Гидропневмоаккумулятор для импульсного орошения

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11 З 15 ц А 01 С 25/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Веселин Йорданов Георгиеви Владимир Стефанов Медникаров (НРБ)(71) Институт по механике и биомеханике (НРБ 1(54) 1. ГИДРОПНЕВМОАККУМУЛЯТОР ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ОРОШЕНИЯ, содержащий водовоэдушный резервуар с поплавковым клапаном, входной трубопровод,соединенный с распределительным трубопро - водом,выходной трубопровод, соединенный с дождевальным аппаратом,соединительный трубопровод между водовоздушным резервуаром и промежуточной камерой с запорным органом, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, сцелью повышения надежности и качества работы путем предотвращения вытекания воды иэ резервуара в распределительный трубопровод во время сигнала понижения давления, запорныйорган выполнен в виде мембраны, асоединительный трубопровод подключен к распределительному трубопроводу через входной трубопровод, име"ющий горизонтальный участок, снабженный обратным клапаном, при этомводовоздушный резервуар установленс наклоном, а поплавковый клапанразмещен в самой нижней точке его.1113047 2. Гидропневмоаккумулятор по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что конец выходного трубопровода нормаЛьнозакрыт мембраной промежуточной камеры,3, Гидропневмоаккумулятор по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что соединительный трубопровод смонтированс наклономпричем его конец со сто -роны промежуточной камеры расположенвыше его конца со стороны поплавкового клапана водовоздушного резервуара.4, Гидропневмоаккумулятор по п.1о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтосоединительный трубопровод смонтирован по оси водовоздушного резервуара и изолирован от него, причем всвоем верхнем конце оканчивается камерой, внутри которой соосно смонтирован неподвижно цилиндр, сообщенный посредством входного отверстияв его нижнем основании с проходящимчерез стенки камеры, перпендикулярно ее оси, водораспределительнымтрубопроводом, а его верхнее основапие оканчивается направляющим коИзобретение относится гидропневмо. аккумуляторам для импульсного орошения, применяемым в сельском хозяйстве при орошении земледельческих культур. 5Известно устройство для импульсного дождевания, состоящее из водо - воздушного резервуара с поплавковым обратным клапаном, входного трубопровода, соединенного с распредели О тельным трубопроводом, выходного тру бопровода, соединенного с дождевальным аппаратом, соединительного трубопровода между водовоздушным резервуаром и промежуточной камерой с за порным органом (авторское свидетельство СССР У 882482, кл. А 01 С 25/00 1978) . Недостатками устройства являются вытекание воды из водовоздушнаго ре 20 зервуара через управляющйй клапан обратно в распределительный трубо нусом, в соосном с выходным трубопроводом о твер стии которого вмонтирован поплавок с кольцевым уплотнением и осью, на нижнем конце которойвыполнено глухое осевое отверстие сдвумя боковыми прорезями, в которыхплавающе неподвижно закреплен штиф,соединенный с осью поршня, диаметркоторого больше диаметра входногоогвевстия цилиндра имеющего в стенкахотверстия, сообщающие водораспределительный трубопровод с камерой.5. Гидропневмоаккумулятор по пп, 1-4,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтовнешний диаметр цилиндра меньше внутреннего диаметра камеры.6, Гидропневмоаккумулятоо по п,4,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что диаметр поплавка меньше диаметра пор -шня,7. Гидропневмоаккумулятор по п.4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вертикальный ход поршня больше вертикального хода поплавка плюс вертикальный ход штифта в боковых прорезях оси поплавка. провод в начальный момент сигнала опониженном давлении, что снижает надежность срабатывания клапана и заставляет использовагь распределительный трубопровод, имеющий диаметрбольше минимально возможного; а также возможность проникновения воздуха из распределительной сети в водовоздушный резервуар, чем нарушаетсявеличина предварительно созданного избыточного давления воздуха в нем. Задачей изобретения является соз. дание гидропневмоаккумулятора для импульсного дождевания, в котором была бы устранена возможность вытекания воды из водовоздушного резервуара обратно в распределительный трубопровод при сигналах о пониженном давлении, и обеспечение максимальной надежности отрабатывания управляющих импульсов повышения и понижения давления в питающей водой51015 20 25 30 35 40 45 50 55 трубопроводной системе при минималь- ном диаметре распределительного трубопровода, а также была бы устранена возможность попадания воздуха в воздушный резервуар (воздуха, который движется вместе с водой по трубопроводам системы) .