо совершить холостой ход струйного насоса, поднимая его вверх в исходное состояние. При этом водоприемная труба 1 через всасывающий клапан 13 заполняется водой. Подъем корпуса струйного насоса 2 осуществляют тросом 12, перекинутым через блок 11. При этом на свободном конце 18 троса 12 нагрузку создают весом рабочего-оператора.The water is raised as follows. A limited volume of water is isolated in the mass of the reservoir using the intake pipe 1 and is isolated from the reservoir using the suction valve 13 in it. Overpressure is created on the free surface of the allocated volume of water by the weight of the housing of the jet pump 2, the water-lifting pipes 6 and, if necessary, ballast. Water is squeezed out of the water intake pipe onto the day surface. This is as follows. The jet pump containing the nozzle 7 and the mixing chamber 4 in the riser pipe 6, placed in the housing 2 of this jet pump, is lowered to contact the surface of the water. Then transfer the entire weight of the housing 2 of the jet pump and the lifting pipe 6 to the surface of the water. Under the influence of excess pressure on the surface of the water from the weight of the jet pump, the latter rushes through the nozzle 7 into the mixing chamber 4, entraining air from the atmosphere through the air pipe 19. In the mixing chamber 4, water and air are mixed. In this case, the volumetric weight of the mixture becomes less than the volumetric weight of water. The water-air mixture moves up the water pipe 6 to the day surface under the influence of the pressure of the jet flowing out of the nozzle. As water is withdrawn from the intake pipe 1, the jet pump lowers down to the bottom of the intake pipe. To continue the process, it is necessary to idle the jet pump, lifting it up to its original state. In this case, the water intake pipe 1 is filled with water through the suction valve 13. The lifting of the housing of the jet pump 2 is carried out by a cable 12 thrown through the block 11. At the same time, at the free end 18 of the cable 12, the load is created by the weight of the working operator.

Устройство для подъема водыDevice for lifting water

Известно устройство для подъема воды струйным насосом. Оно содержит корпус и расположенные в нем камеру смешения и сопло (SU 1043365A, 23.09.1983). Недостатком этого устройства является необходимость погружения сопла значительно ниже уровня свободной поверхности воды.A device for lifting water with a jet pump is known. It contains a housing and a mixing chamber and a nozzle located therein (SU 1043365A, 09/23/1983). The disadvantage of this device is the need to immerse the nozzle significantly below the level of the free surface of the water.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (патент RU №2412379, 25.06.2009), в котором корпус струйного насоса снабжен гидравлическими уплотнениями. В корпусе расположена также камера смешения, соединенная с подъемной трубой, и сопло. При опускании струйного насоса в водоприемную трубу он устанавливается на свободную поверхность воды и по мере отбора воды опускается вниз. Подъем воды делится на циклы по спуску и подъему струйного насоса. Причем подъем струйного насоса осуществляется за счет мускульных усилий рабочего-оператора.The closest in technical essence to the invention is a device (patent RU No. 2412379, 06.25.2009), in which the housing of the jet pump is equipped with hydraulic seals. A mixing chamber connected to the lifting pipe and a nozzle are also located in the housing. When lowering the jet pump into the water intake pipe, it is installed on the free surface of the water and lowers down as water is withdrawn. The rise of water is divided into cycles for the descent and rise of the jet pump. Moreover, the rise of the jet pump is due to the muscular efforts of the working operator.

Задача изобретения - обеспечить подъем воды из прибрежной зоны открытого водного источника с помощью струйного насоса, но исключить необходимость применения мускульных усилий при подъеме струйного насоса в холостом ходе.The objective of the invention is to ensure the rise of water from the coastal zone of an open water source using a jet pump, but to eliminate the need for muscular efforts when lifting the jet pump at idle.

Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее водоприемную трубу, корпус струйного насоса с гидравлическими уплотнениями, размещенные в корпусе насоса сопло, камеру смешения, водоподъемную трубу, согласно изобретению снабжено водоприемной трубой со всасывающим клапаном внизу и петлями на наружной поверхности в верхней ее части, крючьями для крепления водоприемной трубы к берегу, емкостью со штырями на наружной поверхности ее днища, тросом, перекинутым через ролик блока, имеющим на свободном конце поперечины для захвата руками и для постановки ног.The technical result is achieved in that a device containing a water intake pipe, a jet pump housing with hydraulic seals, a nozzle located in the pump housing, a mixing chamber, a water lifting pipe, according to the invention is equipped with a water receiving pipe with a suction valve at the bottom and loops on the outer surface in its upper part, hooks for fastening the water intake pipe to the shore, with a container with pins on the outer surface of its bottom, with a cable thrown over the block roller, having at its free end cross-members cotton wool with hands and for setting feet.

