SU1712670A1

SU1712670A1 - Low-pressure water lift

Info

Publication number: SU1712670A1
Application number: SU894782735A
Authority: SU
Inventors: Николай Всеволодович Лисовский
Original assignee: Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к насосйстрое^ нию, может быть использовано дл лерека- чив'аний различных жидкостей на более высокие уровни и позвол ет снизить з4тра-. ты энергии путем ускорени цикла заполне-Гни кольцевой полости между стаканами. Низконапорный водоподъёмник содержит рабочую камеру 1, перепускной трубопровод 6 с установленными на нем наружным стаканом (НС) 8 и внутренним стаканом (ВС) 8, разноплечим U-образным каналом (К) 9, сообщающим придонную зону ВС 8 и кольцевую полость 11 между ВНС 1 и ВС 8. При подаче сжатого газа через патрубок 4 жидкость вытесн етс по перепускному трубопроводу 6 и заполн ет полости 11 и 12 между НС 7 и ВС 8, при этом газ из полости 10 стравливаетс по К 9 в емкость 13 и после заполнени НС 1 и ВС 8 и К 9 устройство одностороннего прохода жидкости начинает функционировать. 1 ил.The invention relates to pumping, can be used for treating various liquids to higher levels and allows for a reduction of s4tra-. You energy by accelerating the cycle of filling-rot of the annular cavity between the glasses. The low-pressure water lift contains a working chamber 1, a bypass pipeline 6 with an outer cup (HC) 8 and an inner cup (BC) 8 installed on it, dispensing a U-shaped channel (K) 9, communicating the BC 8 bottom zone and the annular cavity 11 between ANS 1 and BC 8. When compressed gas is supplied through the pipe 4, the liquid is expelled through the bypass pipeline 6 and fills the cavities 11 and 12 between HC 7 and BC 8, while the gas from the cavity 10 is vented through K 9 into the tank 13 and after filling HC 1 and BC 8 and K 9, the device of unilateral passage of fluid begins to function onirovat. 1 il.

Description

Изобретение относитс к гидравлическим устройствам, и предназначено дл перекачки жидкости на более высокие уровни.The invention relates to hydraulic devices, and is intended for pumping fluid to higher levels.

Наиболее близким к предлагаемому вг л етс водоподъёмник, состо щий из работ чих камер, всасывающих напорных и газовых патрубков. Рабочие камеры расположены соосно одна над другой и соединены перепускными трубами с устройствами дл одностороннего прохода жидкости/Устройство дл одностороннего прохода жидкосТи включает перепускной Tpy6onpoBOANM цилиндрические наружный и внутренний Стаканы, концентричные по отношению перепускному трубопроводу. Наружный стакан установлен открытым торцом вверх и закреплен дном на перепускном трубопроводе , а внутренний стакан -днищем вверх с образованием зазора между его дни1цем и торцом перепускного трубопровода . В кромке внутреннего стакана имеютс вырезы дл прохода жидкости из полости внутреннего кольцевого зазора в полость наружного кольцевого зазора. Вода, наход ща с в полост х обоих кольцевых зазоров , выполн ет роль гидравлического затвора, преп тствующего обратному перетеканию жидкости из верхних рабочих камер в нижние.The closest to the proposed one is the water lift, which consists of the work of sneeze chambers, suction pressure and gas nozzles. The working chambers are located coaxially one above the other and are connected by overflow pipes with devices for one-way liquid passage / Device for one-way passage of liquid includes a Tpy6onpoBOANM overflow cylindrical outer and inner glasses concentric with the overflow pipeline. The outer cup is installed with the open end up and fixed with a bottom on the bypass pipeline, and the inner cup is bottom up with the formation of a gap between its bottom and the end of the overflow pipeline. In the edge of the inner cup there are cuts for the passage of fluid from the cavity of the inner annular gap into the cavity of the outer annular gap. Water located in the cavities of both annular gaps plays the role of a hydraulic valve preventing the backflow of fluid from the upper working chambers to the lower ones.

