Способ срыва вакуума в сифонном водовыпуске насосной станции

 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сифонным водовыпускам насосных станций и касается режима их эксплуатации . Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции в режиме остановки. Напорный трубопровод сопрягается с восходящей ветвью сифона, заканчивающейся гребнем сифона и переходящей в нисходящую ветвь сифона, заглубленную под уровень напорного бассейна. В концевой части трубопровода сверху жестко установлена воздуховодная труба. Клапан срыва вакуума в виде вакуумбака, сообщенного с внутренней полостью сифона трубой, установлен в ключевом сечении над гребнем сифона. Химические камеры заполнейы химическими реактивами и соединены с реакционной емкостью в верхней части вакуум-бака. Труба снабжена вентилем с электроприводом на восходящей ветви сифона, вблизи гребня расположен датчик направления течения. После остановки насоса жидкость начинает обратное движение по восходящей ветви сифона. Датчик направления течения дает импульс на открытие вентиля и образованный в результате химической реакции искусственный газовый поток из вакуум-бака под .давлением выпускается в жидкость. Таким образом, обеспечивается разрядка сифона до начала обратного тока воды в нем. Такой способ срыва вакуума позволяет расширить диапазон срабатывания гидравлического устройства срыва вакуума в сифонном водовыпуске за счет получения кратковременного искусственного газового потока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАЛистических

РЕСПУБЛИК (st)s Е 02 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ:::::;- ..:::;-.: ч

" " " - -""""--:| i ЖА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645369/15 (22) 30.01,89 (46) 30.01,93. Бюл, ¹ 4 (71) Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (72) О.Я.Головацкий и Б.Б.Поспелов (56) Авторское свидетельство СССР

¹1247453,,кл. Е 02 В 7/18, 1985. (54) СПОСОБ СРЫВА ВАКУУМА В СИФОННОМ ВОДОВЪ|ПУСКЕ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ . (57) Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сифонным водовыпускам насосных станций и касается режима их эксплуатации. Цель изобретения — повышение надежности работы насосной станции в режиме остановки. Напорный трубопровод сопрягается с восходящей ветвью сифона, заканчивающейся гребнем сифона и переходя щей в нисходящую ветвь сифона, заглубленную под уровень напорного бассейна. В концевой части трубопровода сверху жестко установлена воздуховодная

Изобретение относится к гидротехнйке, а именно к режиму эксплуатации сифонных водовыпусков насосных станций.

Цель изобретения — повышение надежности работы насосной станции в режиме остановки.

На чертеже изображен сифонный водо-" выпуск насосной станции, Напорный трубопровод 1 сопрягается с восходящей ветвью сифона 2, заканчивающейся гребнем сифона 3 и переходящей в нисходящую ветвь сифона 4, заглубленную под уровень УВВБ напорного бассейна 5. В

„„. 1 Ц „„1791519 А1

2 труба. Клапан срыва вакуума в виде вакуум- бака, сообщенного с внутренней полостью сифона трубой, установлен в ключевом сече- нии над гребнем сифона, Химические камеры заполнейы химическими реактивами и соединены с реакционной емкостью в верхней части вакуум-бака. Труба снабжена вентилем с электроприводом на восходящей ветви сифона, вблизи гребня расположен датчик направления течения, После остановки насоса жидкость начинает обратное движение по восходящей ветви сифона.

Датчик направления течения дает импульс на открытие вентиля и образованный в результате химической реакции искусственный газовый поток из вакуум-бака под давлением выпускается в жидкость. Таким образом, обеспечивается разрядка сифона до начала обратного тока воды в нем. Такой способ срыва вакуума позволяет расширить диапазон срабатывания гидравлического устройства срыва вакуума в сифон ном водовыпуске за счет получения кратковременного искусственного газового потока. 1 ил. концевой части трубопровода 1 сверху жестко установлена воздуховодйая труба 6. В зоне положительного давления сифона при максимальном уровне напорного бассейна

5 размещен клапан срыва вакуум в виде вакуум-бака 7, сообщаемого с проточной ча.стью при помощи входящей внутрь вакуумбака 7 трубы 8. Дно вакуум-бака 7 выполнено воронкообразным для обеспечения слива воды в трубопровод 1. Химические камеры 9, 10 заполненные химическими реактивами, гидравлически соединены с реакционной емкостью 11, рас1791519 положенной в верхней части вакуум-бака 7, Трубка 8 снабжена вентилем 12 с электроприводом. На восходящей ветви сифона 2 вблизи гребня 3 расположен датчик направления течения 13.

Устройство работает следующим образом, При пуске насоса вода начинает поступать в трубопровод 1, вытесняя воздух че рез воздуховодную трубу 6, Оставшийся в проточной части воздух поступает по трубке

8 в вакуум-бак 7, который служит гидравлическим амортизатором волн повышения и понижения давления, наблюдающихся в режимах пуска-остановки насоса. При вытеснении воздуха происходит полная зарядка сифона. Оставшийся в нижней части вакуум-бака 7 некоторый объем воздуха регулируется напором соответствующих рабочим параметрам насоса.

