1.28. Водопідйомні обладнання.

Водопідйомні обладнання, які застосовуються в практиці машинного зрошення, різноманітні як у відношенні основних характеристик, тобто висоти водопідйому, продуктивності і коефіцієнта корисної дії, так і відношенні конструкцій. Проте переважаюче розповсюдження в даний час отримали центробіжні і пропелерні насоси.

Серед простіших водопідйомних обладнань, які застосовуються на старих системах, необхідно відмітити чигирі, норії і водопідйомні колеса, які приводяться у рух тваринами – кіньми, верблюдами.

Деяке розповсюдження при невеликому водозаборі і великих текучих вододжерел отримали гідравлічні тарани, які працюють автоматично, без двигуна. Обладнання таранів засноване на принципі використання сили гідравлічного удару, який виникає при русі великих мас води всередині тарану, для підйому малих об’ємів води на порівняно велику висоту, використовуючи для цього невеликі перепади на водотоці.

Сучасна конструкція тарану має такі основні частини: трубу; ударний клапан в кінці цієї труби (клапан має вагу, яка перевищує гідростатичний тиск води на нього); ковпак із стиснутим повітрям; нагнітаючий клапан, який відкривається всередині ковпака, нагнітаючу трубу.

Вода, яка рухається із джерела по трубі, спочатку виливається у вихідний отвір біля ударного клапану. Поступово збільшуючи швидкість течії, вода піднімає ударний клапан, закриває вихідний отвір і миттєво зупиняється. Відбувається явище гідравлічного удару. Удар миттєво створює високий тиск, який піднімає нагнітальний клапан і виштовхує у ковпак деякий об’єм води. Ця вода стискає повітря у ковпаку. Стиснуте повітря, відіграючи роль буфера, допомагає підняти воду по нагнітаючій трубі.

Тиск, який створений гідравлічним ударом, швидко падає і стає меншим від атмосферного, ударний клапан опускається, весь механізм приходить у вихідне положення, і цикл явища повторюється знову і знову.

При використанні підземних вод із свердловин і колодязів досить широке застосування отримали поршневі насоси, особливо при вітросилових насосних установках.

При водопідйомі із глибоких свердловин нерідко застосовуються спеціальні глибоководні центробіжні насоси з вертикальною віссю обертання, скомпоновані з електромотором в компактний агрегат, який має габарити, які дозволяють опустити такі насосні пристрої в обсадні труби бурових свердловин.

При водопідйомі із глибоких свердловин застосовують так звані ерліфти, які представляють собою обладнання, з допомогою яких в основі свердловин нагнітається стиснуте повітря; повітряно-водяна суміш, маючи понижену об’ємну вагу, піднімається по трубі на поверхню землі.

Переважаючим видом водопідйомників, як згадувалось раніше, для цілей зрошення в даний час являються центробіжні і пропелерні насоси. Ці насоси відрізняються рядом дуже цінних якостей, а саме: допускають підйом води, яка містить наноси, дешеві, компактні, прості по конструкції і обслуговуванню, мають високий коефіцієнт корисної дії, виготовляються для дуже широкого діапазону продуктивності і напорів.

Центробіжні насоси з горизонтальною віссю обертання виготовляються для подачі витрати води від 4 до 2000 л/сек. при напорах від 2 до 100 м, при висоті всмоктування 4-6 м.

Пропелерні насоси з вертикальною віссю обертання розраховуються при подачі великих витрат води (до 25 куб.м./сек.) на порівняно невелику висоту (до 10м).

В якості двигунів для іригаційних водопідйомних установок застосовуються переважно електромотори і двигуни внутрішнього згорання, рідше – вітродвигуни і локомобілі.

Типи зрошувальних станцій залежать від характеру і режиму джерела зрошення.

Водозабір із річок, каналів і водоймищ споруджується у вигляді відкритих берегових насосних станцій, в яких осі насосів розташовуються на 4-5 м вище мінімального рівня води у вододжерелі. У випадку якщо горизонти води в джерелі коливаються більше ніж на 6 м, то насосна станція споруджується заглибленого типу, причому насосні агрегати розміщуються у приміщенні опущеному нижче нормального горизонту води в джерелі. В деяких випадках являється доцільним при значних коливаннях рівня води у джерелі обладнувати плавучі (на спеціальних баржах) насосні станції.

Якщо дрібні зрошувальні ділянки розміщуються вздовж берега річки, інколи застосовуються пересувні насосні установки, при допомозі яких проводяться поливи послідовно на окремих ділянках. Насосні установки при цьому монтуються або на понтонах або на візочках.

При водопідйомі із свердловин і шахтних колодязів із застосуванням звичайних центробіжних насосів вісь останніх також розташовується на 4-6 м вище найнижчого за час експлуатації рівня води. Для цього верхня частина свердловини заміняється шахтою, на дні якого монтується насос і електромотор.