Рідинопідйомний пристрій

Реферат: Рідинопідйомний пристрій включає вітрове колесо і подавальну трубу із вставленою в неї всмоктувальною трубою, при цьому у подавальній трубі розміщено розріджувач, сполучений з вітровим колесом. UA 79079 U (54) РІДИНОПІДЙОМНИЙ ПРИСТРІЙ UA 79079 U UA 79079 U 5 10 15 20 25 30 Рідинопідйомний пристрій належить до агрегатів, які застосовуються для підйому води та інших рідин із водоймищ або скважин на потрібну висоту. Відомий рідинопідйомний пристрій, що складається з двох частин: подавальної труби, із вхідним отвором якої шарнірно сполучений вітровловлювач з розміщеним у ньому вітровим колесом, та всмоктувальної труби з гвинтовими витками на її зовнішній поверхні, герметично вставленої в другу частину подавальної труби [1]. Цей рідинопідйомний пристрій використовує вітрову енергію для підняття рідин, але має складну будову і велику матеріалоємність, тому що подавальна труба має велику довжину. Крім цього при розміщенні вихідного отвору подавальної труби вище вітровловлювача, вітровий потік в окремих положеннях вітровловлювача не буде попадати у його вхідний отвір. При розміщенні вихідного отвору подавальної труби нижче вітровловлювача, краплі води не зможуть розсіюватись у всіх напрямах. В основу корисної моделі поставлено задачу у відомому рідинопідйомному пристрої, що складається із двох частин подавальної труби, із вхідним отвором якої сполучено вітровловлювач із розміщеним в ньому вітровим колесом, та всмоктувальної труби з гвинтовими витками на її зовнішній поверхні, герметично встановленої в другу частину подавальної труби, шляхом заміни двох частин подавальної труби та вітровловлювача і гвинтових витків однією частиною подавальної труби із розміщеним у її вихідному отворі розріджувачем, сполученим з вітровим колесом, домогтися спрощення конструкції і зменшення матеріалоємності запропонованого рідинопідйомного пристрою та забезпечити попадання вітру на вітрове колесо при всіх його напрямах і розсіювання у всіх напрямах крапель води. На кресленні зображено схему рідинопідйомного пристрою. Рідинопідйомний пристрій складається із подавальної труби 1, у вхідний отвір якої вставлено всмоктувальну трубу 2. У вихідному отворі подавальної труби 1 розміщено розріджувач 3, сполучений з вітровим колесом 4 валом 5. Розріджувач 3 і вітрове колесо 4 можуть також сполучатися між собою редуктором або іншим способом. Розріджувач 3 може мати форму вітряка або іншу конструкцію. Лопаті вітрового колеса 4 можуть мати форму поверхні півкуль або іншу конструкцію. Рідинопідйомний пристрій працює таким чином. Вітровий потік, рухаючись із швидкістю V 1, обертає вітрове колесо 4 і розріджувач 3, який викачує повітря із подавальної труби 1, створюючи в ній розрідження ΔΡ3 метри водяного стовпа, що приводить до втягування повітря із швидкістю V2 через вхідний отвір подавальної труби 1 діаметром d 1. Величину V2 можна визначити із рівності кінетичних енергій 3 ABV1 35 40 45    2 3  d1  d 2 V2 2 , 2 8 де A - сумарна площа проекцій половини лопатей вітрового колеса 4 на площину, перпендикулярну напряму вітру; B - коефіцієнт корисної дії;  - густина повітря; d2 - зовнішній діаметр всмоктувальної труби 2. Якщо розмістити верхній отвір всмоктувальної труби 2 на висоті h 2  Δp, від поверхні рідини, в яку занурено нижній отвір всмоктувальної труби 2, то атмосферний тиск, діючий на поверхню рідини, буде виштовхувати цю рідину через верхній отвір всмоктувальної труби 2. Краплі рідини будуть підхоплюватись рухомим повітрям і виноситись через вихідний отвір подавальної труби 1. Щоб не допустити падіння крапель рідини у подавальній трубі 1, швидкість V 3 руху повітря над верхнім отвором всмоктувальної труби 2 повинна бути більшою 10 м/с. Величину V 3 можна визначити з рівності об'ємів.   2  d1  d 2 V2 2 2 d1 V3  . 4 4 Потужність кінетичної енергії рухомого повітря в подавальній трубі 1 50 p 2 3 d1 V3 . 8 Маса крапель рідини, яку піднімає даний рідинопідйомний пристрій за одну секунду на висоту h1 P . m 9,81h1 1 UA 79079 U При V1=3,6 м/с, A=9 м ; В=0,1; =1,23 кг/м ; d1=0,15 м; d2=0,08 м; h1=10 м; h2=0,06 м, буде одержано V2=14,9 м/с; V3=10,6 м/с; Δр=3 м водного стовпа; m=0,135 кг за секунду, або 11600 кг за добу. При швидкості вітру V1=10 м/с буде одержано V2=41,4 м/с; V3=29,4 м/с; m=2,86 кг за секунду, або 250 000 кг за добу. Заміна двох частин подавальної труби та вітровловлювача і гвинтових витків однією частиною подавальної труби із розміщеним у її вихідному отворі розріджувачем забезпечує спрощення конструкції і зменшення в два рази довжини подавальної труби та зменшення всієї матеріалоємності. Крім цього забезпечується попадання вітру при всіх його напрямах на вітрове колесо та розсіювання у всіх напрямах крапель води. Заявлений рідинопідйомний пристрій екологічно чистий, працює на вітровій енергії і може використовуватись для: зрошення, захисту від пожеж і підняття пилу на великих територіях, підняття води у водонапірні башти і водоймища гідроелектростанцій, добування нафти, очистки від намулу і поглиблення водоймищ, будівництва фонтанів, захисту рослин від морозів, збагачення руд і т. д. Джерела інформації: 1. Патент України на корисну модель № 67240 "Рідинопідйомний пристрій". 2 5 10 15 3 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Рідинопідйомний пристрій, що включає вітрове колесо і подавальну трубу із вставленою в неї всмоктувальною трубою, який відрізняється тим, що у подавальній трубі розміщено розріджувач, сполучений з вітровим колесом. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2