При этом крючья, установленные в петли, забиваются в грунт на берегу и используются при настиле мостка, необходимого для обслуживания струйного насоса. Емкость со штырями на днище монтируется на дне водоема. В ней размещается и жестко крепится водоприемная труба. Емкость выполняет несколько функций. За счет штырей и массы воды в емкости обеспечивается устойчивость водоприемной трубы в водоеме. Боковые стенки емкости исключают поступление придонной мути в водоприемную трубу и плавающего мусора с поверхности воды.At the same time, the hooks installed in the loops are driven into the ground on the shore and are used for flooring the bridge needed to service the jet pump. A container with pins on the bottom is mounted at the bottom of the reservoir. A water intake pipe is placed and rigidly fixed in it. Capacity performs several functions. Due to the pins and the mass of water in the tank, the stability of the intake pipe in the reservoir is ensured. The side walls of the tank exclude the entry of bottom turbidity into the intake pipe and floating debris from the surface of the water.

Устройство для подъема воды изображено на прилагаемых чертежах. На чертежах показано устройство при рабочем ходе.A device for lifting water is shown in the accompanying drawings. The drawings show the device during the stroke.

Устройство содержит трубу 1 с всасывающим клапаном 13 в нижней части и петлями 5 в верхней части, жестко установленную в емкости 14 со штырями 15 снаружи ее днища. Внутри трубы 1 размещен корпус 2 струйного насоса с гидравлическими уплотнениями 3 на его боковой поверхности. Внутри корпуса 2 струйного насоса размещено сопло 7, камера смешения 4, подъемная труба 6, воздушная труба 19. Крепежный элемент 8 соединяет сопло 7 с подъемной трубой 6. В корпусе 2 струйного насоса установлена трубка 19, соединяющая атмосферу с камерой смешения 4. Кроме того, в устройство входят крючья 9 и деревянный настил мостка 10. На дневной поверхности устройство имеет подъемник в виде блока 11, смонтированного предпочтительно на верхнем торце водоприемной трубы 1. Через блок 11 перекинут трос 12 от водоподъемной трубы 6. На берегу устанавливается приемная емкость воды 17, которая может быть соединена с объектом водоснабжения.The device comprises a pipe 1 with a suction valve 13 in the lower part and loops 5 in the upper part, rigidly mounted in the tank 14 with pins 15 outside its bottom. Inside the pipe 1 is placed the housing 2 of the jet pump with hydraulic seals 3 on its side surface. Inside the housing 2 of the jet pump there is a nozzle 7, a mixing chamber 4, a lifting pipe 6, an air pipe 19. A fastener 8 connects the nozzle 7 to the lifting pipe 6. A pipe 19 is installed in the housing 2 of the jet pump, connecting the atmosphere to the mixing chamber 4. In addition , the device includes hooks 9 and a wooden flooring of the bridge 10. On the day surface, the device has a hoist in the form of a block 11, mounted preferably on the upper end of the water intake pipe 1. Cable 12 from the water pipe 6 is thrown through the block 11. water receptacle 17 which may be connected to the object water.

На нижнем конце троса 12 установлены поперечины 16 для захвата руками и для постановки ног, которые для жесткости предпочтительно связаны вертикальными рейками 18.At the lower end of the cable 12, cross members 16 are installed for gripping with hands and for setting legs, which are preferably connected by vertical rails 18 for rigidity.

