способ подъема воды и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ подъема жидкости, включающий эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок в камеру смешения под действием гидростатического давления, действующего в водоеме, отличающийся тем, что увеличивают перепад давления на столб аэрированного потока жидкости в подъемной трубе подпором приземного ветра, используя на входе в воздуховод конфузор, ориентированный навстречу приземному ветру.

2. Устройство для подъема воды, состоящее из подъемной трубы с камерой смешения, приемного патрубка, ориентированного из водоема в камеру смешения подъемной трубы, воздуховода, соединяющего вход в камеру смешения подъемной трубы с атмосферой, отличающееся тем, что выходящий в атмосферу воздуховод снабжен конфузором, обращенным навстречу приземному ветру.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для подъема воды, в частности, в водоснабжении.

Известен способ подъема жидкости эрлифтом путем подачи воздуха в смеситель и устройство для подъема воды, содержащее подъемную трубу со смесителем, имеющим воздуховод и всасывающий патрубок (US 3694106 А, 1972).

Недостатком известных способа и устройства является необходимость принудительной подачи воздуха в смеситель за счет использования промышленных источников энергии.

Наиболее близким к изобретению в части способа является способ подъема жидкости, включающий эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок в камеру смешения под действием гидростатического давления, действующего в водоеме (SU 1043365 А, 1983). За счет гидростатического давления осуществляется разгон струи воды до скорости транспортирования. Воздух после перемешивания с водой уменьшает объемный вес выдаваемой водовоздушной смеси. Все это облегчает подъем распыленной на капли воды скоростным напором струи и выдачи ее в приемную емкость в направлении, нормальном к водоподъемной трубе и с большим углом поворота.

Наиболее близким к изобретению в части устройства является устройство для подъема воды, состоящее из подъемной трубы с камерой смешения, приемного патрубка, ориентированного из водоема в камеру смешения подъемной трубы, воздушной трубы, соединяющей вход в камеру смешения подъемной трубы с атмосферой (SU 1043365 А, 1983).

Недостатком известных способа и устройства является ограниченная высота подъема воды из-за недостаточности энергии водяной струи.

Задача изобретения - повышение надежности и высоты подъема воды путем использования энергии атмосферного ветра.

Технический результат в части способа достигается тем, что в способе подъема жидкости, включающем эжектирование воздуха из атмосферы струей воды, истекающей из водоема через патрубок в камеру смешения под действием гидростатического давления, действующего в водоеме, согласно изобретению увеличивают перепад давления на столб аэрированного потока жидкости в подъемной трубе подпором приземного ветра, используя на входе в воздуховод конфузор, ориентированный навстречу приземному ветру.

Технический результат в части устройства достигается тем, что в устройстве для подъема воды, состоящем из подъемной трубы с камерой смешения, приемного патрубка, ориентированного из водоема в камеру смешения подъемной трубы, воздуховода, соединяющего вход в камеру смешения подъемной трубы с атмосферой, согласно изобретению выходящий в атмосферу воздуховод снабжен конфузором, обращенным навстречу приземному ветру.

На чертеже схематично изображено устройство для подъема воды, осуществляющее способ подъема воды.

Устройство для подъема воды содержит камеру смешения 1, размещенную соосно приемному патрубку 2, ориентированному из водоема в камеру смешения 1 подъемной трубы 3, на которой укреплен посредством ребра 5 воздуховод 4, соединяющий вход в камеру смешения 1 подъемной трубы 3 с атмосферой. Выходящий в атмосферу воздуховод 4 снабжен конфузором 6, обращенным навстречу приземному ветру.

Способ подъема жидкости описанным устройством осуществляют следующим образом.

Устройство погружают в жидкость. Погружением устройства в жидкость водоема создают под действием гидростатического давления в водоеме истечение струи жидкости через патрубок 2 в смесительную камеру 1. Струя эжектирует из атмосферы воздух по воздуховоду 4. В камере смешения 1 вода и воздух смешиваются, образуя двухфазную смесь. Под действием скоростного напора струи жидкости из патрубка 2 водовоздушная смесь поднимается по подъемной трубе 3 на дневную поверхность. Диаметром отверстия патрубка 2 осуществляют дозирование поступления воды при формировании водовоздушного потока. Одновременно с помощью конфузора 6 захватывают поток воздуха от приземного ветра, который по воздуховоду 4 поступает в камеру смешения 1, создавая в ней дополнительный перепад давления на столб водовоздушной смеси, перемещающейся вверх по подъемной трубе 3. При регулярном поступлении потока воздуха, уносящего капли воды вверх, процесс подъема воды может продолжаться до тех пор, пока не нарушатся эти условия. В момент отсутствия приземного ветра уровни воды в водоеме и камере смешения 1 выравниваются. При появлении вновь приземного ветра повторно запускают устройство в работу. Первый вариант запуска в работу устройства заключается в том, что устройство вынимают из воды для опорожнения камеры смешения 1, а затем повторно погружают в воду. Процесс подъема при этом возобновляется. Второй вариант возобновления подъема воды автоматический. Процесс подъема воды начинается тогда, когда скоростной подпор приземного ветра превысит длину водяной пробки в камере смешения 1. Восходящему движению потока водовоздушной смеси по подъемной трубе 3 кроме перепада атмосферного давления между входом и выходом подъемной трубы 3 способствует также скоростной поток воздуха вдоль выходного поперечного сечения трубы 3, дополнительно эжектирующего водовоздушную смесь из трубы 3. Таким образом, при использовании приземного ветра увеличивается скорость подъема водовоздушной смеси и этим гарантируется надежность подъема жидкости.