Гидрант для закрытых оросительных систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК124748 1) 4 Е 03 В 9/О аСГ( ОВ,.,1 Л 1 Оу" .1:," дг,;,ч и ,ЫА О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКО ВИ ЕТЕПЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный государственный орденаТрудового Красного Знамени головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских реким. Е. Е. Алексеевского, Ордена Ленина институт проблем управления и Всесоюзноенаучно-производственное объединение помеханизации орошения Радуга(56) Авторское свидетельство СССР424951, кл, Е 03 В 9/04, 1971,(54) (57) 1. ГИДРАНТ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, включающий корпус с входным и выходным патрубками и расположенный внутри него тарельчатый клапан со штоком и мембранный привод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения возникновения гидроударов и срабатывания гидранта при изменении давления в сети, корпус снабжен крышками, расположенными на его боковых торцах, стаканом, установленным внутри него, на боковой стенке стакана выполнено седло, мембранный привод выполнен в виде дисков, скрепленных между собой штоком, закрепленным на торцах крышками корпуса с образованием мембранных полостей, входной патрубок выполнен в нижней части корпуса, а выходной - на боковой стенке стакана и снабжен дроссельным элементом, гидрант снабжен двухпозиционным управляющим элементом, через который одна из мембранных полостей соединена с входным патрубком, а другая с атмосферой.2. Гидрант по п. 1, отличающийся тем, С что, с целью повышения эффективности мембранного привода, внешние диски мембран Я выполнены криволинейными.йГ= 1 Э - Ив,Изобретение относится к регулированию подачи воды из распределительных трубопроводов закрытых оросительных систем.Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения возникновения гидроударов и срабатывания гидранта при изменении давления в сети.На фиг. 1 изображен гидрант; на фиг. 2 - вариант узлов гидранта; на фиг. 3 - вариант выполнения мембран с дисками криволинейной формы.Гидрант содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, входным патрубком 4 и полостью 5. В полости 5 установлен стакан 6 с выходным патрубком 7 и полостью 8. Мембранный привод гидранта включает мембраны 9 и 10. Мембрана 9 образует с крышкой 2 гидранта замкнутую мембранную полость 11. Мембрана 10 образует с крышкой 3 гидранта мембранную полость 12. Мембраны 9 и 10 соединены между собой штоком 13 с шарниром. Диск 14 мембраны 9 установлен на торце стакана 6 и выполняет роль тарельчатого клапана, седлом которого служит торец стакана 6. В крышке 3 предусмотрено отверстие 15, сообщенное с атмосферой. Диск 16 мембраны 9 и диск 17 мембраны 10 могут быть выполнены криволинейной формы, что обеспечивает переменную по ходу эффективную площадь мембран. Входной патрубок 4 выполнен на боковой стенке корпуса 1 гидранта, а выходной патрубок 7 выполнен на боковой стенке стакана 6. Выходной патрубок 7 имеет дроссельный элемент регулирования расхода 18. Элемент 18 имеет цилиндрическую поверхность, идентичную по радиусу и размерам окну стакана 6 для выходного патрубка. Элемент8 снабжен штоком 19, установленным в направляющих 20 с возможностью изменения при начальной настройке положения относительно выходного патрубка 7. При заданных условиях эксплуатации положение его является фиксированным.Гидрант снабжен двухпозиционным управляющим элементом 21, который в положении Закрыт соединяет мембранную полость 11 с входным патрубком 4, а в положении Открыт - с камерой мембраны 10.Гидрант устанавливается на самонапорных оросительных закрытых системах, которые в процессе эксплуатации после каждого полива опорожняются.Устройство работает следующим образом.В начальный момент воды в магистральном трубопроводе нет. Элемент 18 устанавливается в положение, соответствующее заданному расходу, Двухпозиционный управляющий элемент 21 установлен в положение Закрыт (фиг. 1). При подаче воды в магистральный трубопровод вода поступает на входной патрубок 4 гидранта и через двух- позиционный управляющий элемент 21 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 в мембранную полость 11, по мере заполнения которой воздух, содержащийся в ней, сжимается, При этом давление в полости 11 увеличивается, и мембрана 9 прогибается, прижимая клапан к седлу. Гидрант приводится в закрытое состояние.Для открытия гидранта двухпозиционный управляющий элемент устанавливается в положение Открыт (фиг. 2). При этом полость 1 соединяется с камерой слева от мембраны 10 и, следовательно, с полостью 8 стакана 6, давление в полости 11 понижается. Мембрана 9 под действием давления воды во входном патрубке 4 перемещается, и открывается тарельчатый клапан гидранта. Вода по образовавшемуся зазору проходит в полость 8 стакана и далее в выходной патрубок 7.Саморегулирование расхода гидранта при изменении давления в сети обеспечивается следующим, При увеличении давления во входном патрубке увеличивается давление в полости гидранта, а, следовательно, сила, действующая на кольцевую часть плогцади мембраны 9 равная где ЛР - кольцевая часть плоцади мембраны 9;и - вся площадь мембраны 9;Ги - площадь диска мембраны, служащего тарельчатым клапаном.Силадействующая на открытие клапана, равна Р ьГ,где Рвх - давление на входе.Со стороны мембранной полости 11 намембрану 9 действует силаРвых Гмсо стороны полости стакана на мембрану 10действует сила вых мыгде Р,х - давление в полости 8,Обе эти силы действуют на закрытие тарельчатого клапана. Небольшое увеличениевыходного давления в полости стакана 6приводит к существенному увеличению результируюцей силы, действующей на закрытие тарельчатого клапана,Выполнение дисков 14 и 16 мембран 9и 10 криволинейными обеспечивает дополнительное реагирование на изменение давления в сети, так как эффективная площадьмембран изменяется в зависимости от ихпрогиба. Повышение надежности срабатывания гидранта обусловлено тем, что динамический удар потока воды воспринимаетсястаканом 6, а мембранный привод при этомраз гру жен.Предотвращение возникновения гидроударов в сети обеспечивается плавным изменением площади проходного сечения тарельчатого клапана в начале и конце циклов срабатывания и медленным изменением1247482 фирующей пружины. Подзарядка полости 11 воздухом осуществляется при каждом цикле включения-выключения гидранта автоматически, так как в конце цикла вода из гидранта сливается. 10 Составитель Д Техред И. Верее Тираж 688 осударственного ам изобретений и 35, Рауш г. Уж гороПарфенова29 едактор аказ 40 ва, Ж -Патент,величины расхода гидранта при его срабатываниях. Сжатие и расширение воздуха в полости 11 при срабатывании гидранта увеличивает время его открытия и закрытия. Воздух выполняет при этом функцию демпВНИИПИпо де13035, Мослиал ППП