Гидрант для закрытых оросительных систем

 

ГИДРАНТ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и крышкой , клапан и мембранный привод, размещенный между корпусом и крышкой, отличающийся тем, что, с целью предотвращения возникновения гидроударов и обеспечения саморегулирования расхода при широком диапазоне изменения давления в сети, он снабжен отражателем, вьтолненным в виде закрепленного на трубе стакана, управляющим элементом и пьезометром, .при этом выходной патрубок вьтолнен в виде цилиндра с окнами переменно9 i го увеличивающегося сечения в направлении к клапану, выполненному в виде стакана, закрепленного на трубе, пропущенной через входной патрубок и соединенной с мембраной,отражатель ус§ тановлен снаружи выходного патрубка а управляющий элемент соединен с мембранным приводом и выходным патрубком. ю 4 СО 41

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1201434 (5р4Е 03 В

Г:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪФ 11"

Ф

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ1

Н АВ ОРСНОМУ СВИДЕТИ1ЬСТВУ (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 336301, кл. F 16 К 1/04, .1978.

Авторское свидетельство СССР

У 817162, кл. Е 03 В 1/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

ie 424951, кл. Е 03 В 9/04, 1974. (21) 3690252/23-26 (22) 06.01.84 (46) 30.12.85. Бюл. 11 48 (71) Всесоюзный государственйый ордена Трудового Красного Знамени головной проектно-изыскательский и научноисследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских рек им. Е.Е. Алексеевского "Союзгипроводхоз" и Ордена

Ленина институт проблем управления

АН СССР (72) А.Ф. Кондратьев, Л.А Залманэон, И.М. Бурдо, А.Ф. Савостьянов, М.С. Яковлев и М.Б. Куликов (53) 631.347.1.621.634.51 (088.8) (54) (57)ГИДРАНТ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и крышкой, клапан и мембранный привод, размещенный между корпусом и крышкой, отличающийся тем, что, с целью предотвращения возникновения гидроударов и обеспечения саморегулирования расхода при широком диапазоне изменения давления в сети, он снабжен отражателем, выполненным в виде закрепленного на трубе стакана, управляющим элементом и пьезометром, при этом выходной патрубок выполнен в виде цилиндра с окнами переменно гоо увеличивающегося сечения в направлении к клапану, выполненному в виде стакана, закрепленного на трубе, пропущенной через входной патрубок и со- С, единенной с мембраной, отражатель установлен снаружи выходного патрубка

Ф . а управляющий элемент соединен с мембранным приводом и выходным латрубком.

1 1

Изобретение относится к мелиорации, а именно к устройствам регулирования водоподачи из распределительных трубопроводов закрытых ороситель-. ных систем.

Цель изобретения — предотвращение возникновения гндроударов и обеспечение саморегулирования расхода при широком диапазоне изменения давления в сети, На фиг. 1 представлен гидрант, общий вид; на фиг. 2 — гидрант в закрытом состоянии при наличии воды в проводящей сети; на фиг, 3 — то же, в открытом состоянии; на фиг. 4 гидрант в режиме саморегулирования, !

Гидрант состоит из корпуса 1 с крьппками 2 и 3. Мембрана 4 мембран— ного привода 5 образует с крышкой 2 мембранную полость 6, Входной патрубок 7 установлен перпендикулярно боковой поверхности корпуса 1, Выходной патрубок 8 выполнен в виде цилиндрического стакана и установлен коаксиально внутри крьппки 3. Выходной патрубок 8 выполнен с окнами

9 геременного, увеличивающегося сечения в направлении к клапану 10, установлеккому на наружной поверхности патрубка 8 и закрепленному на разгрузочной трубе 11 с отверстиями 12. Конец разгрузочной трубы 11 шарнирно соединен с мембраной 4 мембранного привода 5. В выходном патрубке 8 предусмотрены направляющие

13. Внутри крышки 3 установлен отражатель 14 в форме стакана, закрепленного ка конце разгрузочной трубы 11 с возможностью продольного перемещения по ней. Гидрант содержит двухходовой угравляющий элемент 15, соединенный через канал связи 16 с мембранной полостью 6 мембранного привода 5 и через канал связи 17 с пьезометром 18, установленньм в выходном патрубке 8.

Гидрант работает следующим образом.