Недостатком данного водоподъемника вл етс то, что в его устройстве дл одностороннего прохода жидкости при начале перетекани жидкости из нижней рабочей камеры в верхнюю, смежную с ней, слой жидкости, заполн ющий через перепускной трубопровод обе кольцевые полости, отсекает воздух внутренней кольцевой полости от атмосферы и постепенно сжимает его. Давление сжатого в придонной части внутреннего стакана воздуха должно быть преодолено рабочим давлением в нижней рабочей камере. Следовательно, в этот период необходимы дополнительные энергозатраты на создание повышенного избыточного давлени . В дальнейшем током воздух выноситс из придонной части и перетекание жидкости между смежными рабочими камерами происходит при рабочем избыточном давлении (равном гидростатическому давлению в перепускном трубопроводе).The disadvantage of this water lifter is that in its device for one-sided passage of fluid when fluid begins to flow from the lower working chamber to the upper fluid layer adjacent to it, filling both annular cavities through the bypass pipe, cuts the air of the inner annular cavity from the atmosphere and gradually squeezes it. The pressure of compressed air in the bottom part of the inner glass of air must be overcome by the working pressure in the lower working chamber. Consequently, during this period, additional energy consumption is required to create increased overpressure. Subsequently, the air is carried out from the bottom part, and the flow of fluid between adjacent working chambers occurs at an operating overpressure (equal to the hydrostatic pressure in the overflow pipe).

Цель изобретени - снижение энергозатрат на подачу жидкости путем ускорени цикла заполнени кольцевой полости между стаканами.The purpose of the invention is to reduce the energy consumption of the fluid supply by accelerating the cycle of filling the annular cavity between the glasses.

Это достигаетс тем, что водоподъемник снабжен равноплечим U-образным газоотвод щим каналом, сообщающим придонную полость внутреннего стакана и кольцевую полость между стаканами, причем выходное отверстие короткого плеча и-образного канала расположено в полости ниже открытого торца наружного стакана.This is achieved by the fact that the water lifter is provided with an equal-armed U-shaped gas exhaust duct, which communicates the bottom cavity of the inner cup and the annular cavity between the cups, with the outlet of the short arm of the i-shaped channel located in the cavity below the open end of the outer cup.

На чертеже показан водоподъемник.The drawing shows a water lift.

Водоподъемник состоит из рабочих камер t, установленных соосно одна над другой . Нижн камера имеет заборный патрубок 2, дл впуска перекачиваемой жидкости, верхн рабоча камера снабжена напорным (наливным) патрубком. Нижн рабоча камера имеетгазовый патрубок 4, а.верхн - такой же газовый патрубок 5. Газовые патрубки служат дл подвода к камерам рабочих (атмосферного и избыточного ) давлений. Заборный и напорный патрубки в зависимости от условий водоподачи могут содержать устройство дл одностороннего прохода жидкости.The water lift consists of working chambers t, installed coaxially one above the other. The lower chamber has an intake manifold 2, for admitting the pumped liquid, the upper working chamber is provided with a discharge (filling) nozzle. The lower working chamber has a gas nozzle 4, and a. Top - the same gas nozzle 5. Gas nozzles serve to supply working (atmospheric and excessive) pressures to the working chambers. Depending on the water supply conditions, intake and discharge nozzles may contain a device for one-way fluid passage.

