CS223189B1

CS223189B1 - Apparatus for venting and aerating discharge siphon

Info

Publication number: CS223189B1
Application number: CS142682A
Authority: CS
Inventors: Jindrich Sedlacek
Original assignee: Jindrich Sedlacek
Priority date: 1982-03-02
Filing date: 1982-03-02
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Vynález spadá do oboru závlah a týká.se zařízení k odvzdušňování a zavzdušňování výtlačné násosky nízkotlakých čerpacích stanic,. zejména závlahových. Podstatou vynálezu je použití membránového .pohonu k ovládání kuželky funkční armatury, kde tento membránový pohon, spojený s kuželkou funkční armatury táhlem, je umístěn mimo· průtočný průřez výtlačné násosky. Funkční armatura je situována na odbočném potrubí výtlačné násosky.The invention falls into the field of irrigation and relates to a device for venting and aerating the discharge suction cup of low-pressure pumping stations, in particular irrigation ones. The essence of the invention is the use of a membrane drive to control the cone of a functional fitting, where this membrane drive, connected to the cone of the functional fitting by a rod, is located outside the flow cross-section of the discharge suction cup. The functional fitting is located on the branch pipe of the discharge suction cup.

Description

Vynález spadá do oboru závlah a týká. se zařízení k odvzdušňování a zavzdušňování výtlačné násosky nízkotlakých čerpacích stanic,. zejména závlahových.The invention is in the field of irrigation and relates. equipment for venting and venting the discharge siphon of low pressure pumping stations; especially irrigation.

Podstatou vynálezu je použití membránového .pohonu k ovládání kuželky funkční armatury, kde tento membránový pohon, spojený s kuželkou funkční armatury táhlem, je umístěn mimo· průtočný průřez výtlačné násosky. Funkční armatura je situována na odbočném potrubí výtlačné násosky.The invention is based on the use of a diaphragm actuator for actuating a plug of a functional fitting, wherein the diaphragm actuator connected to the plug of the functional fitting by a rod is located outside the flow cross section of the discharge siphon. The functional fitting is situated on the branch pipe of the discharge siphon.

Vynález se týká zařízení na odvzdušňování a zavzdušňování výtlačné násosky, zejména nízkotlaké čerpací stanice.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a device for venting and venting a discharge siphon, in particular a low-pressure pumping station.

Pro zajištění správné funkce a vysoké spolehlivostí a účinnosti čerpací stanice, zejména závlahové, je nutno zajistit dokonalé odvzdušnění nebo zavzdušnění výtlačné násosky. Dosud je známo používat pro odvzdušnění a zavzdušnění výtlačných násosek nízkotlakých čerpacích stanic funkční armatury, které jsou ovládány mechanicky lopatkou ponořenou do proudu dopravované kapaliny ve výtlačné násosce. Tlak proudící kapaliny působí na lopatku a udržuje ji v poloze odpovídající uzavřené poloze funkční armatury. Převod od lopatky na kuželku funkční armatury je mechanicky pomocí páky. V případě vypnutí čerpadla, nebo při vzniku zpětného proudění působí tlak na lopatku v opačném směru, což má za následek přestavení kuželky funkční armatury do polohy otevřeno, a přerušení vodního· sloupce. Předpokladem spolehlivé funkce armatury je její umístění v nejvyšším bodě výtlačné násosky.In order to ensure correct functioning and high reliability and efficiency of the pumping station, especially irrigation, it is necessary to ensure perfect deaeration or aeration of the discharge siphon. To date, it is known to use functional valves for the venting and venting of the discharge cups of low-pressure pumping stations, which are actuated mechanically by a paddle immersed in the flow of conveyed liquid in the discharge bowl. The pressure of the flowing liquid acts on the blade and maintains it in a position corresponding to the closed position of the functional armature. The transfer from the blade to the plug of the functional fitting is mechanically by means of a lever. In the event of pump shut-off or reverse flow, the pressure on the vane acts in the opposite direction, causing the plug of the functional valve to open and the water column to break. A prerequisite for reliable valve function is its location at the highest point of the discharge siphon.

Nevýhodou řešení s ovládací lopatkou, umístěnou ve výtlačné násosce, jsou vysoké hydraulické ztráty, a tedy i trvalé ztráty elektrické energie pohonu čerpadel stanice. V případě elektrického ovládání funkční armatury, při požadované rychlosti uzávěru, nejsou k dispozici vhodné pohony, přičemž je velmi obtížné zabezpečit optimální činnost zařízení v návaznosti na různé provozní stavy.The disadvantage of the solution with the control vane located in the discharge siphon is the high hydraulic losses and therefore the permanent loss of electric power of the station pumps. In the case of electrical control of a functional fitting, at the desired shutter speed, suitable actuators are not available, and it is very difficult to ensure optimal operation of the device in response to different operating conditions.

