×
20.08.2013
216.012.6138

СПОСОБ ПОДЪЕМА ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002490520
Дата охранного документа
20.08.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды из скважин и колодцев, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и строительстве, изыскательских работах, в сельском хозяйстве, а также в водоснабжении. Способ подъема воды включает операцию аэрации поднимаемой вверх жидкости за счет эжектирования воздуха из атмосферы струей этой же жидкости, истекающей из скважины через патрубок под действием на поверхность воды в скважине избыточного давления, создаваемого весом водоподъемного устройства, балласта и осевого усилия. При этом в качестве балласта используется вода, поднимаемая из скважины, а осевое усилие на корпус водоподъемника создается весом рабочего оператора. Возвращение водоподъемного устройства в исходное положение производят за счет выталкивающей силы Архимеда, действующей на полый корпус водоподъемника при погружении его в воду. Устройство для подъема воды содержит полый герметичный корпус, закрепленный на водоподъемной трубе, в котором размещены патрубок для истечения воды из скважины и камера смешения. Камера смешения соединена воздушной трубкой с атмосферой. В верхней части подъемной трубы предусмотрен водосборник со средствами его разгрузки, в который направлены воздушная и водоподъемная трубы. Имеются средства гидравлического уплотнения кольцевого зазора между стенками корпуса и стенками обсадной трубы скважины. На верхней точке подъемной трубы расположен нажимной ролик, через который перекинут трос. Один конец троса жестко закреплен, а свободный конец троса снабжен ступенькой для размещения рабочего оператора. Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость подъема воды из скважины.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды из скважин и колодцев, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и строительстве, изыскательских работах, в сельском хозяйстве, а также в водоснабжении.

Известен способ подъема воды за счет создания избыточного давления на поверхность жидкости весом подъемного устройства, балласта и осевого усилия (RU 2412379, опубл. 2010 г.). Но в нем не предусмотрена возможность длительного использования этого способа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подъема воды за счет создания избыточного давления весом подъемного устройства и балласта с возвращением подъемного устройства в верхнее исходное положение ручным рычажным механизмом (RU Заявка на изобретение №201106484, опубл. 2012 г.). Этот способ позволяет длительное пользование. Однако он имеет недостаток, заключающийся в том, что требуется значительный вес балласта, который осложняет спуско-подъемные операции и повышает трудоемкость подъема воды.

Задача изобретения уменьшить трудоемкость подъема воды.

Технический результат достигается тем, что в способе подъема воды, включающем создание на поверхности воды в скважине избыточного давления весом водоподъемника, балластом, осевым усилием для вытеснения воды на дневную поверхность с одновременной ее аэрацией и последующим возвращением водоподъемника в исходное верхнее положение, согласно изобретению, осевое усилие формируют весом рабочего оператора, в качестве балласта используют воду, вытесненную из скважины указанным осевым усилием и весом водоподъемника, а для возвращения водоподъемника в верхнее исходное положение используют выталкивающую силу Архимеда, действующую на погруженный в воду полый корпус водоподъемника при вытеснении воды из скважины.

Пример осуществления способа

Воду поднимают следующим образом. Водоподъемник, состоящий из полого корпуса, в котором расположены подводящий воду из скважины патрубок, камера смешения, трубка, соединяющая камеру смешения с атмосферой и водоподъемная труба, находится в скважине в плавающем состоянии. Для подъема воды из скважины создают осевое усилие на водоподъемник через нажимной ролик на верхней точке подъемной трубы. Нажимной ролик огибает трос, закрепленный, например, на обсадной трубе, имеющий ступеньки для размещения рабочего оператора на свободном конце. При размещении рабочего на ступеньке трос опускается вниз и создает через нажимной ролик и подъемную трубу осевое усилие на корпус водоподъемника. При этом корпус водоподъемника погружается в воду, создавая избыточное давление на свободную поверхность воды в скважине. Под действием избыточного давления вода изливается через патрубок в камеру смешения и далее по подъемной трубе на дневную поверхность в водосборную емкость. Накапливающаяся в водосборнике вода создает дополнительное осевое усилие на корпус водоподъемника и способствует повышению надежности подъема воды. Наполнив водосборник водой, оператор освобождает нажимную ступеньку на тросе и опорожняет водосборную емкость путем раздачи воды потребителям. Эти операции сопровождаются снятием осевой нагрузки с водоподъемника. После снятия осевого усилия действующая на водоподъемник, погруженный в воду, выталкивающая сила Архимеда поднимает водоподъемник в исходное верхнее положение. Водоподъемник готов к очередному циклу подъема воды. Операция подъема воды обеспечивается при выполнении следующих условий. Избыточное давление, формируемое корпусом водоподъемника на свободную поверхность жидкости в скважине, должно быть больше гидростатического давления воды в водоподъемной трубе. Объем внутреннего канала водоподъемной трубы должен быть меньше объема жидкости, вытесняемой корпусом водоподъемника из скважины, предпочтительно, не менее, чем на порядок.

Устройство для подъема воды

Известно устройство для подъема воды за счет создания избыточного давления на свободную поверхность жидкости в скважине весом подъемного устройства, балласта и осевого усилия (RU 2412379, опубл. 2010 г.). Но в нем не предусмотрена возможность многократного повторения циклов вытеснения воды из скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для вытеснения воды из скважины весом подъемника и балласта с возвращением водоподъемника в верхнее исходное положение рычажным механизмом с мускульным приводом (RU Заявка на изобретение №201106484, опубл. 2012 г.). Это устройство позволяет длительное непрерывное пользование. Однако оно имеет недостаток, заключающийся в том, что требуется значительный вес балласта, который осложняет спуско-подъемные операции и повышает трудоемкость подъема воды применением мускульных усилий человека.