При отключении насоса под действием силы тяжести в нисходящей ветви 4 сифона и под действием силы инерции в восходящей 2 и нисходящей 4 ветвях сифона жидкость продолжает двигаться в прямом направлении. Столб жидкости в напорном трубопроводе 1 под действием : силы тя>кести вначале останавливается, а затем начинает движение в обратную сторону.

Этомуявлению предшествует снижение напора,""развиваемого насосом из-за постепенного снижения оборотов насоса..При этом величина вакуума в сифоне резко возрастает и определяется разйостью отметок гребня сифона 3 и уровня жидкости в аванкамере (УВНБ). При небольших колебаниях уровня воды в напорном бассейне 5 (УВВБ), когда опорожнение небольшого количества жидкости в объеме столба жидкости в воздуховодной трубе 6 происходит до начала обраФйбФ "гечения жидкости из сифона, йолость трубопровода 1 сообщается с атмос ферой и прбисходит срыв вакуума в сифоне

2. Однако при высокой отметке уровня в напорном бассейне 5 (УВВБ) обратное течение жидкости из сифона начинается прежде, чем из воздуховодной трубы 6 вытечет жидкость, т.е. без срыва вакуума в сифоне.

С целью ускорения срыва вакуума до начала обратного течения жидкости выше пьезометрической линии, то есть всегда в зоне вакуума, предусмотрен вакуум-бак 7, соединенный с полостью сифона трубкой 8, При работе насоса и расчетной величине давления в сифоне Р1обьем воздуха в вакуум-баке. После остановки насоса, когда величина вакуума в сифоне резко возрастает (давление Pz

) объем воздуха в соответствии с законом Бойля-Мариотта Р1Ч1=Р2Ч2 также возрастает, и воздух через трубку 8 попад;,ет в полость сифона. Под действием силы тяжести обратный поток жидкости в восходящей ветви 2 сифона будет расширять попавший в полость сифона воздух

5 вплоть до полного разрыва сплошности обратного потока.

Увеличение объема воздуха, поступающего из вакуум-бака 7 достигается с помощью искусственного газового потока, 10 создаваемого в момент остановки насоса путем химической реакции компонентов, складируемых в камерах 9 и 10. Например, . для получения искусственного газового потока двуокиси углерода могут быть исполь15 зовэны химические реакции взаимодействия щавелевой кислоты с карбонатом натрия

О ск;с, я,о

О-Мо, 20 CHR-c о.

+ NQ COç — >

C-.-0 он

Р

+H со .о сн -с

2 о-Йа

25 или разложения природного карбоната кальция (реактивного, технического) путем воздействия на него соляной кислоты

Со,СО,+НС - Со,С1, + Н СО

u N

Н,О СО, 50 Химические компоненты расположены в обойме, передвигающейся в реакционную емкость 11 на одно деление, обеспечивающее контакт с порцией другого компонента в количестве, необходимом для образова55 ния искусственного газового потока интенсифицирующего поступление воздуха из вакуум-бака 7 до момента опорожнения воздуховодной трубы 6 и срыва вакуума, Объем искусственного газового потока зависит от параметров насоса и трубопровода 1.

Выделяющийся газобразный СО2

35 скапливается в резервуаре 11 и в ну>кный момент через вентиль 12 пропускается навстречу обратному потоку жидкости., Показания датчика направления течения 13 при прямом токе жидкости после

40 пуска насоса дают импульс нэ образование газовой смеси, а при подаче обратного тока жидкости при остановке насоса дают импульс на открытие вентиля 12 и срыва вакуума. Расположение датчика 13 вблизи

45 гребня 3 сифона оптимизирует время апуска искусственного потока газа в момент образования разрыва сплошности обратного потока, 1791519

Редактор

Составитель В.Саранчев

Техред М.Моргентал Корректор M,Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 137 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Оптимизация временного интервала срыва вакуума и объем газового потока может быть достигнута путем установки нескольких датчиков направления течения на восходящей ветви 2 с импульсом на откры- 5 тие вентиля 13 при установившемся обратном движении воды в трубопроводе 1 и сифоне 2 и — на закрытие вентиля после последовательных регистраций отсутствия обратного потока воды в результате опроса 10 датчиков, начиная с верхнего 13.

Таким образом, предлагаемый способ срыва вакуума позволяет расширить диапазон срабатывания гидравлического ус- 15 тройства срыва вакуума в сифонном водовыпуске за счет получения кратковременного искусственного газового потока, Формула изобретения

Способ срыва вакуума в сифонном водовыпуске насосной станции, оборудованном клапаном срыва вакуума, включающий выпуск газового потока через клапан срыва вакуума в жидкость, движущуюся в обратном направлении по восходящей ветви сифона, отличающийся тем,что,сцелью повышения наде>кности в работе насосной станции в режиме остановки, посредством датчиков направления течения, установленных на восходящей ветви сифона, контролируют направление течения жидкости, при этом в момент появления течения жидкости в обратном направлении по сигналу датчиков начинают выпуск газового потока поц избыточным давлением, а в момент прекращения обратного тока жидкости — оканчивают выпуск газового потока,