Рабочие камеры сообщаютс между собой перепускным трубопроводом 6, на котором закреплен своим дномнаружный стакан 7, а между ним и перепускным трубопроводом 6 установлен кверху днищем внутренний стакан 8. На стенке внутреннего стакана 8 выполнен U-образный газоотвод щий канал 9, представл ющий собой изогнутую и-образную трубку с разной длиной плеч. Отверстие длинного плеча канала 9 расположено в придонной полости 10 внутреннего стакана 8, дно которого находитс выше верхней кромки перепускного трубопровода. Между стенками наружного 7 и внутреннего стакана 8 образуетс кольцева полость 11, а между стенками перепускного трубопровода б и наружного стакана 7 - кольцева полость 12. В кольцевой полости 11 межДу стаканами расположено короткое плечо газоотвод щего канала 9, выходное отверстие которого 13 находитс несколько ниже верхних кромок перепускного трубопровода 6 и наружного стакана 7.The working chambers communicate with each other by the overflow pipe 6, on which the opening 7 glass is fixed by its bottom, and between it and the overflow pipe 6, the inner glass 8 is mounted upside the bottom. On the wall of the internal glass 8, there is a U-shaped gas exhaust channel 9, -shaped tube with different lengths of shoulders. The opening of the long arm of the channel 9 is located in the bottom cavity 10 of the inner cup 8, the bottom of which is above the upper edge of the overflow pipe. Between the walls of the outer 7 and inner cup 8, an annular cavity 11 is formed, and between the walls of the overflow pipe b and outer cup 7 is an annular cavity 12. In the annular cavity 11 between the cups there is a short shoulder of the venting channel 9, the outlet of which 13 is slightly lower than the upper the edges of the bypass pipe 6 and the outer glass 7.

Совокупность внутренней полости перепускного трубопровода 6, внутренней кольцевой полости 12 и кольцевой полости 11 между стаканами вл етс единым провод щим гидравлическим каналом между нижней и верхней рабочими камерами.The combination of the inner cavity of the overflow pipe 6, the inner annular cavity 12 and the annular cavity 11 between the glasses is a single conductive hydraulic channel between the lower and upper working chambers.

Водоподъемник работает следующим образом.Water lift works as follows.

Нижн рабоча камера 1 заглубленаLower working chamber 1 is recessed

0 под уровень нижнего бьефа. Через газовые патрубки 4 и 5 к рабочим камерам подводитс атмосферное давление. Жидкость самотеком через заборный патрубок 2 заполн ет нижнюю рабочую камеру до уровн а-а. При0 under the tailwater level. Through the gas nozzles 4 and 5, atmospheric pressure is supplied to the working chambers. The liquid by gravity through the intake pipe 2 fills the lower working chamber to level aa. With

5 подаче через газовый патрубок 4 избыточного давлени жидкость из нижней рабочей камеры начинает вытесн тьс по перепускной трубе 6 и перелива сь через ее верхнюю кромку, заполн ет обе кольцевых полости5 When the overpressure is supplied through the gas nozzle 4, the liquid from the lower working chamber begins to be forced out by the overflow pipe 6 and overflowing through its upper edge fills both annular cavities

0 11 и 12. По мере их заполнени жидкость вытесн ет воздух из кольцевой полости 12 и придонной полости 10 через газоотвод щий и-образный канал 9 и его выходное отверстие 13 в кольцевую полость 11, наход щуюс под атмосферным давлением верхней рабочей камеры.0 11 and 12. As they are filled, the liquid displaces the air from the annular cavity 12 and the bottom cavity 10 through the gas outlet channel 9 and its outlet 13 into the annular cavity 11, which is under the atmospheric pressure of the upper working chamber.

При дальнейшем вытеснении жидкости из нижней рабочей камеры и заполнении кольцевой полости 11 между стаканами 7 иWith further displacement of fluid from the lower working chamber and filling the annular cavity 11 between the cups 7 and

0 8 выходное отверстие 13 оказываетс затопленным и газоотвод щий и-образный канал функци онально становитс таким же гидравлическим затвором как и обе кольцевые полости. После заполнени верхней рабочей камеры до уровн а-а (уровень жидкости в нижней рабочей камере,при этом опускаетс до положени б-б) подаетс через патрубок 5 в верхнюю рабочую камеру и через патрубок 4 в нижнюю рабочую камеру атмосферное давление, В результате жидкость самотеком заполн ет через патрубок 2 нижнюю рабочую камеру и вытесн етс через напорный патрубок 3 из верхней рабочей камеры дл использовани потребителем. При зтом избыточное давление в вер)ней рабочей камере воздействует и на жидкость, наход щуюс в кольцевой полости 11 между стаканами и в газоотвод щем канале.0-8, the outlet 13 is flooded and the exhaust gas and the i-shaped channel functionally becomes the same hydraulic valve as the two annular cavities. After filling the upper working chamber to the level a-a (the liquid level in the lower working chamber, it descends to position bb), the atmospheric pressure is fed through the nozzle 5 into the upper working chamber and through the nozzle 4 into the lower working chamber. As a result, the liquid flows by gravity through the nozzle 2, it fills the lower working chamber and is expelled through the pressure nozzle 3 from the upper working chamber for use by the consumer. At the same time, the overpressure in the vertical chamber acts on the fluid located in the annular cavity 11 between the cups and in the exhaust duct.