Dále existuje vlastní řešení autora, kdy se namísto lopatky vkládá do průtočného průřezu výtlačné násosky membránový pohon funkční armatury, uložené v hrdle násosky, kde těleso tohoto pohonu má vhodný aerodynamický tvar, takže se podstatně sníží hydraulické ztráty. Toto posledně jmenované řešení umožňuje použití jednosedlových funkčních armatur uložených v hrdle, které je umístěno v nejvyšším bodě výtlačné násosky, kde kuželka funkční armatury je spojena s membránovým pohonem, zavěšeným na nosné konzole, táhlem. Nevýhodou tohoto řešení jsou ještě dosti značné hydraulické ztráty z důvodů hydraulického odporu vloženého· do proudu dopravované kapaliny, a tím i nižší účinnost čerpací stanice.Furthermore, there is the author's own solution, where instead of the blade, a diaphragm actuator of the functional armature is inserted into the flow cross-section of the discharge siphon located in the siphon neck, where the actuator body has a suitable aerodynamic shape so that hydraulic losses are substantially reduced. This latter solution allows the use of a single seat function fitting housed in a throat which is located at the highest point of the discharge siphon, where the plug of the functional fitting is connected to a diaphragm actuator suspended on a support bracket by a rod. The disadvantage of this solution is still quite considerable hydraulic losses due to the hydraulic resistance inserted in the flow of the conveyed liquid, and thus the lower efficiency of the pumping station.

Uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení k odvzdušňování a zavzdušňování výtlačné násosky, zejména nízkotlaké čerpací stanice, sestávající z funkční armatury, jejíž kuželka je spojena táhlem s membránou membránového pohonu a jeho podstata spočívá v tom, že výtlačná násoska je ve svém nejvyšším bodě opatřena odbočným potrubím zakončeným funkční armaturou jejíž kuželka je spojena s ovládací membránou membránového pohonu, umístěného vně výtlačné násosky i odbočného potrubí, kde membránový pohon je spojen s průtočným průřezem výtlačné násosky náporovým snímačem a depresním snímačem.These disadvantages and drawbacks are essentially eliminated by the invention, which is a device for venting and venting a discharge siphon, in particular a low-pressure pumping station, consisting of a functional fitting whose plug is connected by a rod to the diaphragm actuator diaphragm. its highest point is equipped with a branch pipe terminated by a functional fitting whose cone is connected to a diaphragm actuating diaphragm located outside the discharge siphon and branch line, where the diaphragm drive is connected to the discharge siphon flow cross section by a thrust sensor and a depressive sensor.

Výhodným provedením je, že prostor pod membránou je spojen s výtlačnou násoskou tak, že trubice náporového snímače je v průtočném průřezu výtlačné násosky vyhnuta tak, že její vstupní otvor je obrácen proti směru proudění dopravované kapaliny, a prostor nad membránou je spojen s výtlačnou násoskou tak, že trubice depresního snímače je v průtočném průřezu výtlačné násosky vytočena tak, aby její výstupní otvor byl obrácen ve směru proudění dopravované kapaliny.A preferred embodiment is that the space below the diaphragm is connected to the discharge siphon so that the ram sensor tube is bent in the flow cross section of the discharge siphon so that its inlet port faces the flow direction of the conveyed liquid, and the space above the diaphragm is connected to the discharge siphon. 2. The method according to claim 1, wherein the tube of the depression sensor is rotated in the flow cross section of the discharge siphon so that its outlet opening is reversed in the flow direction of the conveyed liquid.

Další výhodné provedení je, že kuželka funkční armatury je spojena s membránou táhlem, které prochází vedením, vytvořeným mezi tělesem membránového pohonu a funkční armaturou. A dalším výhodným provedením je, že membránový pohon je opatřen vlnovcem.Another preferred embodiment is that the plug of the functional armature is connected to the diaphragm by a rod that passes through a guide formed between the diaphragm actuator body and the functional armature. A further preferred embodiment is that the diaphragm drive is provided with a bellows.

