Гидрант для закрытых оросительных систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 94 Е 0 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНн двтсдснсму свннвтвсвствт УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪФ(71) Всесоюзный государственйый ордена Трудового Красного Знамени головной проектно-изыскательский и научноисследовательский институт по переброске и распределению вод северныхи сибирских рек им. Е.Е. Алексеевского "Союзгипроводхоз" и ОрденаЛенина институт проблем управленияАН СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 336301, кл. Р 16 К /04, .1978.Авторское свидетельство СССРУ 817162, кл. Е 03 В 1/04, 1981.Авторское свидетельство СССРВ 424951, кл, Е 03 В 9/04, 1974.(54) (57)ГИДРАНТ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и крышкой, клапан и мембранный привод, размещенный между корпусом и крышкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения возникновения гидроударов и обеспечения саморегулирования расхода при широком диапазоне изменения давления в сети, он снабжен отражателем, выполненным в виде закрепленного на трубе стакана, управляющим элементом и пьезометром, при этом выходной патрубок выполнен в виде цилиндра с окнами переменногоо увеличивающегося сечения в направлении к клапану, выполненному в виде стакана, закрепленного на трубе, пропущенной через входной патрубок и соединенной с мембраной, отражатель установлен снаружи выходного патрубкаФ . а управляющий элемент соединен с мембранным приводом и выходным латрубком.1 1Изобретение относится к мелиорации, а именно к устройствам регулирования водоподачи из распределительных трубопроводов закрытых оросительных систем.Цель изобретения - предотвращениевозникновения гндроударов и обеспечение саморегулирования расхода пришироком диапазоне изменения давленияв сети,На фиг, 1 представлен гидрант,общий вид; на фиг. 2 - гидрант в закрытом состоянии при наличии воды впроводящей сети; на фиг, 3 - то же,в открытом состоянии; на фиг. 4гидрант в режиме саморегулирования,Гидрант состоит из корпуса 1 скрьппками 2 и 3. Мембрана 4 мембранного привода 5 образует с крышкой 2мембранную полость 6, Входной патрубок 7 установлен перпендикулярнобоковой поверхности корпуса 1, Выходной патрубок 8 выполнен в видецилиндрического стакана и установлен коаксиально внутри крьппки 3. Выходной патрубок 8 выполнен с окнами9 геременного, увеличивающегося сечения в направлении к клапану 10,установлеккому на наружной поверхности патрубка 8 и закрепленному наразгрузочной трубе 11 с отверстиями 12. Конец разгрузочной трубы 11шарнирно соединен с мембраной 4 мембранного привода 5. В выходном патрубке 8 предусмотрены направляющие13. Внутри крышки 3 установлен отражатель 14 в форме стакана, закрепленного ка конце разгрузочной трубы 11 с возможностью продольного перемещения по ней. Гидрант содержитдвухходовой угравляющий элемент 15,соединенный через канал связи 16 смембранной полостью 6 мембранногопривода 5 и через канал связи 17 спьезометром 18, установленньщ в выходном патрубке 8,Гидрант работает следующим образом.Управляющий элемент 15 установлен в положение "Закрыт". В этомслучае полость корпуса 1 сообщена смембранной полостью 6. Давление вобеих полостях равны. Давление водынаправлено на торцовую поверхностьклапана 10, прижимая его к крышке 3гидранта. Истечения воды не происходит и гидрант закрыт. При переключении управляющего элемента 15 в201434 2 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 положение "Открыт" мембранная полость 6 сообщается через пьеэометр 8 с полостью выходного патрубка 8, Происходит сброс давления в мембранной полости 6 и за счет разности площадей мембраны 4 и клапан 1 О сила давления воды направлена на его открытие. Клапан 10 отходит от крышки 3 и вода через окна 9 поступает в выходной патрубок 8 и далее через зазор между выходным патрубком и отражателем к потребителю.