Задача решается посредством гидропневмоаккумулятора для импульсного дождевания, в котором запорный орган выполнен в виде мембраны, а соединительный трубопровод подключен к распределительному трубопроводу через входной трубопровод, имеющий горизонтальный участок, снабженный обратным клапаном, при этом водовоздушный резервуар установлен с наклоном, а поплавковый клапан размещен в самой нижней точке его,Конец выходного трубопровода нормапьно закрыт мембраной промежуточной камеры, соединительный трубопровод смонтирован с наклоном, причем его конец со стороны промежуточной камеры расположен выше его конца со стороны поплавкового клапана водовоздушного резервуара.В другом исполнении гидропневмо - аккумулятора соединительный трубопровод смонтирован по оси водовоз- душного резервуара и изолирован от него, причем в верхнем своем конце он заканчивается камерой. Внутри, по оси последней, смонтирован неподвижно цилиндр, сообщенный посредством входного отверстия в нижнем основании с проходящим через стенки камеры, перпендикулярно ее оси, водораспределительным трубопроводом. Верхнее основание цилиндра закан чивается направляющим конусом, в соосном с выходным трубопроводом отверстии которого вмонтирован плавающий поплавок с кольцевым уплотнением и осью, на нижнем конце которой выполнено глухое осевое отверстие с двумя боковыми прорезями, в которых плавающе неподвижно закреплен штиф, соединенный с осью поршня. Диаметр поршня больше диаметра входного отверстия цилиндра, имеющего в стенках отверстия, сообщающие водораспределительный трубопровод с полостью камеры. Внешний диаметр цилиндра меньше внутреннего диаметра камеры, а диаметр поплавка меньше диаметра поршня. Вертикальный ход поршня немного больше вертикального хода поплавка плюс вертикальный ход штифта в боковых прорезях оси поплавка,Преимущества гидропневмоаккумулятора для импульсного дождеванияследующие: не допускается вытекание воды из водовоздушного резервуара обратно в водораспределительный трубопровод при сигналах о пониженном давлении,чем обеспечивается максимальная надежность при срабатывании управляющих импульсов повышения и понижения давления при минимальном диаметре водораспределительного трубопровода; в воздушный резервуар неможет попасть воздух вместе с поступающей через распределительные трубопроводы дождевальной системы водой.На фиг,1 представлен гидропневмоаккумулятор для импульсного дождевания, общий вид, при сигнале о повышенном давлении воды в водораспределительном трубопроводе; на фиг,2 камера, разрез по оси, при сигнале о пониженном давлении воды в водо- распределительном трубопроводе; на фиг.3 - гидропневмоаккумулятор,(вариант) разрез по оси,Гидропневмоаккумулятор для импуль сного дождевания состоит из водовоэдушного резервуара 1, в котором находится поплавковый клапан 2, расположенный вертикально в самой нижней части резервуара 1. Резервуар 1 посредством соединительного трубопровода 3 соединен с надмембранным пространством 4 промежуточной камеры .5. Вертикально по оси последней смон - тирован выходной трубопровод 6, ведущий к дождевальному аппарату 7.а подмембранное пространство 8 посредством трубопроводного отклонения 9 соединено с водораспределительным трубопроводом 10. Водораспредели-. тельный трубопровод 10 соединен с соединительным трубопроводом 3 посредством входного трубопровода 11 с обратным клапаном 12 в месте между поплавковым клапаном 2 и камерой 5.Нижний конец выходного трубопровода 6, который расположен в надмембранном пространстве мембранной камерь 5, нормально закрыт мембраной 13 запорного органа. Водораспределительный трубопровод 10 находится над соединительным трубопроводом 3, а5 О 520 25 30 35 40 45 50 55 входной трубопровод 11, соединйющийводораспределительный трубопровод 10с соединительным трубопроводом 3,имеет вертикальный 14 и горизонтальный 5 участки, причем на горизон"тальном участке 15 смонтирован обратный клапан 12. Соединительный трубопровод 3 смонтирован под наклоном,причем его конец со стороны камеры 5расположен выше его конца со стороны поплавкового клапану 2 водовоздушного резервуара 1,В примере исполнения гидропневмоаккумулятора для импульсного дождевания показано, что вертикально днуводовоздушного резервуара 6 и параллельно его оси расположена направ -ляющая камера 17 поплавкового затвора 18, отверстие под которым соединено посредством плавно согнутогоколена 19 с расположенным вертикально оси резервуара 16 и изопированнымот последнего соединительным трубопроводом 20, оканчивакнцимся над резервуаром 16 камерой 21, Камера 21соединена своим верхним концом с выходным трубопроводом 22, а внутри,по ее оси, смонтирован неподвижноцилиндр 