- •Глава 3. Гидравлические машины
- •3.1. Гидравлические насосы. Назначение насосов и их классификация
- •3.2. Основные рабочие параметры насосов
- •3.3. Поршневые насосы
- •3.3.1. Классификация поршневых насосов
- •3.3.2. Характеристика подачи поршневых насосов
- •3.3.3. Воздушные колпаки
- •3.3.4. Индикаторная диаграмма работы поршневого насоса
- •3.4. Центробежные насосы
- •3.4.1. Классификация центробежных насосов
- •3.4.2. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса
- •3.4.3. Основное уравнение центробежного насоса
- •3.4.4. Типы лопаток рабочего колеса насоса и влияние их формы на величину теоретического напора
- •3.4.5. Зависимость между основными рабочими параметрами насоса.
- •3.4.6. Коэффициент быстроходности центробежных насосов
- •3.4.7. Явление кавитации
- •3.4.8. Характеристика центробежных насосов. Выбор насосов
- •3.4.9. Параллельная и последовательная работа насосов
- •3.5. Осевые (пропеллерные) насосы
- •3.6. Роторные насосы
- •3.6.1. Классификация роторных насосов
- •3.6.2. Шестеренные насосы
- •3.6.3. Винтовые насосы
- •3.7. Пластинчатые насосы
- •3.8. Роторно-поршневые насосы
- •3.8.1. Радиально-поршневые насосы
- •3.8.2. Аксиально-поршневые насосы
- •3.9. Водоподъемные устройства
- •3.9.1. Гидравлический таран
- •3.9.2. Водоструйный насос (эжектор)
- •3.9.3. Карбюратор
- •3.10. Вода – источник тепловой энергии
- •Приложения
- •Список литературы
3.9. Водоподъемные устройства
3.9.1. Гидравлический таран
Очень простой и во многих случаях экономичной водоподъемной установкой является гидравлический таран. Для подъема воды таран использует энергию протекающего через него потока и не требует установки двигателя. Непременным условием для работы тарана является расположение его ниже уровня воды в источнике водоснабжения.
Гидравлические тараны используют для водоснабжения небольших населенных пунктов и промышленных предприятий, лесных поселков, леспромхозов, колхозов, животноводческих ферм и др. Таран может быть применен там, где имеется падение потока высотой не менее .
Схема таранной установки показана на рис. 92. Из источника водоснабжения 1 вода поступает в таранную установку по питательной трубе 2. Таран имеет ударный клапан 3, нагнетательный клапан 4 и воздушный колпак 5. По нагнетательной трубе 6 вода подается в бак 7.
Принцип действия гидравлического тарана заключается в следующем. При нажиме на рукоятку открывается ударный клапан. При этом вода из источника водоснабжения начинает течь по питательной трубе и через открытый ударный клапан вытекает наружу.
Рис. 92 Гидравлический таран
1 – источник водоснабжения; 2 – питательная труба; 3 – ударный клапан; 4 – нагнетательный клапан; 5 – воздушный колпак; 6 – нагнетательная труба; 7 – бак.
По мере возрастания скорости движения воды в питательной трубе давление на клапан будет увеличиваться и в определенный момент, преодолев массу клапана, закроет его. Вследствие внезапного прекращения течения воды в питательной трубе произойдет гидравлический удар, который вызовет резкое увеличение давления.
Под действием возросшего давления откроется нагнетательный клапан 4 и вода устремится в воздушный колпак 5 и нагнетательную трубу 6. В следующий момент произойдет падение давления в питательной трубе, благодаря чему ударный клапан 3 под действием атмосферного давления и собственной массы (или силы пружины) откроется.
Одновременно нагнетательный клапан 4 под давлением воды в воздушном колпаке закроется и таран автоматически придет в первоначальное положение, после чего процесс действия гидравлического тарана возобновится.
КПД гидравлического тарана определяется зависимостью
. (334)
где |
- расход воды, подаваемой тараном в водонапорную башню, ; | |
|
- геометрическая высота подъема жидкости, ; | |
|
- расход жидкости, протекающей по питательной трубе, ; | |
|
- высота падения жидкости, . |
Высоту подъема воды обычно принимают в пределах от до и реже до . Длину питательной трубы принимают в пределах . Диаметр нагнетательной трубы должен быть вдвое меньше диаметра питательной трубы.
Гидравлический таран надежно работает в любое время суток зимой и летом и не требует постоянного обслуживания. Недостатком в работе гидравлического тарана является выброс неиспользованной воды через клапан 3 (см. рис. 92) в количестве от , и только расхода подается в бак 7. Гидравлические тараны типа ТГ-1 и УНЖК-100 выпускаются серийно. Гидравлический таран ТГ-1 способен подавать жидкость на высоту , а УНЖК-100 создает напор до при подводящей трубе .