3.9. Водоподъемные устройства

3.9.1. Гидравлический таран

Очень простой и во многих случаях экономичной водоподъ­емной установкой является гидравлический таран. Для подъема воды таран использует энергию протекающего через него потока и не требует установки двигателя. Непремен­ным условием для работы тарана является расположение его ниже уровня воды в источнике водоснабжения.

Гидравлические тараны используют для водоснабжения небольших населенных пунктов и промышленных предприятий, лесных поселков, лес­промхозов, колхозов, животноводческих ферм и др. Таран мо­жет быть применен там, где имеется падение потока высотой не менее .

Схема таранной установки показана на рис. 92. Из источ­ника водоснабжения 1 вода поступает в таранную установку по питательной трубе 2. Таран имеет ударный клапан 3, нагнета­тельный клапан 4 и воздушный колпак 5. По нагнетательной трубе 6 вода подается в бак 7.

Принцип действия гидравлического тарана заключается в следующем. При нажиме на рукоятку открывается ударный клапан. При этом вода из источника водоснабжения начинает течь по питательной трубе и через открытый ударный клапан вытекает наружу.

Рис. 92 Гидравлический таран

1 – источник водоснабжения; 2 – питательная труба; 3 – ударный клапан; 4 – нагнетательный клапан; 5 – воздушный колпак; 6 – нагнетательная труба; 7 – бак.

По мере возрастания скорости движения воды в питательной трубе давление на клапан будет увеличи­ваться и в определенный момент, преодолев массу клапана, за­кроет его. Вследствие внезапного прекращения течения воды в питательной трубе произойдет гидравлический удар, который вы­зовет резкое увеличение давления.

Под действием возросшего дав­ления откроется нагнетательный клапан 4 и вода устремится в воз­душный колпак 5 и нагнетатель­ную трубу 6. В следующий момент произойдет падение давления в пи­тательной трубе, благодаря чему ударный клапан 3 под действием атмосферного давления и собствен­ной массы (или силы пружины) откроется.

Одновременно нагнетательный клапан 4 под давлением воды в воздушном колпаке закроется и таран автоматически придет в первоначальное положение, после чего процесс действия гидравлического тарана возобно­вится.

КПД гидравлического тарана определяется зависимостью

. (334)

где		- расход воды, подаваемой тараном в водонапорную башню, ;
		- геометрическая высота подъема жидкости, ;
		- расход жидкости, протекающей по питательной трубе, ;
		- высота падения жидкости, .

Высоту подъема воды обычно принимают в пределах от до и реже до . Длину питательной трубы принимают в пределах . Диаметр нагнетательной трубы должен быть вдвое меньше диаметра питательной трубы.

Гидравлический таран надежно работает в любое время су­ток зимой и летом и не требует постоянного обслуживания. Не­достатком в работе гидравлического тарана является выброс неиспользованной воды через клапан 3 (см. рис. 92) в количе­стве от , и только расхода подается в бак 7. Гидравлические тараны типа ТГ-1 и УНЖК-100 выпускаются серийно. Гидравлический таран ТГ-1 способен подавать жидкость на высоту , а УНЖК-100 создает напор до при подводящей трубе .