Vyšší účinek vynálezu lze dokumentovat snížením hydraulických ztrát ve výtlačné násosce na minimum. Tím, že je vlastní pohon umístěn mimo průtočný průřez výtlačné násosky je možno volit velikost membránového pohonu, který nemusí mít aerodynamický tvar, tak, aby bylo dosaženo dostatečné ovládací síly při současné optimální návaznosti funkce armatury na různé provozní stavy v průběhu čerpání. Dále je výhodou nového řešení, že funkční armatura je umístěna mimo výtlačnou násosku, a sice na její odbočce, přičemž při bezucpávkovém provedení příznivě ovlivňuje její provozní spolehlivost, a v některých případech zabezpečuje úplné odvzdušnění vrcholu násosky vlivem vyvíječe depresního tlaku.The greater effect of the invention can be documented by minimizing hydraulic losses in the discharge siphon. By positioning the actuator outside the flow cross-section of the discharge siphon, the size of the diaphragm actuator, which does not have to be aerodynamic, can be selected so as to obtain sufficient actuating force while optimally connecting the valve function to different operating conditions during pumping. It is also an advantage of the new solution that the functional fitting is located outside the discharge siphon, namely on its branch, while in the seal-free design it positively affects its operational reliability and in some cases ensures complete venting of the siphon top by the depressurizer.

Konkrétní provedení vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkresu, kde obr. 1 představuje příčný řez výtlačnou násoskou s uplatněným vynálezem, obr. 2 jé detail provedení zaústění náporového a depresního· snímače od výtlačné násosky, a obr. 3 je alternativní provedení membránového pohonu s vlnovcem.A particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a cross-sectional view of a dispensing siphon with the present invention; Fig. 2 is a detail of an embodiment of a discharge and depressive sensor outlet from the siphon; .

Podle vynálezu je výtlačné násoska 1 opatřena v nejvyšším bodě odbočným potrubím 2, které je zakončeno funkční armaturou 3. Kuželka 4 funkční armatury 3 je ovládána membránovým pohonem 5. Membránový pohon 5 sestává z tělesa 6, ve kterém je uložena buď klasická membrána 7, jak je znázorněno na obr. 1, nebo vlnovec 8 podle obr. 3. Membrána 7, případně vlonovec 8, je spojena s kuželkou 4 funkční armatury 3 prostřednictvím táhla 9. Prostor pod membránou 7, případě vnitřní prostor vlnovce 8, je spojen náporovým snímačem 10 s průtočným průřezem výtlačné násosky 1 tak, že trubice náporového snímače 10 je vyhnuta tak, aby její vstupní otvor 11 byl orientován proti směru proudění dopravované kapaliny ve výtlačné násosce 1.According to the invention, the discharge siphon 1 is provided at the highest point with a branch line 2 terminated by a functional fitting 3. The plug 4 of the functional fitting 3 is controlled by a diaphragm actuator 5. The diaphragm actuator 5 consists of a body 6 1 or the bellows 8 according to FIG. 3. The diaphragm 7 or the bellows 8 is connected to the plug 4 of the functional armature 3 by means of a rod 9. The space below the membrane 7 or the inner space of the bellows 8 is connected with the flow cross-section of the discharge siphon 1 such that the ram of the ram sensor 10 is bent so that its inlet opening 11 is oriented upstream of the conveyed liquid in the discharge siphon 1.

Prostor nad membránou 7, případně vlnovcem 8, je spojen s průtočným průřezem výtlačné násosky 1 depresním snímačem 12, kde trubice depresního snímače 12 je v průtočném průřezu výtlačné násosky 1 je vyhnuta tak, aby její výstupní otvor 13 byl orientován ve směru proudění dopravované kapaliny. Táhlo 9, spojující membránu 7, 8 s kuželkou 4 funkční armatury 3 prochází vedením 14, vytvořeným mezi tělesem 6 membránového pohonu 5 a mezi funkční armaturou 3.The space above the diaphragm 7 or bellows 8 is connected to the flow cross section of the discharge siphon 1 by a depression sensor 12, where the tube of the depression sensor 12 is bent in the flow cross section of the discharge siphon 1 so that its outlet opening 13 is oriented in the flow direction. The rod 9 connecting the diaphragm 7, 8 to the plug 4 of the functional fitting 3 passes through a guide 14 formed between the housing 6 of the diaphragm actuator 5 and the functional fitting 3.

