ВОДОПОДЪЕМНИК

К заявке № 2007107731/06
Водоподъемник
Полезная модель относится к устройствам для подъема воды из водоемов, в частности, к водоподъемникам, использующим кинетическую и потенциальную энергию выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано для сельскохозяйственного водоснабжения, орошения и пожаротушения.
Известна эрлифтная установка, содержащая смонтированные на плавсредстве подъемную трубу со смесителем в ее нижней части и компрессор с воздуховодом, а также два воздушных коллектора, имеющих сопла и установленных ниже ватерлинии плавсредства, при этом плавсредство снабжено насосом, коллекторы размещены по периметру плавсредства и один из них подсоединен к насосу (см. SU 1657769 A1, кл. F04F 1/18, опубл. 23.06.1991).
Недостатком данной установки является сложность конструкции, невысокий КПД.
Известны водовоздушные подъемники (эрлифты), применяемые в водоснабжении для подъема вод из глубоких скважин, при этом эрлифт включает в себя электродвигатель, компрессор, ресивер, водовоздушную и воздушные трубы, форсунку, сборный резервуар и отражатель. Действие эрлифтов основано на физическом законе равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах (см. Д.С.Циклаури. Гидравлика, сельскохозяйственное водоснабжение и гидросиловые установки. Изд. литературы по строительству. Москва, 1970, с.152-154, рис.11.39, 11.40).
Недостатком данных подъемников воды является невысокая надежность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является ротационный водоподъемник, включающий в себя водяное колесо, лопасти, вал, воздушный колпак, водоподъемную трубу, при этом вал соединен с компрессором через редуктор, водоподьемная труба с фильтром и форсункой расположена в донном колодце, устроенном в дне русла открытого потока (см. RU 2135839 C1, кл. F04F 1/18, опубл. 27.08.1999).
Недостатком данного водоподъемника является сложность конструкции, невысокий КПД.
Технический результат, который может быть получен с помощью описываемой полезной модели сводится к удешевлению подъема воды за счет использования потенциальной и кинетической энергии дымовых газов двигателя внутреннего сгорания и многосоплового эжектора, увеличение высоты подъема воды, КПД и упрощение конструкции.
Технический результат достигается с помощью водоподъемника, содержащего напорную емкость с патрубком расхода воды и водоподъемной трубой, причем конец трубы установлен в водоеме, который согласно полезной модели дополнительно снабжен двигателем внутреннего сгорания с выхлопной трубой и эжектором, причем последний установлен на концевой части водоподъемной трубы, опущенной в водоем, соединен с выхлопной трубой посредством гибкой трубы и водоподъемной - посредством патрубка и содержит камеру дымовых газов, соединенную патрубком с гибкой трубой и многоярусные, по крайней мере, два яруса, наклонные сопловые отверстия, направленные в сторону подъема воды.
Двигатель внутреннего сгорания может быть установлен на транспортном средстве, например, тракторе.
На фиг.1 изображен водоподъемник, общий вид.
На фиг.2  - эжектор, на котором выполнены многоярусные наклонные сопловые отверстия.
Водоподъемник состоит из двигателя 1 внутреннего сгорания с выхлопной трубой 2, эжектора 3, водоема 4, водоподъемной трубы 5, на концевой части которой установлен эжектор 3, опущенный в водоем 4, напорной емкости 6 для воды, установленной на необходимой высоте и имеющей патрубок 7 для расхода воды. Эжектор 3 соединен с выхлопной трубой 2 посредством гибкой трубы 8 и содержит камеру 9 дымовых газов, соединенную патрубком 10 с гибкой трубой 8, и многоярусные, по крайней мере, два яруса, наклонные сопловые отверстия 11, направленные в сторону подъема воды. Эжектор 3 соединен с водопроводной трубой 5 посредством патрубка 12. В водоподъемнике используют кинетическую и потенциальную энергию выхлопных газов двигателя 1 внутреннего сгорания, поступающих по патрубку 10 в камеру 9 дымовых газов и через многоярусные, по крайне мере два яруса, наклонные сопловые отверстия 11 во внутреннюю полость эжектора 3 с образованием в этой полости газо-водяной смеси. Далее смесь подается в напорную емкость 6 для воды, установленную на необходимой высоте.
Водоподъемник работает следующим образом.
Двигатель 1 внутреннего сгорания, например трактора, запускают, прогревают и подачей топлива устанавливают средние обороты, на выхлопную трубу 2 закрепляют гибкую трубу 8. Дымовые газы по гибкой трубе 8 через патрубок 10 поступают в камеру 9 дымовых газов и через многоярусные, по крайней мере два яруса, наклонные сопловые отверстия 11 во внутреннюю полость эжектора 3, где смешиваются с водой поступающей из водоема 4, образуется газо-водяная смесь которую по патрубку 12 и водоподъемной трубе 5 подают в напорную емкость 6 для воды, вода наполняет напорную емкость 6 и по патрубку 7 поступает на полив или в систему технического обслуживания. Плотность газо-водяной смеси намного ниже чем плотность воды, при давлении дымовых газов в 2 атм происходит подъем воды на значительную высоту 20 -:- 40 м, что обеспечивает полив значительных площадей земли, ввиду того, что дымовые газы активно смешиваются с водой водоема 4 в эжекторе 3 и водоподъемной трубе 5, все тепло дымовых газов улавливается водой и за счет этого вода подогревается, используется также тепло водяных паров дымовых газов, за счет чего тепловой КПД водоподъемника приближается к 100%.
По окончании работы, гибкую трубу 8 отсоединяют от выхлопной трубы 2 двигателя 1 внутреннего сгорания, и трактор используют для иных работ.
Полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- удешевление производства поднятия воды из водоема за счет использования потенциальной и кинетической энергии дымовых газов двигателя внутреннего сгорания и эжектора, имеющего многоярусные, по крайней мере, два, наклонные сопловые отверстия;
- увеличение высоты подъема воды;
- повышение КПД водоподъемника;
- упрощение конструкции;
- возможность использования для сельскохозяйственного водоснабжения, орошения и пожаротушения.