Гидравлический таран

Гидравлический таран

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТАРАН, водоподъемная машина, использующая образующийся внутри нее гидравлический удар для подъема части протекающей через гидравлический таран воды. Гидравлический таран состоит (фиг. 1): из подводящей трубы А, ударного клапана Б, воздушного колпака Д с нагнетательным клапаном В и нагнетательной трубы Е. Для действия гидравлического тарана необходимо, чтобы вода в трубе А протекала самотеком, т. е. находилась под некоторым напором h. При открытии клапана Б, вес которого д. б. несколько больше гидростатического давления, соответствующего положению клапана, вода в гидравлическом таране приходит в движение, давление ее на клапан Б возрастает, и он быстро запирается. Получающийся при этом удар воды поднимает давление в гидравлическом таране, открывает клапан В и нагнетает часть воды по трубе Е в резервуар Ж на высоту Н + h.

Гидравлический таран

Постепенно скорость воды в гидравлическом таране понижается, и клапан Б снова открывается, затем скорость возрастает, клапан Б закрывается вновь, происходит новый удар воды, и описанный процесс повторяется.

Воздушный колпак Д смягчает удары и делает струю в трубе Е непрерывной. Повышение давления вследствие удара воды зависит от скорости течения, диаметра подводящей трубы, толщины стенок и их материала. КПД η гидравлического тарана, по эмпирической формуле Эйтельвейна, равен

КПД η гидравлического тарана, по эмпирической формуле Эйтельвейна

Для H/h = 1, η = 0,92, а для  H/h = 20, η = 0,226.

Из всего количества поступающей в гидравлический таран воды Q м3/сек, часть q1 выливается через клапан Б, другая же q2, поднимается в резервуар Ж. Подача воды

Подача воды

Диаметр подводящей трубы (в мм)

Диаметр подводящей трубы (в мм)

где Q - расход в м3/сек; диаметр нагнетательной трубы d1 ≈ 0,5d. Диаметры подводящей трубы обычно колеблются между 20 и 75 мм, при подаче воды от 3 до 150 л/мин.

Длина подводящей трубы

Длина подводящей трубы

где I, Н и h - в м, причем избегают делать трубу короче 5h; в крайнем случае, ей придают изогнутую или змеевидную форму, увеличивая при этом диаметр. Вода должна поступать в гидравлический таран чистая, в виду чего иногда приходится устраивать отстойник.

При напоре, меньшем 0,5 м, таранов обычно не устанавливают; при напоре, большем 15 м, ударные клапаны довольно быстро изнашиваются.

Существует довольно много систем гидравлических таранов. Иногда ставят два ударных клапана; иногда производит работу вода одного источника, а нагнетается другая вода или какая-нибудь жидкость; в таких случаях рабочая вода отделяется от нагнетаемой упругими диафрагмами или поршнями. Если нагнетательный и отбойный клапаны заменить турбинным колесом, вращаемым поступающей в прибор водой, то получается т. н. гидpoпульсор (фиг. 2), сходный по принципу действия с гидравлическим тараном: вода из подводящей трубы А при положении I выливается наружу, а при положении II нагнетается в трубу Е. Так как пульсация воды происходит здесь не очень интенсивно, то обычно воздушного клапана не устанавливают.

Гидpoпульсор

Гидравлические тараны как приборы простые, не требующие ухода и работающие автоматически, чаще всего применяют в небольших хозяйствах и предприятиях, где имеется источник чистой воды с достаточным расходом и уклоном.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.

Избранное