Гідростатичний водопідіймач с.м. срібнюка

1. Гідростатичний водопідіймач, що складається з водопіднімальної труби, зануреної нижнім кінцем у воду оточуючого середовища, у всмоктуючому патрубку котрої розміщено змішувач, куди нагнітач подає по трубопроводах енергоносій, який відрізняється тим, що як енергоносій запропоновані легкі пустотілі кульки, наприклад, із полі 3 де Н - висота підйому суміші води та пустотілих кульок; h - глибина занурення водопіднімальної труби у водоносний шар оточуючого середовища; pвg і pcмg - питома вага чистої води і суміші води й легких пустотілих кульок відповідно. У верхній частині водопіднімальна труба приєднана до збірного резервуара, де після подачі двокомпонентної суміші, що складається з води та легких пустотілих кульок, завдяки плавучості пустотілі кульки відділяються від води і спливають до вільної поверхні. Там розташований пристрій, що згортає ці кульки у круговий лоток, прикріплений до верхньої частини зовнішньої бічної поверхні збірного резервуара. Круговий лоток має нахилене в бік збірного бункера дно, куди подаються скребками пустотілі кульки. Для надання кругових рухів пристрою, що згортає кульки передбачено гідроагрегат, який жорстко зв'язаний через трансмісійний вал із пристроєм. Із збірного бункера легкі пустотілі кульки забираються і нагнітачем подаються по трубопроводу до змішувача на повторне використання. Запропонований гідростатичний водопідіймач порівняно з відомим прототипом має такі переваги: - по-перше, легкі пустотілі кульки малих розмірів рівномірно розподіляються по об'єму водопіднімальної труби і під час руху залишаються незмінних розмірів, що обумовлює стабільний процес, на відміну від ерліфтних пристроїв, де повітряні бульбашки під час підйому збільшуються при зменшенні гідростатичного тиску та об'єднуються, що інколи веде до закупорювання трубопроводу (снарядний рух), або до стрижневого режиму, коли по вісі рухається повітряний потік, а рідина з меншою швидкістю рухається коло стінки труби [1, с.13-14, рис. 2.3] Усе це веде до нестабільного процесу руху. - по-друге, оскільки в якості енергоносія використовуються легкі пустотілі кульки, наприклад, із полістиролу незмінних малих розмірів, то при подачі у нагнітачі не відбувається їх стиснення, їх об'єм не змінюється при зміні гідростатичного тиску у водопіднімальній трубі. Це вказує на те, що кульки у процесі стиснення їх у нагнітачі не нагріваються, а значить, не виникає теплообмін між кульками і водою, котра транспортується. У результаті відсутній ізотермічний коефіцієнт корисної дії у процесі підйому води. Оскільки цей коефіцієнт корисної дії завжди менше одиниці, то за його відсутності загальний коефіцієнт корисної дії пропонованого пристрою підвищується. І навпаки, такий теплообмін при використанні повітря в ерліфтному пристрої завжди має місце, тому його ККД реально дуже малий, що є головним недоліком. Стосовно вищеназваних аналогів, то вони подають повітря, яке забруднюється в поршневій системі нагнітача, що веде до забруднення транспортованої води. Пропонований водопідіймач, з цієї точки зору, є екологічно чистим. На користь пропонованої корисної моделі можна також віднести можливість повторного використання енергоносія з легких пустотілих кульок малих розмірів після їх відділення від води у верх 45789 4 ній частині водопіднімальної труби. Вищевказані ознаки є суттєво новими і надають пропонованому пристрою нові позитивні властивості, що вказує на його патентоспроможність. Пропонований гідростатичний водопідіймач пояснюється поданими нижче кресленнями: на Фіг.1 показана принципова схема конструкції в розрізі, на Фіг.2 - план пристрою. Згідно з Фіг.2 водопідіймач містить гідропідйомну трубу 1, в нижній частині якої у всмоктувальному патрубку 2 розташовано змішувач 3, виконаний у вигляді конуса 4, що спирається своєю основою на внутрішню поверхню труби 1. Для вільного надходження води з оточуючого середовища 5 всмоктувальний патрубок 2 труби 1 виконано перфорованим. В якості енергоносія у пропонованому пристрої використовуються легкі пустотілі кульки 6 малих розмірів, наприклад, із полістиролу, які забираються зі збірного бункера 7 та подаються нагнітачем 8 по трубопроводу 9 до змішувача 3. Для більш рівномірного розподілення пустотілих кульок 6 по об'єму транспортованої води на бічній поверхні змішувача 3 виконані поздовжні наскрізні прорізи 10. У верхній частині водопіднімальної труби розташовано збірний резервуар 11, а також пристрій 12 із скребками 13 і 14 для згортання пустотілих кульок 6 по лотку 15 із нахиленим дном до збірного бункера 7. Круговий рух пристрою 12 забезпечує гідропривід 16, який жорстко зв'язаний із пристроєм 12 через трансмісійний вал 17. Робота пропонованого водопідіймача здійснюється таким чином. Водопіднімальна труба 1 занурюється під вільну поверхню оточуючого середовища 5. При цьому вода із середовища 5 заповнює всмоктувальний патрубок 2 і змішувач 3. Після ввімкнення нагнітача 8 легкі пустотілі кульки 6 подаються по трубопроводу 9 до змішувача 3. При рівномірному розподіленні кульок 6 по об'єму води в трубі 1 там утворюється суміш із цих кульок 6 і чистої води питомої ваги, меншої, ніж питома вага чистої води з оточуючого середовища 5. Таким чином, відповідно до вищевказаної формули суміш в трубі 1 буде підніматися на висоту, більшу, ніж глибина занурення труби 1 у чисту воду оточуючого середовища 5. Процес підйому суміші буде стабільним, оскільки пустотілі кульки 6 рівномірно розподілятимуться по потоку й об'єм кожної кульки не змінюватиметься зі зміною гідростатичного тиску в трубі 1. Цим потоком буде обертатися лопатеве колесо гідроприводу 16, а разом із ним виконуватимуться кругові рухи пристрою 12, який скребками 13 і 14 буде згортати легкі пустотілі кульки 6 по лотку 15 до збірного бункера 7, звідки забираються кульки 6 і подаються нагнітачем 8 до змішувача 3 на повторне використання. Отже, порівняно з прототипом (звичайним ерліфтом) пропонований гідростатичний водопідіймач має такі переваги: - досягається стабільний процес транспортування крапельної рідини; - пристрій має більший коефіцієнт корисної дії; - відсутній вплив зовнішньої температури на процес підйому води; 5 45789 - наявність механічних домішок (піску, сипучої мінеральної сировини тощо) незначно впливає на процес транспортування води; - простота обслуговування і ремонту та великі міжремонтні періоди роботи пристрою; - процес транспортування води є екологічно чистим. Джерела інформації: 1. Энциклопедия эрлифтов / Ф.А. Панаяни, Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 А.Н. Козирецкий, B.C. Пащенко, А.Н. Кононенко. Донецк, 1995. - 592с. 2. Способ создания газлифтного потока / В.В. Ржевский, Г.Т. Сазанов, Л.А. Кафорин и др. Патент Российской Федерации. Заявл. 25.01.91 г. Опубликов. - 30.09.94г, бюл. №18. 3. Кривченко Г.И. Гидравлические машины. / Г.И. Кравченко - М.: Энергоатомиздат, 1983. 286с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601