0 Уровень жидкости в них понижаетс до положени б-б, соответствующего противодавлению столба жидкости во внутренней кольцевой полости. Полости же верхней и нижней рабочих камер остаютс пневматически разобщенными, т.е. с рабочими перепадами давлений между собой.0 The fluid level in them decreases to the position bb, corresponding to the counterpressure of the liquid column in the inner annular cavity. The cavities of the upper and lower working chambers remain pneumatically separated, i.e. with working pressure drops between each other.

При очередной смене давлений в рабо чих камерах цикл повтор етс .At the next pressure change in the working chambers, the cycle is repeated.

Предлагаемый водоподъемник надежен в работе, прост в исполнении и позвол етThe proposed water lift is reliable in operation, simple in design and allows

обеспечить значительное снижение энергозатрат и ускорение цикла подачи жидкости. Кроме того, газоотрод щий канал водоподъемника автоматически переводитс на функции гидрозатвора.to ensure a significant reduction in energy consumption and acceleration of the fluid supply cycle. In addition, the gas extraction channel of the water lifter is automatically converted to trap functions.

Ф о р м у л а и 3 о 6 р е т е н и Низконапорный водоподъемник, содержащий размещенные друг над другом рабочие камеры, заборный, напорный и газовые патрубки и перепускной трубопровод, сообщенный с камерами и снабженный устрЬЙстзом одностороннего прохода жидкости, выполненным в виде установленных соосно наружного и внутреннего стаканов, первый из которых установлен открытымF o rumula and 3 o 6 re teens Low pressure water elevator, containing working chambers placed one above the other, intake, pressure and gas nozzles and a bypass pipe connected to the chambers and equipped with a single-sided passage of liquid the form of installed coaxially outer and inner glasses, the first of which is installed open

торцом вверх и закреплен нижним днищем на перепускном трубопроводе, а второй установлен днищем вверх с образов1анием зазора между торцом перепускного трубопровода и днищем внутреннего стакана, о т л и ч а ю щ и .и с тем, что, с целью снижени затрат энергии путем ускорени цикла заполнени колъцевой полости между стаканами, водоподъемник снабжен разноплечим и-образным газоотвод щим каналом, сообщающим придонную зону внутреннего стакана и кольцевую полость между стаканами, причем выходное отвер- / стие короткого плеча U-образного каналаface up and fixed to the bottom plate on the overflow pipe, and the second one is installed bottom upwards with the formation of a gap between the end pipe of the overflow pipeline and the bottom of the inner cup, so that, in order to reduce energy costs by accelerating the cycle of filling the annular cavity between the cups, the water lift is equipped with a raznelechee I-shaped exhaust duct, communicating the bottom zone of the inner cup and the annular cavity between the cups, with the outlet opening of the short arm of the U-shaped channel

расположено в полости ниже открытого торца наружного стакана.located in the cavity below the open end of the outer glass.

Claims

CLAIMS 'Low pressure water lift comprising arranged one above the other working chamber, intake, discharge and gas tubes 1 and the bypass conduit communicating with the chamber and provided with a one-way fluid passage ^device,! made in the form! installed coaxially of the outer and inner cups, the first of which is installed with the open end up and fixed with the bottom on the bypass pipe, and the second is installed with the bottom up to form a gap between the end of the bypass pipe and the bottom of the inner glass, which differs in that, with In order to reduce energy costs by accelerating the cycle of filling the annular cavity between the glasses, the water lift is equipped with a different-shoulder and -shaped gas outlet channel communicating the bottom zone of the inner glass and the annular the cavity between the glasses, and the output hole of the short arm of the U-shaped channel is located in the cavity below the open end of the outer glass.