ИР 8(632) за 2002 г.
Особенно хорош гидротаран в локальном водопроводе, например на небольшой ферме у сельского пруда. Но применялся и в крупных — для питания фонтанов в Версале, например. В ХIХ — начале ХХ в. эти машины производились большими сериями в Англии, Германии, США. В Москве специализированный завод "Гидротаран" работал еще в начале тридцатых годов. Кое-где эта старинная техника до сих пор работает. Но — редко: успехи электрификации и некоторые недостатки гидротарана подорвали конкурентоспособность этого насоса.
Однако сегодня электроэнергия все дорожает. И дальновидные хозяйственники вспомнили о гидротаране. Но известные конструкции неудобны во многих местах: необходим слив значительной части воды, протекающей через насос. Значит, требуется место слива ниже расположения насоса. А сам он должен быть ниже уровня воды в источнике. Соблюсти эти условия удается только у плотины или на горной речке. Сгодится и карликовая запруда на малой речке. Но как быть на берегу большой, где кустарную плотину поставить нельзя?
"Подводный гидротаран" М.Бурангезлова в плотине не нуждается. Не нужен ему и слив.
Для запуска в работу из пусковой емкости 1 в цилиндр 2 подают воду под давлением, больше скоростного напора течения реки. Для этого емкость располагается достаточно высоко. Поршень 3 смещает шток 4 и прикрепленный к нему диск 5 ударного клапана влево. Кулачковый механизм, вмонтированный в шток, поворачивает диск 6 так, что отверстия в обоих дисках совпадают, вследствие чего сопротивление течению речной воды через гидротаран уменьшается. Движение штока прекратится, когда упор 7 надавит на рейку 8 механизма управления вентилем 9. Он откроется, давление в цилиндре упадет, шток под действием скоростного напора двинется вправо. Кулачковый механизм при этом повернет диск 6 вокруг оси штока так, что отверстия в дисках перекроются и сопротивление клапана увеличится, а скорости течения воды и движения клапана со штоком сравняются. Движение вправо закончится ударом диска 5 в край 10 питательной трубы. Проток мгновенно закроется, произойдет гидроудар. Динамическое давление воды откроет обратные клапаны, вода поступит в воздушный колпак 11 и далее — в сеть потребителя и в гидроаккумулятор 12, а затем — в цилиндр 2. Под действием этого давления поршень начнет движение влево — процесс повторится и будет повторяться автоматически уже без участия пусковой емкости 1, которая пополнится при заполнении цилиндра 2.
Этой машине не нужен слив "лишней" воды, что не только повышает экономичность и удобство эксплуатации, но и делает машину почти универсальной — она может работать на любой реке. Чем быстрее течение, тем производительнее насос или миниатюрнее при равной производительности. Устройство водопровода с гидротараном требует осмотрительности: где попало его ставить не надо. На самой тихой реке есть быстрины, где течение сильнее среднего. Там и место гидротарану. Работоспособен круглый год, если установлен глубже промерзания реки.
Производительность и КПД устройства можно несколько повысить, если приемную трубу заменить конфузором, тогда скорость течения через ударный клапан повысится.
Пат. 2137949. Бурангезлов М.К.
129515, Москва, ул.Академика С.П.Королева, 13. ОАО "Институт ГИНцветмет". Патентной поверенной Малышевой Г.К.
Гидротаран – гидравлический таран.
Гидротаран (гидравлический таран) – это несложный и остроумный механизм, который, не нуждаясь в источнике энергии и не имея двигателя, поднимает воду на высоту нескольких десятков метров.
Описание гидротарана:
Гидротаран (гидравлический таран) – это несложный и остроумный механизм, который, не нуждаясь в источнике энергии и не имея двигателя , поднимает воду на высоту нескольких десятков метров.
Он может месяцами непрерывно работать без присмотра, регулировки и обслуживания, снабжая водой небольшой экопосёлок, родовое поселение, общину или ферму.
В основе работы гидравлического тарана лежит так называемый гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе.
Принцип действия гидротарана:
Ниже на рисунке изображена принципиальная схема гидротарана.
- 1. Питающая труба
- 2. Отбойный клапан
- 3. Напорный клапан
- 4. Воздушный колпак
- 5. Напорный трубопровод
- 6. Устройство забора воды
Питающая труба (1) имеет относительно большую длину. Высота уровня воды в месте её забора и в месте установки отбойного клапана должна быть не менее 0,5 м (от перепада напрямую зависит производительность и высота напора).