Управляющий элемент 15 установлен в положение "Закрыт". В этом случае полость корпуса 1 сообщена с мембранной полостью 6. Давление в обеих полостях равны. Давление воды направлено на торцовую поверхность клапана 10, прижимая его к крышке 3 гидранта. Истечения воды не происходит и гидрант закрыт. При переключении управляющего элемента 15 в

201434 2

t5

55 положение Открыт" мембранная полость

6 сообщается через пьеэометр 18 с полостью выходного патрубка 8, Происходит сброс давления в мембранной полости 6 и за счет разности площадей мембраны 4 и клапан 10 сила давления воды направлена на его открытие. Клапан 10 отходит от крышки 3 и вода через окна 9 поступает в выходной патрубок 8 и далее через зазор между выходным патрубком и отражателем к потребителю.

Давление в области выходного пат-. рубка 8 повьппается и через пьезометр

18 по каналу связи 17 передается в мембранную полость 6, однако давление в выходном патрубке не влечет повышения давления под клапаном 10, поскольку за счет разгрузки через окна 9 и разгрузочную трубу 11 давление в полости кдапана !О всегда равно атмосферному при открытом сбросе воды.

При больших скоростях может .происходить эжектирование воды по разгрузочной трубе 11. Клапан 10 во всех режимах гидравлически разгружен мембраной 4. На открытие клапана действует сила, определяемая произвдением величины входного давления на разность между площадью мембраны 4 и площадью клапана 10. На прикрытие клапана 10 действуег сила, складывающаяся из силы давления воды в волости 6, равного давлению в выходном патрубке 8, на площадь мембраны

4, динамического напора потока в выходном патрубке 8 на отражатель 14 и усилия на отражатель 14 от перепада давления на его внутренней и внешней поверхности. При значительном дросселировании давления в проходном сечении клапана 10 усилие на закрытие возрастает незначительно, что приводит к саморегулированию расхода гкдранта при изменениях давления в сети.

Значительному повышению эффекта саморегулирования расхода. служит связь клапана 10 с отражателем 14.

Одновременно с открытием клапана 10 уменьшается проходное сечение между патрубком 8 и отражателем 14, что приводит к значительному увеличению силы, действующей на прикрытие клапана 10. Расходные характеристики зависят от исходной установки отражателя 14 относительно патрубка 8, которая и обеспечивает требуемый коэффициент расхода гидранта в режиме саморегулирования расхода без применения дополнительных регулировочных пружин и противовесов, Конструкция гидранта обеспечивает получение высокого коэффициента расхода при работе гидранта в режиме саморегулирования. Для этого снимают отражатель 14 и трубы 11 закрывается пробкой. Давление в полости клапана 10 равно давлению в выходном патрубке 8, клапан 10 гидравлически, нагружен и максимально открыт, что обеспечивает универсальность его применения на самонапорных оросительных системах, при эксплуатации которых гидранты, расположенные в верхней зоне оросителей, работает при весьма малых давдениях с максимальным открытием проходных сечений, а гидранты в нижней зоне оросителей, где давление в сети за счет геодезии прокладки трубопроводов повьппается от 0,01 до 0,6 ИПа, должны обеспечивать саморегулирование расхопл. С целью исключения опасности возникновения гидроударов в сети при его срабатываниях в конструкции привода используют эффект защемления воздуха в полости 6 мембранного привода.

Скорость изменения давления в полос201434 ф ти 6 привода при этом многократно замедляется вследствие работы объема воздуха в качестве амортизатора.

При соединении полости гидранта с полостью 6 привода давление в последней плавно возрастает за счет противодавления воздуха поступлению воды в полость, При соединении полости 6 привода со сбросом давление в ней

10 плавно снижается за счет расширения воздуха, что приводит к замедлению срабатывания гидранта. Для обеспечения подзарядки воздуха в полость

6 привода достаточно подключить ка15 налы связи 16 и 17 к полости 6 привода и патрубку 7 в их нижних точках.

Гидравлическая разгрузка клапана обеспечивает надежную работу гидран2п та во всем диапазоне рабочих давлений на самонапорных оросительных системах от минимального (порядка

0,01-0,02) до максимального (порядка

0,6 МПа).

25 Мембрана привода в период, когда гидрант закрыт, полностью разгружена, а во время его работы также не подвергается максимальным нагрузкам, соответствующим полной величищб не рабочего давления в сети, т.е. работает в более благоприятных условиях эксплуатации.

l201434 8ан

3анрыв

1201434

Я

Составитель В. Хлистунов

Техред М.Надь Корректор М. Максимишинец

Редактор В. Ковтун

Заказ 7971/29 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130350 Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4