V době, kdy se nečerpá, je výtlačná násoska 1 bez vody a funkční armatura 3 je plně otevřena, a to jednak vlivem hmotnosti pohyblivých částí funkční armatury 3, a jednak vlivem sloupce vody nad membránou 7, S. Na počátku čerpání se začne postupně plnit výtlačná násoska 1 proudící vodou za jejího současného odvzdusftování přes funkční armaturu 3, která je otevřena. Jakmile dosáhne proudící voda úrovně vstupního otvoru 11 náporového snímače 18 a výstupního otvoru 13 depresního snímače 12, dojde k uzavření funkční armatury 3 vlivem tlakové diference nad a pod membránou 7, 8. Tato tlaková diference vzniká tak, že náporový snímač 10 se vstupním otvorem 11 orientovaným proti směru proudění dopravované kapaliny snímá tlak, který je asi o hodnotu poměru kde c jeWhen it is not being pumped, the discharge siphon 1 is free of water and the functional fitting 3 is fully open, both due to the weight of the movable parts of the functional fitting 3 and partly due to the water column above the diaphragm 7, S. the discharge siphon 1 flowing through the water while simultaneously venting it through the functional fitting 3 which is open. As soon as the flowing water reaches the level of the inlet opening 11 of the ram sensor 18 and the outlet opening 13 of the depressive sensor 12, the functional valve 3 closes due to the pressure difference above and below the diaphragm 7, 8. directed against the flow direction of the conveyed liquid senses the pressure, which is about the value of the ratio where c is

2g rychlost proudění a g tíhové zrychlení, vyšší než tlak ve výtlačné násosce 1 v místě odběru, a depresní snímač 12 s výstupním otvorem 13 vytočeným ve směru proudění dopravované kapaliny snímá tlak, který je nižší o přibližně než tlak ve vý2g tlačné násosce 1 v místě odběru. Při skončení čerpání klesne rychlost proudění ve výtlačné násosce 1, a současně klesá v kvadratické závislosti i tlaková diference nad a pod membránou 7, 8. Funkční armatura 3 se pak otevírá přibližně v okamžiku, kdy2g the flow velocity and gravity acceleration, higher than the pressure in the discharge siphon 1 at the sampling point, and the depression sensor 12 with the outlet opening 13 turned in the flow direction of the conveyed liquid senses a pressure which is lower by approximately . At the end of the pumping, the flow velocity in the discharge siphon 1 decreases, and the pressure difference above and below the diaphragm 7, 8 decreases in the quadratic dependence at the same time.

2c² součin —:— a činné plochy ovládací mem2g brány 7, 8 je menší než součin okamžité tlakové diference nad a pod sedlem funkční armatury 3, zvětšený o hodnotu hmotnosti pohyblivých částí funkční armatury 3.2c ^{2 the} product of: - and the active surface of the actuating gate 2, 8 is smaller than the product of the instantaneous pressure difference above and below the seat of the functional valve 3, increased by the weight of the movable parts of the functional valve 3.

U bezucpávkového provedení funkční armatury 3, v případě kdy nedojde po najetí čerpadla k úplnému zalití výtlačné násosky 1 vodou, je vzduch z vrcholu výtlačné násosky 1 odsáván přes vedení 14 táhla 9, a to vlivem, činnosti vyvíjece depresního tlaku, a to až do vyrovnaného stavu.In the seal-less design of the functional fitting 3, in the event that the discharge siphon 1 is not completely filled with water after the pump has been started, the air from the top of the siphon 1 is sucked through the guide 14 of the tie rod 9. condition.

Činnost armatury 3 při použití membránového pohonu 5 opatřeného místo klasické membrány vlnovcem 8, je stejná jako v případě použití klasické membrány 7.The operation of the fitting 3 using a diaphragm actuator 5 provided with a bellows 8 instead of the conventional diaphragm is the same as that of a conventional diaphragm 7.

Claims

SUBJECT

Apparatus for venting and venting a discharge siphon, in particular a low-pressure pumping station, comprising a functional armature, the plug of which is connected by a rod to a diaphragm actuating diaphragm, characterized in that the discharge siphon (1) is provided with a branch line at its highest point 2) terminated by a functional fitting (3), the plug (4) of which is connected to the actuating diaphragm (7) of the diaphragm actuator (5), located outside the discharge siphon (1) and branch pipe (2) where the diaphragm actuator (5) is connected with a discharge cross-section of the discharge siphon (1) with a thrust sensor (10) and a depression sensor (12).

Device according to claim 1, characterized in that the space below the membrane (7) is connected to the discharge siphon (1) such that the ram sensor tube (10) is in a flow

BACKGROUND OF THE INVENTION the cross-section of the discharge siphon (1) is bent so that its inlet (11) faces upstream of the conveyed liquid, and the space above the diaphragm (7) is connected to the discharge siphon (1) such that in the flow cross-section of the discharge siphon (1) is turned so that its outlet opening (13) faces the flow direction of the conveyed liquid.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the plug (4) of the functional armature (3) is connected to the diaphragm (7) by a rod (9) which passes through a guide (14) formed between the diaphragm actuator body (6). (5) and functional fitting (3).

Device according to Claims 1 to 3, characterized in that the diaphragm actuator (5) is provided with a bellows (8).