Гидравлический таран работает следующим образом. При открытом отбойном клапане (2) вода, двигаясь по питающей трубе (1), сливается наружу. При достижении определенной скорости потока, вода подхватывает отбойный клапан (2) и ускоренно перемещает его верх. Клапан (2) резко перекрывает поток воды. Передние слои воды, упираясь в клапан (2), останавливаются, в то время как остальные слои столба воды в питающей трубе (1) по инерции продолжают движение. Вследствие этого, происходит резкое повышение давления в зоне отбойного клапана (2), и весь столб воды в трубе (1) останавливается. Процесс повышения давления в трубе (1) сопровождается упругим сжатием воды. После остановки воды в трубе (1) возникает обратная, отраженная волна давления в сторону устройства забора воды (6), приводящая к понижению давления у отбойного клапана (2), вплоть до разряжения. Отбойный клапан (2) открывается, и процесс повторяется снова. В моменты повышения давления в области отбойного клапана (2) вода через напорный клапан (3) поступает в полость воздушного колпака (4) или, иначе, пневмогидроаккумулятора. Далее вода, практически без пульсации, по напорному трубопроводу (5) поступает к месту назначения.
Описанное явление, когда разогнанный массивный столб воды в длинной питающей трубе (1) ударяет по внезапно закрытому отбойному клапану (2), называют гидравлическим ударом.
Конструкция гидротарана “Качалыч”:
- 1. Питающая труба
- 2. Корпуса отбойного и напорного клапанов
- 3. Воздушный колпак
- 4. Напорный клапан
- 5. Клапанный узел
- 6. Скоба крепления
- 7. Отбойный клапан
Преимущества гидротарана:
– длительный срок службы,
– лёгок в использовании и неприхотлив в обслуживании,
– работает без топлива , электричества, газа и ручной силы, экономит финансы в колоссальных объёмах,
– может обеспечивать хозяйство до одного миллиона литров воды в год.
Применение гидротарана:
Гидротараны устанавливаются на реки, ручьи, водопады и ключи, а также на любые скопления воды , где есть возможность установить запруду с перепадом высоты от 0,5 метров.
Самодействующие насосы-гидравлические тараны не предназачены для колодцев, скважин и озёр!
Технические характеристики гидротаранов “Качалыч”:
| ПАРАМЕТРЫ / МОДЕЛЬ | “Качалыч” ГТ-01-40/½″ | “Качалыч” ГТ-03-32/½» |
| Рабочий перепад высот (м) | 1 — 8 | 0,5 — 3 |
| Рекомендуемый перепад высот (м) | 1,5 — 5 | 0,5 — 1,5 |
| Производительность, подъём воды (напор) на высоту 15м, перепад 1,5м (л/сутки) | 2000 | 1200 |
| Максимальный напор (при нулевой производительности), перепад 1,5м (м) | 40 | 25 |
| Диаметр напорной трубы ПНД SDR 11 (мм) | 40 | 32 |
| Гарантированный срок эксплуатации | 2 года | 2 года |
| Срок службы (при рекомендуемом обслуживании) | до 20 лет | до 10 лет |
| Особенности | — Большая прочность и долговечность | — Малая цена при оптимальной производительности |
| — Работа в большом диапазоне перепадов высот | — Хорошая работа при малом перепаде высот |
Примечание: описание технологии на примере гидротарана “Качалыч”.
