ТАРАН ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к области гидравлики и может быть использовано как водоподъемное устройство в различных сферах народного хозяйства, в частности, в сельском хозяйстве для полива или для подачи родниковой воды.
Известен двухжидкостный таран, включающий подводящую трубу с ударным клапаном и эластичной диафрагмой, обеспечивающей пьезометрическую связь подводящей трубы с воздушным колпаком, внутренняя полость которого ограничена впускным и перепускным клапанами (рис. 30 с. 64, Овсепян В.М. Гидравлический таран и таранные установки. - М.: Издательство «Машиностроение», 1968. - 124 с).
Недостатком известной конструкции является относительно низкая унификация конструкции, которая заключается в том, что устройство предназначено для работы только совместно с двумя жидкостями.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является таран гидравлический, содержащий водоподъемную ступень, включающую подводящую трубу с ударным клапаном, напорный колпак с впускным и перепускным клапанами, а также трубу, соединяющую колпак с водонапорной емкостью, в верхней части напорного колпака с помощью штуцера с золотником закреплен полый демпфер, выполненный в виде резиновой воздушной камеры, с возможностью изменения режима работы (RU №82798, МПК F04F 7/02 опубл. 10.05.2009 г.).
Недостатком известной конструкции является относительно низкая унификация конструкции, в связи с тем, что устройство предназначено для работы только с одной жидкостью. Кроме того, полый демпфер при работе устройства на высоких нагнетательных напорах подвержен разрушению.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет использования одной и той же конструкции гидравлического тарана для одно- и двухжидкостного исполнения.
Технический результат достигается тем, что таран гидравлический содержит подводящую трубу с ударным клапаном, напорный колпак с впускным и перепускным клапанами, внутри которого размещен демпфер, выполненный в виде полой резиновой камеры, связанной с обратным клапаном, а также нагнетательную трубу, соединяющую перепускной клапан с водонапорной емкостью. Дополнительно введены три крана, второй обратный клапан и перепускная линия. Первый кран включен параллельно впускному клапану, второй кран - последовательно с перепускным клапаном, третий кран - последовательно со вторым обратным клапаном в перепускную линию, соединяющую демпфер с нагнетательной трубой на участке после второго крана по ходу движения рабочей среды в ней.
На чертеже изображен гидравлический таран
Таран гидравлический содержит подводящую трубу 1 с ударным клапаном 2, напорный колпак 3, внутри которого размещен демпфер 4, выполненный в виде полой резиновой камеры. Демпфер 4 связан с обратным клапаном 5. Впускной клапан 6 соединяет подводящую трубу 1 с напорным колпаком 3. Перепускной клапан 7 через нагнетательную трубу 8 соединяет напорный колпак 3 с водонапорной емкостью 9. Дополнительно введены три крана 10, 11, 12, второй обратный клапан 13 и перепускная линия 14. Первый кран 10 включен параллельно впускному клапану 6, второй кран 11 - последовательно с перепускным клапаном 7, третий кран 12 - последовательно со вторым обратным клапаном 13 в перепускную линию 14, соединяющую демпфер 4 с нагнетательной трубой 8 на участке после второго крана 11 по ходу движения рабочей среды в ней.
Таран гидравлический работает по одному из следующих вариантов:
- как одноконтурный (одножидкостной);
- как двухконтурный (двухжидкостной); в этом случае рабочая среда используется для нагнетания некоторой другой жидкости, причем, между собой они не смешиваются.
В случае работы тарана гидравлического как одноконтурного (одножидкостного) полость напорного колпака 3, ограниченная демпфером 4 и обратными клапанами 5 и 13, заполнена воздухом: Краны 10 и 12 закрыты, открыт кран 11. Затем подводящая труба 1 заполняется рабочей средой (жидкостью) и начинает истекать через открытый ударный клапан 2. В момент времени, когда скорость истечения жидкости окажется достаточной, ударный клапан 2 закроется и возникнет гидравлический удар. В результате повышения давления в подводящей трубе откроется впускной клапан 6, через который рабочая среда будет поступать в напорный колпак 3. При этом демпфер 4 будет прогибаться, сжимая воздух, находящийся в полости напорного колпака 3, ограниченной демпфером 4 и обратными клапанами 5 и 13. После того, как давление рабочей среды до впускного клапана 6 и после него уравновесится, он закроется, а жидкость, вытесняемая сжатым воздухом из напорного колпака 3 будет поступать через перепускной клапан 7 и кран 11 в нагнетательную трубу 8 и водонапорную емкость 9. В это же время автоматически, под действием собственного веса, откроется ударный клапан 2 и процесс работы гидравлического тарана по нагнетанию рабочей среды (жидкости) повторится в описанной выше последовательности.
В случае работы тарана гидравлического как двухконтурного полость его напорного колпака 3, ограниченная демпфером 4 и обратными клапанами 5 и 13 будет заполняться произвольной жидкостью, нагнетание которой необходимо осуществить, кран 11 закрыт, открыты краны 10 и 12. Подводящая труба 1 заполняется рабочей средой, которая будет поступать к открытом ударному клапану 2 и начнет истекать через него. В момент времени, когда скорость истечения жидкости окажется достаточной, ударный клапан 2 закроется и возникнет гидравлический удар. В результате этого в напорный колпак 3 будет поступать рабочая среда из подводящей трубы 1 через открытый впускной клапан 6 и первый кран 10. Демпфер 4 будет прогибаться вверх, вытесняя при этом нагнетаемую жидкость, находящуюся во внутренней полости напорного колпака 3, ограниченной демпфером 4, обратным клапаном 5 и вторым обратным клапаном 13 в перепускную линию 14 через открытые третий кран 12 и второй обратный клапан 13. Затем нагнетаемая жидкость из напорного колпака 3 поступает в нагнетательную трубу 8 и водонапорную емкость 9. После того, как давление рабочей среды в подводящей трубе 1 и давление в напорном колпаке 3 со стороны нагнетаемой жидкости выравнивается, демпфер 4 вернется в исходное положение, впускной клапан 6 закроется, а через открытый кран 10 рабочая среда уйдет в питательную трубу 1 и снова начнет истекать через открытый, к тому времени, ударный клапан 2. После чего процесс повторится в описанной выше последовательности.
В результате использования заявляемой конструкции гидравлического тарана обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства, поскольку одно и то же устройство можно использовать для нагнетания непосредственно самой рабочей среды или некоторой другой жидкости, исключая при этом их смешивание. Данное обстоятельство, например, может быть выгодно использовано в тех местах, когда имеется значительное количество загрязненной воды (рабочей среды) и малое количество чистой родниковой воды (нагнетаемой среды).