Устройство работает следующим образом. На дно прибрежной части водоема устанавливают емкость 14, вдавливая штыри 15 в грунт. Затем монтируют водоприемную трубу 1 в емкости 14, жестко скрепляя их между собой. В петли 5 водоприемной трубы 1 устанавливают крючья 9, задавливая противоположные концы этих крючьев в грунт на берегу. На установленных крючьях 9 монтируют настил 10, например, из дерева, представляющий мостки для обслуживания водоструйного насоса. Через блок 11 перекидывают трос 12 и приступают к спуску водоструйного насоса в водоприемную трубу 1, придерживая трос за поперечины 16. При соприкосновении сопла 7 водоструйного насоса со свободной поверхностью воды в трубе 1 устройство считается приведенным в рабочее состояние. В этом случае всасывающий клапан 13 закрыт. Для подъема воды вес струйного насоса и балласта переносится на поверхность воды в трубе 1. На поверхности воды формируется избыточное давление, под действием которого вода через сопло 7 истекает в камеру смешения 4, увлекая за собой воздух из атмосферы. После смешения воды и воздуха смесь водовоздушная под напором струи из сопла 7 движется вверх по водоподъемной трубе 6 и сбрасывается в сборную емкость 17. В зависимости от потребностей в воде и диаметра водоприемной трубы за один рабочий цикл может быть поднято от 10 до 1000 литров воды. При этом длина рабочего хода струйного насоса составляет от 0.1 м до 1,0 м и редко более при соответствующем диаметре водоприемной трубы 1.The device operates as follows. At the bottom of the coastal part of the reservoir, a container 14 is installed by pushing pins 15 into the ground. Then mount the intake pipe 1 in the tank 14, rigidly fastening them together. In the loop 5 of the water intake pipe 1, hooks 9 are installed, crushing the opposite ends of these hooks into the ground on the shore. On the installed hooks 9, a flooring 10 is mounted, for example, of wood, representing bridges for servicing the water-jet pump. The cable 12 is thrown through block 11 and the water-jet pump is lowered into the water intake pipe 1, holding the cable by the cross-members 16. When the nozzle 7 of the water-jet pump comes into contact with the free surface of the water in the pipe 1, the device is considered operational. In this case, the suction valve 13 is closed. To lift the water, the weight of the jet pump and ballast is transferred to the surface of the water in the pipe 1. Overpressure is formed on the surface of the water, under the influence of which water flows through the nozzle 7 into the mixing chamber 4, drawing air from the atmosphere. After mixing water and air, the air-water mixture under the pressure of the jet from the nozzle 7 moves up the water-lifting pipe 6 and is discharged into the collecting tank 17. Depending on the water needs and the diameter of the water-receiving pipe, from 10 to 1000 liters of water can be raised in one working cycle. The length of the stroke of the jet pump is from 0.1 m to 1.0 m and rarely more with the corresponding diameter of the water intake pipe 1.

Для возвращения струйного насоса в исходное состояние рабочий-оператор делает натяжение троса 12 за поперечины 16. Если этого недостаточно, то рабочий-оператор становится ногами на поперечины 16, чтобы вес тела создавал дополнительное натяжение троса 12. При достижении струйным насосом верхнего крайнего положения заканчивается рабочий цикл подъема воды.To return the jet pump to its initial state, the working operator pulls the cable 12 over the cross-bars 16. If this is not enough, the working-operator becomes legs on the cross-bars 16 so that the body weight creates an additional tension on the cable 12. When the jet pump reaches the upper extreme position, the working ends water lifting cycle.

Claims

1. The method of lifting water from the coastal zone of open water sources using a jet pump by creating excess pressure in front of the jet pump by the weight of this pump and ballast, characterized in that a limited volume of water is allocated in the body of the reservoir, isolate it from the reservoir and onto the free surface of this an isolated volume of water creates excess pressure to squeeze out the allocated volume of water to the day surface, and the lowered jet pump is returned to its original upper position by hanging through the block using yn force human operator gravity.

2. A device for lifting water by a jet pump according to claim 1, comprising a water intake pipe arranged to move vertically the jet pump housing with hydraulic seals on its side surface, and inside the pump housing a nozzle, a mixing chamber connected to the atmosphere, a lifting pipe and ballast, characterized in that the jet pump is arranged to move vertically in a pipe having a suction valve, and a cable is thrown over the water pipe of the jet pump, thrown over the block and having at the lower end fastened by vertical rails crossbars, providing the ability to capture them with your hands and setting the legs of the working operator.

3. The device according to claim 2, characterized in that the intake pipe is rigidly fixed in a tank having pins on the bottom.

4. The device according to claim 3, characterized in that the intake pipe in the upper part is provided with loops with hooks placed therein, fastening the pipe to the shore and serving as the basis for the flooring of the bridges.