гидротаран своими руками
гидротаран купить
гидротаран замкнутого цикла
гидротаран своими руками замкнутого цикла
гидротаран в стоячей воде
гидротаран видео
гидротаран чертеж
гидротаран колодце
гидравлический таран своими руками
устройство гидротарана
чистопольский с д книга гидравлические тараны
гидротаран своими руками чертежи
гидротаран марухина кутьенкова
гидротараны своими руками видео
гидротараны расчет
насос гидротаран своими руками
гидротаран генератор
гидротаран своими руками замкнутого цикла видео
гидравлические тараны большой производительности кобылянский
гидротаран без сброса
гидравлический таран купить
гидротаран сегодня марухина чертежи 2016 год
гидротаран купить украина
гидротаран производительность
купить подводный гидротаран
гидротаран мухина прототип
комплекс гидротаран
гидротаран в колодце с водой видео
гидротаран его характеристики
устройство клапанов гидротарана
явление гидротарана
что такое гидравлический таран видео
Подводный гидротаран может быть использован в конструкциях средств транспортирования жидкости, основанных на использовании гидравлического удара. Подающая труба с ударным клапаном сообщена с нагнетательной трубой посредством нагнетательного клапана и с баком возвратной воды посредством дополнительного нагнетательного клапана. Ударный клапан выполнен в виде двух дисков с совпадающими водопропускными отверстиями, соосно установленных на полом штоке, имеющем щелевидное направляющее отверстие, который размещен в подающей трубе с возможностью возвратно-поступательного движения. Один из дисков закреплен на штоке жестко, а другой установлен с возможностью осевого перемещения и поворота вокруг своей оси. Внутри штока установлен стержень-толкатель с головкой, один конец которого, подпружиненный со стороны штока, выполнен в контакте с поршнем. Поршень размещен в цилиндре, сообщенном с баком возвратной воды посредством питательной линии. Повышается производительность путем более полного использования энергии гидравлического удара. 1 ил.
Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям средств транспортирования жидкостей, основанных на использовании гидравлического удара, и может быть использовано для подъема воды из русла тихоходной реки.
Известен гидравлический таран, содержащий рабочую камеру с ударным вестовым клапаном, связанную с напорной и воздушной емкостями, причем воздушная емкость выполнена в виде равномерно расположенных по окружности колпаков, снабженных нагнетательными клапанами и сообщенных между собой (Авт.свид. СССР N 781403, кл. F 04 F 7/02, 1980).
Недостатком данного устройства является наличие неиспользованных потенциальных возможностей по увеличению производительности, КПД в связи с тем, что подача жидкости производится периодически.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является подводный гидротаран, содержащий подающую трубу с ударным клапаном, сообщенную с нагнетательной трубой посредством нагнетательного клапана, и воздушный колпак (Авт.свид. СССР N 1788344, кл. F 04 F 7/02, 1993 ). Подающая труба выполнена конусной, направленной раструбом навстречу потоку воды, а ударный клапан, расположенный на противоположном конце трубы, заключен под воздушным колпаком, свободно сообщающимся понизу с русловой водой.
Недостатком известного подводного гидротарана является низкая производительность устройства из-за потерь КПД вследствие высокого гидравлического сопротивления и неэффективной работы ударного клапана.
Кроме того, известный гидротаран не сможет работать на тихоходных реках, так как скорости течения будет недостаточно для осуществления гидроудара и для поддержания работы устройства необходим перепад воды (напор).
Заявляемое изобретение направлено на повышение производительности гидротарана путем более полного использования энергии гидравлического удара.
Указанный технический результат достигается тем, что в подводном гидротаране, содержащем подающую трубу с ударным клапаном, сообщенную с нагнетательной трубой посредством нагнетательного клапана, и воздушный колпак, согласно заявляемому изобретению ударный клапан выполнен в виде двух дисков с совпадающими водопропускными отверстиями, соосно установленных на дополнительно размещенном с возможностью возвратно-поступательного движения в подающей трубе полом штоке с щелевидным отверстием, в котором установлена головка стержня-толкателя, свободный конец которого, подпружиненный со стороны штока, выполнен в контакте с поршнем, размещенным в цилиндре, цилиндр сообщен с баком возвратной воды, который соединен с подающей трубой посредством дополнительного нагнетательного клапана, при этом один из дисков жестко закреплен на штоке, а другой установлен с возможностью осевого перемещения и поворота вокруг своей оси.
Такое выполнение ударного клапана обеспечивает практически мгновенное его закрытие, а заявляемое сочетание конструктивных элементов позволяет наиболее полно использовать энергию гидроудара и тем самым повысить КПД гидротарана.
На чертеже изображено предложенное устройство, общий вид.
Подводный гидротаран включает подающую трубу 1 с ударным клапаном 2, выполненным в виде дисков 3 и 4, имеющих водопропускные отверстия; подающая труба 1 сообщается с нагнетательной трубой 5 посредством нагнетательного клапана 6. Нагнетательная труба 5 соединена с воздушным колпаком 7. Диски 3 и 4 установлены соосно на полом штоке 8, имеющем направляющее щелевидное отверстие, причем диск 3 закреплен на штоке жестко, а диск 4 установлен с возможностью перемещения по штоку и поворота вокруг своей оси таким образом, что водопропускные отверстия диска 4 совпадают с аналогичными отверстиями диска 3.
