НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
PUMP PLANT

Изобретение относится к конструкциям струйной техники, а именно к устройствам насосно-эжекторных установок, предназначенных для транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок. Данная конструкция насосной установки эжекторного типа может быть использована в различных отраслях промышленности, гидротехники и мелиорации для подъема и подачи больших объемов жидкости на вышерасположенные участки.
Известна конструкция насосно-эжекторной установки для транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок [1], выполненная в виде ступенчатого или наклонного канала (лотка) с поперечно расположенными разделительными вертикальными стенками, делящими общую требуемую высоту подъема жидкости на части. В нижних частях разделительных стенок выполнены пропускные отверстия прямоугольной формы, оснащенные заградительными козырьками, образованными экранирующими заградительными стенками, установленными по периметрам пропускных отверстий параллельно осям распространения струй. Внутри заградительных козырьков по периметрам пропускных отверстий расположены струеобразующие насадки под некоторым углом к оси отверстия. Насадки связаны посредством трубопровода с питающим насосом, подающим в насадки транспортируемую жидкость. Образованные таким образом струи жидкости создают суммарный эжектирующий поток с напором, достаточным для транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок.
Основным недостатком данной конструкции насосно-эжекторной установки являются большие энергетические затраты в расчете на единицу объема транспортируемой жидкости.
Наиболее близким к предлагаемой конструкции насосной установки является рыбоход для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф [2], выполненный в виде ступенчатого или наклонного лотка (канала) с продольным уклоном в сторону нижнего бьефа, содержащего поперечно расположенные вертикальные разделительные стенки, делящие рыбоход на камеры. В вертикальных разделительных стенках размещены пропускные отверстия прямоугольной, квадратной или круглой формы, по периметру которых расположены струеобразующие насадки. Пропускные отверстия рыбохода оснащают заградительными козырьками таким образом, что насадки находятся внутри сформированной козырьками выходной части пропускного отверстия и расположены параллельно плоскости прилегающего экранирующей стенкой заградительного козырька, который размещают внутри разделительной стенки рыбохода, при этом роль экранирующих стенок заградительного козырька играют грани выходной части пропускного отверстия. Струеобразующие насадки сообщаются с раздающими коллекторами, выполненными внутри разделительных стенок.
Основным недостатком данной конструкции рыбохода, используемой в качестве насосной установки эжекторного типа, являются прежде всего высокие энергетические затраты.
Целью изобретения является создание условий для стабильной работы насосной установки, а также обеспечение минимальных энергетических затрат на подъем и подачу единицы объема жидкости при соблюдении экологических требований охраны природы.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Заборные трубопроводы насосов связывают с нижерасположенными камерами насосной установки, что позволит использовать расход струй жидкости для подъема и подачи дополнительных объемов жидкости в вышерасположенные камеры насосной установки. Данное обстоятельство позволит свести к минимуму энергетические затраты, приходящиеся на единицу объема транспортируемой жидкости, по сравнению с прототипами.
Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции насосной установки эжекторного типа. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:
фиг.1 - продольный разрез насосной установки;
фиг.2 - схема работы пропускного отверстия насосной установки.
Насосная установка (фиг.1) выполняется в виде открытого или закрытого наклонного или ступенчатого лотка или канала 1, соединяющего верхний и нижний расположенный участок. Внутри лотка или канала 1 устанавливают поперечные вертикальные разделительные стенки 2, образующие камеры 3 насосной установки эжекторного типа. В разделительной стенке 2 выполняют пропускное отверстие 4 прямоугольной, квадратной или круглой формы с заградительным козырьком, причем заградительный козырек размещают внутри разделительной стенки 2 камеры насосной установки, при этом роль экранирующих стенок заградительного козырька играют грани 5 выходной части пропускного отверстия 4. Струеобразующие насадки 6 устанавливают внутри сформированной козырьками выходной части пропускного отверстия 4 и по его периметру, причем их располагают параллельно плоскости прилегающего экранирующей стенкой 5 заградительного козырька и параллельно или под углом к оси пропускного отверстия 4. Системы струеобразующих насадков 6 связаны с раздающими коллекторами 7, выполненными внутри поперечных вертикальных разделительных стенок 2. Сами раздающие коллекторы 7 соединены с насосами 8, которые в свою очередь связаны посредством заборных трубопроводов 9 с нижерасположенными камерами 3 насосной установки.
Насосная установка эжекторного типа работает следующим образом. При работе насосной установки в качестве рабочей жидкости используется транспортируемая жидкость, которую подают в струеобразующие насадки 6 из раздающих коллекторов 7 (фиг.1, 2). Раздающие коллекторы питают с помощью насосов 8, которые в свою очередь всасывают транспортируемую жидкость посредством заборных трубопроводов 9 из нижерасположенных камер 3 насосной установки. При истечении жидкости через струеобразующие насадки 8 образуются ряды параллельных струй жидкости 10, которые, взаимодействуя между собой, образуют суммарный эжектирующий поток транспортируемой жидкости 11. Суммарный поток 11 приводит в движение жидкость из одной камеры 3 через пропускное отверстие 4 в вышерасположенную камеру насосной установки. За счет суммарного потока 11 и при одновременной работе всех насосов 8 насосной установки вдоль лотка или канала 1 формируется движущий поток 12, который будет транспортировать жидкость с первого участка на второй, выше расположенный участок. Кроме того, суммарный поток 11 будет поддерживать автоматически в камерах 3 насосной установки заданный уровень транспортируемой жидкости, величина которого зависит от скорости истечения струй 10 из насадков 6. Таким образом, изменяя начальную скорость истечения струй жидкости 10, регулируют объемы и высоту подачи транспортируемой через насосную установку жидкости.
Несомненным достоинством предлагаемой конструкции насосной установки эжекторного типа является питание насосов посредством заборных трубопроводов из нижерасположенных камер насосной установки, что позволит использовать для транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок, не только эжектирующую способность струй, но и полезную мощность насосов.
Предлагаемое изобретение позволит существенным образом упростить задачу и повысить надежность транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок с минимальными энергетическими затратами на единицу объема транспортируемой жидкости при соблюдении экологических требований охраны природы.
Источники информации
7
1. Пат. 2178480 РФ, МПК Е02В 8/08. Конструкция насосно-эжекторной установки для транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок / О.Г. Введенский, А.Я Полянин (РФ) - №2000107451/13. Заявлено 27.03.2000. Опубл. 20.01.2002. Бюл. №2. - 3 с.
8
2. Пат. 2339762 РФ, МПК Е02В 8/08. Рыбоход для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф / О.Г. Введенский (РФ). - №2007110607/03. Заявлено 22.03.2007. Опубл. 27.11.2008 Бюл. №33. - 8 с.