Сделай Сам (Огонек) 1997-04, страница 45

чение Н (см. рис. 1) может составлять всего 200 мм при высоте подъема воды h, превышающей Н в 15...20 раз. При большей высоте подъема воды коэффициент полезного действия становится очень малым, а работа установки — неэффективной.

Типичная конструкция гидравлического тарана приведена на рис. 2. Из питающего трубопровода вода поступает под ударный клапан со штоком, перемещающимся в направляющей бронзовой втулке. Последняя крепится в опоре на резьбе, что позволяет регулировать ход клапана. При закрытии клапан прижимается к седлу. На штоке клапана укреплен дополнительный груз. На рис. 2 не показано устройство для предварительного открытия ударного клапана при пуске тарана. Дело в том, что давление питающей воды (которое может достигать нескольких атмосфер) прижимает клапан к седлу, так что для начала работы установки необходимо принудительно открыть клапан.

В конце питающего трубопровода расположен нагнетательный клапан. Ход нагнетательного клапана ограничен фиксатором-болтом. Наличие воздуха в воздушном колпаке сглаживает пульсации давления в напорном трубопроводе и выравнивает расход воды на линии нагнетания. На корпусе воздушного колпака установлен штуцер для подсоединения манометра и предусмотрено устройство для подпитки воздушного колпака воздухом (на рис. 2 указаны только места расположения этих приспособлений). Ограничительная втулка, предотвращающая попадание воздуха в питательный трубопровод, установлена таким образом, что не допускает полного слива жидкости из воздушного колпака, то есть оголения нагнетательного клапана.

Отметим, что воздух из воздушного колпака расходуется с уходящим потоком воды, и чем больше высота нагнетания, тем больше воздуха требуется для подпитки (с повышением давления повышается растворимость воздуха в воде). Подпитка воздушного колпака воздухом происходит при падении давления в нем ниже атмосферного в момент закрытия нагнетательного клапана. Самое простое устройство для подпитки — форсунка с калиброванным отверстием диаметром 2...5 мм. С помощью этой форсунки при повышении давления в колпаке наружу вытекает некоторое количество воды, а при понижении в нем давления ниже атмосферного внутрь поступает воздух.

О СОСТАВНЫХ ЧАСТЯХ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТАРАНА

Питающий бассейн, предназначенный для питания водой тарана, служит также для успокоения потока и удаления из воды пузырьков воздуха (а при необходимости — и механических примесей). Глубина бассейна должна позволить установить питающую трубу так, чтобы расстояние от нижней кромки трубы до дна превышало 300...400 мм, а глубина погружения трубы как минимум была равна двухкратному диаметру питающей трубы (но не менее 200 мм), так как необходимо исключить возможность образования воронки всасывания, что сопровождается попаданием воздуха в питающий трубопровод.

При работе тарана допустимое колебание уровня воды в бассейне за один «качающий» цикл принимается в пределах 10...20 мм. Так что не «делайте» площадь бассейна слишком маленькой.

Питающий трубопровод — неотъемлемая составная часть таранной установки и от того, насколько правильно выполнен расчет трубопровода, зависит надежность работы тарана особенно при значении питающего гидравлического напора Н > 10 м (см. рис. 1). Причем здесь важны не только размеры (диаметр, длина) трубопровода, но также материал, из которого он сделан, способ прокладки трубопровода на местности, качество монтажных работ

Поскольку питающий трубопровод является частью колебательной системы, в которой происходит гидравлический удар, то, во-первых, на этом трубопроводе нельзя устанавливать запорно-регулирующую арматуру, и, во-вторых, стенки трубы должны выдерживать давление гидравлического удара.

Здесь мы не будем приводить расчеты повышения давления воды в системе при гидравлическом ударе (подобные расчеты легко отыскать в соответствующих учебниках), а только отметим, что изменение скорости на 1 м/с (например, при остановке потока, текущего первоначально со скоростью 1 м/с) приводит к росту давления на 100 м водяного столба (или на 10атмосфер).

Обычно скорость потока воды в трубопроводе составляет от 1,5 до 3 м/с, откуда становятся понятными особые требования к прочности стенок трубопровода. Последний обычно выполняется из стальных цельнотянутых труб (сварные водога-зопроводные трубы можно использовать только при Н < 30 м). Рекомендуемый (оп