Внутри штока 8 размещен стержень-толкатель 9 с головкой, установленной в щелевидном направляющем отверстии, выполненном на штоке 8, и соединенной с диском 4. Стержень-толкатель 9 помощью пружины 10 контактирует с поршнем 11, размещенным в цилиндре 12, который в свою очередь сообщается с баком возвратной воды 13 посредством питательной линии 14. Бак 13 сообщается с подающей трубой 1 посредством дополнительного нагнетательного клапана 15.
На штоке 8 установлены ограничители 16, воздействующие на вентиль 17 через рейку тягоползунного механизма 18. Шток 8 совершает возвратно-поступательные движения по роликам 19, установленным на кронштейнах 20, закрепленных на корпусе подающей трубы 1.
Торцевая поверхность подающей трубы 1, противоположная потоку воды, выполнена в виде кольцевого упора 21.
Устройство работает следующим образом.
Подающая труба 1 погружается в реку на глубину от поверхности 100-150 мм свободным торцом навстречу потоку воды. От пускового устройства (на чертеже не показано) вода нагнетается в цилиндр 12, при этом поршень 11 двигает стержень-толкатель 9, находящийся внутри штока 8. При этом головка стержня-толкателя 9 скользит по щелевидному направляющему отверстию в штоке 8 и. поворачивает скользящий по штоку 8 диск 4. При этом отверстия у дисков 3 и 4 совпадают и вода по подающей трубе 1 проходит сквозь таран. Когда поршень 11, сжав пружину 10, упрется на шток 8, тот под воздействием поршня начнет перемещаться по направляющим роликам 19 в направлении, противоположном течению реки. Ударный клапан 2, установленный на штоке 8, перемещается вместе с ним, при этом диск 4 скользит по поверхности штока 8.
Перемещающийся со штоком 8 ограничитель 16 достигает рейки тягоползунного механизма 18 и начинает на нее воздействовать. При этом вентиль 17 открывается. При открытии вентиля 17 давление в цилиндре 12 падает и поршень 11 движется обратно. При этом под воздействием пружины 10 стержень-толкатель 9 возвращается в исходное положение, осуществив поворот диска 4, при этом отверстия дисков 3 и 4 прикрывают друг друга.
Сила течения воды двигает ударный клапан 2 к кольцевому упору 21. Скорость течения и скорость перемещения ударного клапана уравниваются. При достижении упора 21 ударный клапан 2 мгновенно останавливается и происходит гидравлический удар, сопровождающийся повышением давления в гидравлической трубе 1 за счет продолжающегося по инерции движения потока воды, при этом нагнетательный клапан 6 открывается и вода устремляется по нагнетательной трубе 5 в воздушный колпак 7, а оттуда потребителю. Одновременно вода под давлением поступает и в бак возвратной воды 13 через нагнетательный клапан 15. После падения давления в подающей трубе 1 нагнетательные клапана 6 и 15 закрываются.
Штоком 8, возвращающимся в исходное положение, ограничитель 16 достигает рейки тягоползунного механизма 18 и начинает на нее воздействовать. При этом вентиль 17 закрывается. Таким образом цикл завершается.
Вода под давлением из бака возвратной воды 13 поступает в цилиндр 12, поршень 11 воздействует на стержень-толкатель 9, который открывает ударный клапан 2, и цикл повторяется.
Заявляемая конструкция подводного гидротарана позволяет мгновенно закрыть ударный клапан, создав повышение давления в несколько раз, и использовать всю силу гидравлического удара на преобразование гидравлической энергии в пневматическую и механическую, увеличив тем самым КПД устройства.
Подводный гидротаран, содержащий подающую трубу с ударным клапаном, сообщенную с нагнетательной трубой посредством нагнетательного клапана, и воздушный колпак, отличающийся тем, что ударный клапан выполнен в виде двух дисков с совпадающими водопропускными отверстиями, соосно установленных на дополнительно размещенном с возможностью возвратно-поступательного движения в подающей трубе полом штоке с щелевидным отверстием, в котором установлена головка стержня-толкателя, свободный конец которого, подпружиненный со стороны штока, выполнен в контакте с поршнем, размещенным в цилиндре, цилиндр сообщен с баком возвратной воды, который соединен с подающей трубой посредством дополнительного нагнетательного клапана, при этом один из дисков жестко закреплен на штоке, а другой установлен с возможностью осевого перемещения и поворота вокруг своей оси.