23, соединенный своим нижним концом, посредством входного отверстия 24, с проходящим через стенки камеры 21 перпендикулярно ее осиводораспределительным трубопроводом25. Цилиндр 23 заканчивается в своем верхнем конце направляющим конусом 26, в соосном относительно выходноготрубопровода 22 отверстиикоторого смонтирован плавающий попплавок 27 с кольцевым уплотнением28. В нижнем конце оси 29 поплавка27 находится глухое осевое отверстие30 с двумя боковыми прорезями 31,посредством которых поплавок 27 соединен плавательно неподвижно закрепленным штифтом 32 с помещенной вглухом осевом отверстии 30 осью 33поршня 34. Диаметр поршня 34 большедиаметра входного отверстия 24, наопределенном расстоянии выше которого в стенках цилиндра 23 просверлены отверстия 35 и 36, соединяющиевопооаспоецелительный трубопровод25 с полостью камеры 21, Внешний диаметр цилиндра 23 меньше внутреннего диаметра камеры 21 а диаметрпоплавка 27 больше диаметра выходного трубопровода 22 и меньше диаметра поршня 34. Вертикальный ход поршня 34 немного больше вертикаль- ного хода поплавка 27 плюс вертикаль ный ход штифта 32 в боковых прорезях 31 оси 29 поплавка 27.Гидропнемвоаккумулятор работает следующим образом.Предварительно в водовоздушный резервуар 1, который изготовлен в виде трубы и смонтирован под небольшим углом относительно горизонтальной плоскости, нагнетают воздух под давлением, равным нижней допустимой границе давления для нормальной работы дождевального аппарата 7. При сигнале о повышенном давлении вода из водораспределительного трубопровода 10 проходит через трубное отклонение 9 в подмембранное пространство 8, а через входной трубопровод 11, обратный клапан 12 и соединительный трубопровод 3 - в надмембранное пространство 4 и одновременно с этим в водовоэдушный резервуар 1. Так как сила давления, действующая на мемрану 13 в подмембранном пространстве 8, больше силы, действующей на мембрану 13 в надмембранном пространстве 4, мембрана 13 закрывает выходной трубопровод 6 и вода не протекает к дождевальному аппарату 7. При сигнале о пониженном давлении воды в водораспределительном трубопроводе 10 обратный клапан 12 закрывает входной трубопровод 11, а мембрана 13 открывает выходной трубопровод 6, Этим начинается процесс дождевания аккумулированной в резервуаре 1 водой, который прекращается после спада уровня воды в резервуаре 1 до поплавкового клапана 2.Работа гидропневмоаккумулятора, выполненного по предложенному варианту.Предварительно в водовоздушный резервуар 16 через штуцер 37 и кран 38 наливают незначительное количестводы и нагнетают воздух до определенного давления, которое соответствует нижней допустимой границе давления для нормальной работы соединенного с выходным трубопроводом 22 дожде - вального аппарата 7. При сигнале о повышенном давлении в водораспределительном трубопроводе 25 вода из него через входное отверстие 24 попадает в цилиндр 23. Поршень 34 приподнимается вверх, причем посредством штифта 32 он приподнимает поплавок 27 и закрывает выходной трубопровод 22. В то же время вода через отверстия 35 в стенках цилинцра 23 попадает в камеру 21, трубопровод 20 и колено 19. Когда давление в тру бопроводе 20 будет равным и начнет превышать давление предварительно нагнетенного воздуха, поплавковый затвор 18 поднимается и вода через ,прорези 39 направляющей камеры 17 попадает в воцовоздушный резервуар 16, где начинает аккумулироваться за счет сжимающего в верхней части резервуара 16 воздуха, После выравнивания давления в водораспределительном трубопроводе 25 с давлением в резервуаре 16 процесс аккумуляции воды прекращается и под действием собственного веса поршень 34 опускается вниз до тех пор, пока штифт 32 не упрется в нижний конец боковых прорезей 31, При этом движении поршень 34 прикрывает отверстия 35.После сигнала о пониженном давлении в трубопроводе 25, благодаря создаю 20 щейся разнице между цавлением в подпоршневом и надпоршневом пространствах цилиндра 23, поршень 34 опускается вниз и посредством штифта 32вытягивает поплавок 27, открывая вы 5ходной трубопровод 22. Аккумулированная в водовоздушном резервуаре водапод действием расширяющегося воздуха1 Овыталкивается импульсно к выходномутрубопроводу 22. Когда уровень водыприблизится ко дну резервуара 16,поплавковый затвор 18 опускаетсявниз в направляющую камеру 17 и гер 15метически прикрывает выходящее.изрезервуара 16 отверстие. Этим заканчивается один цикл работы гидропневмоаккумулятооа. Если вместе с водойиз распределительного тгубопровоца25 поступает и воздух . то он отделяется в верхней части камеры 21 и после сигнала о пониженном давлении выбрасывается в атмосферу через цожцевальный аппарат 7 причем таким спо 725собом поецотвращается его попаданиев резервуар 16,