Давление в области выходного пат-. рубка 8 повьппается и через пьезометр 18 по каналу связи 17 передается в мембранную полость 6, однако давление в выходном патрубке не влечет повышения давления под клапаном 10, поскольку за счет разгрузки через окна 9 и разгрузочную трубу 11 давление в полости кдапана О всегда равно атмосферному при открытом сбросе воды.При больших скоростях может происходить эжектирование воды по разгрузочной трубе 11. Клапан 10 во всех режимах гидравлически разгружен мембраной 4, На открытие клапана действует сила, определяемая произвдением величины входного давления на разность между площадью мембраны 4 и площадью клапана 10На прикрытие клапана 10 действуег сила, складывающаяся из силы давления воды в полости 6, равного давлению в выходном патрубке 8, на площадь мембраны 4, динамического напора потока в выходном патрубке 8 на отражатель 14 и усилия на отражатель 14 от перепада давления на его внутренней и внешней поверхности. При значительном дросселировании давления в проходном сечении клапана 1 О усилие назакрытие возрастает незначительно,что приводит к саморегулированиюрасхода гкдранта при изменениях давления в сети.Значительному повышению эффекта саморегулирования расхода, служит связь клапана 10 с отражателем 14. Одновременно с открытием клапана 10 уменьшается проходное сечение между патрубком 8 и отражателем 14, что приводит к значительному увеличению силы, действующей на прикрытие клапана 10. Расходные характеристики зависят от исходной установки отражателя 14 относительно патрубка 8,1 О 319 которая и обеспечивает требуемыйкоэффициент расхода гидранта в режиме саморегулирования расхода без применения дополнительных регулировочных пружин и противовесов,Конструкция гидранта обеспечивает получение высокого коэффициентарасхода при работе гидранта в режи"ме саморегулирования. Для этого снимают отражатель 14 и трубы 1) закрывается пробкой. Давление в полостиклапана 1 О равно давлению в выходномпатрубке 8, клапан 1 О гидравлически,нагружен и максимально открыт, чтообеспечивает универсальность его применения на самонапорных оросительных системах, при эксплуатации которых гидранты, расположенные в верхней зоне оросителей, работает привесьма малых давдениях с максимальным открытием проходных сечений, агидранты в нижней зоне оросителей,где давление в сети за счет геодезиипрокладки трубопроводов повышаетсяот 0,01 до 0,6 ИПа, должны обеспечивать саморегулирование расхопд. Сцелью исключения опасности возникновения гидроударов в сети при егосрабатываниях в конструкции приводаиспользуют эффект защемления воздуха в полости 6 мембранного привода,Скорость изменения давления в полос 2014344ти 6 привода при этом многократнозамедляется вследствие работы объема воздуха в качестве амортизатора.При соединении полости гидранта сполостью 6 привода давление в последней плавно возрастает за счет противодавления воздуха поступлению водыв полость, При соединении полости 6привода со сбросом давление в ней 10 плавно снижается за счет расширениявоздуха, что приводит к замедлениюсрабатывания гидранта. Для обеспечения подзарядки воздуха в полость6 привода достаточно подключить ка налы связи 16 и )7 к полости 6 привода и патрубку 7 в их нижних точках.Гидравлическая разгрузка клапанаобеспечивает надежную работу гидран та во всем диапазоне рабочих давлений на самонапорных оросительныхсистемах от минимального (порядка0,01-0,02) до максимального (порядка0,6 МПа).25 Мембрана привода в период, когда гидрант закрыт, полностью разгружена, а во время его работы такжене подвергается максимальным нагрузкам, соответствующим полной величиЗ 0 не рабочего давления в сети, т.е.работает в более благоприятных условиях эксплуатации.1201434 Заказ 7971/29 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 1130350 Москва, Ж, Ра730 омитета С открытийушская наб писн д, 4 нт", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал ППП Составитель В. Хлистуноведактор В. Ковтун Техред И,Надь Корректор М. Максимишине