Задача изобретения уменьшить трудоемкость подъема воды.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для подъема воды, содержащем обсадную трубу скважины, корпус подъемника со средствами гидравлического уплотнения кольцевого зазора между стенками обсадной трубы и стенками корпуса водоподъемника и расположенные в корпусе патрубок, камеру смешения, воздушную трубку и водоподъемную трубу, согласно изобретению, полый корпус имеет верхнюю герметичную крышку, на верхнем конце подъемной трубы установлен водосборник, в который повернуты водоподъемная труба и воздушная трубка, водоподъемная труба в верхней точке снабжена нажимным роликом, через который перекинут трос, один конец которого закреплен, например, на обсадной трубе, а на втором свободном конце имеется ступенька для размещения рабочего оператора.

Устройство для подъема воды изображено на прилагаемом чертеже.

Устройство содержит размещенный внутри обсадной трубы 1 скважины корпус 2 водоподъемника. Снаружи корпуса 2 размещены гидравлические уплотнения, например, в виде рассредоточенных колец 3 из сравнительно мягкого не абразивного материала, не способного разрушать обсадную трубу, например, пластмассы или резины.

Внутри корпуса 2 водоподъемника размещена камера смешения 4, воздушная трубка 5, подъемная труба 6 и патрубок 7. Воздушная трубка 5 соединена с камерой смешения 4.

На дневной поверхности конец подъемной трубы 6 снабжен водосборником 8, в котором повернуты подъемная труба 6 и воздушная трубка 5.

На верхней точке подъемной трубы 6 размещен нажимной ролик 9 и через него перекинут трос 10. Один конец троса 10 жестко закреплен, а второй свободный и снабжен ступенькой 11 для размещения рабочего оператора.

Полый корпус 2 водоподъемника имеет вверху герметичную крышку 12, чтобы в полость корпуса 2 не смогла попадать вода и увеличивать его вес.

Устройство работает следующим образом. Корпус 2 устройства, соединенный с водоподъемной трубой 6, вводится внутрь обсадной трубы 1 и опускается вниз до соприкосновения с поверхностью воды в скважине. Затем вся тяжесть водоподъемника переносится на поверхность воды. Водоподъемное устройство занимает плавучее положение в скважине.

Для подъема воды из скважины рабочий оператор становится на ступеньку 11 и своим весом создает давление на нажимной ролик 9 с помощью троса 10. При этом формируется осевое усилие на корпус 2 водоподъемника, и через него на поверхность жидкости в скважине. Под действием избыточного давления вода из скважины устремляется через патрубок 7 в камеру смешения, увлекая за собой воздух из атмосферы по трубке 5. Сформированная в камере смешения 4 водовоздушная смесь под действием напора струи, истекающей из патрубка 7, поднимается вверх по трубе 6 и изливается в водосборник 8, где естественным образом дегазируется. Под действием силы тяжести воды, поступившей в водосборник 8, нагрузка на воду в скважине возрастает и надежность подъема воды сохраняется до заполнения водосборника 8.

После заполнения водосборника 8 оператор освобождает ступеньку 11 на свободном конце нажимного троса 10 и опорожняет водосборник 8 потребителю через разгрузочный канал (на схеме не показано).

После снятия осевого усилия с корпуса 2 водоподъемника и опорожнения водосборника 8 выталкивающая сила Архимеда поднимает водоподъемник в исходное верхнее положение, где он находится в плавучем состоянии до очередной операции водоподъема.

Для успешного водоподъема этим устройством необходимо выполнять несколько условий. На поверхность жидкости в скважине необходимо создавать избыточное давление больше гидростатического давления в подъемной трубе. Объем столба жидкости в водоподъемной трубе должен быть меньше объема вытесняемой из скважины жидкости, предпочтительно, на порядок. Гидравлическое сопротивление кольцевого зазора между стенками обсадной трубы и корпуса водоподъемника должно быть больше гидравлического сопротивления подъемной трубы, предпочтительно, на порядок.


СПОСОБ ПОДЪЕМА ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 11 items.
10.01.2013
№216.012.1858

Способ аэрации воды и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации включает забор воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471724
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cef

Водозаборный трубчатый колодец и устройство для его сооружения

Изобретение относится к водоснабжению из подземных источников. Водозаборный трубчатый колодец включает перфорированную обсадную трубу в грунте, размещенную перфорированным участком в водоносном слое пород, и водоподъемное устройство в ней. На верхнем торце обсадная труба снабжена крышкой с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472901
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.03.2013
№216.012.3159

Способ генерации тепла и устройство для его осуществления

Способ генерации тепла и устройство для его осуществления могут быть применены для жизнеобеспечения жилых строений и могут быть использованы при проектировании малоэтажных зданий эконом-класса в сельской местности, в отдаленных и труднодоступных районах. Способ генерации тепла включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478171
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.32f0

Способ аэрации водоемов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации воды включает забор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478583
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.373c

Водозаборный трубчатый колодец

Изобретение относится к водоснабжению, в частности, из подземных источников. Водозаборный трубчатый колодец содержит в грунте перфорированную трубу. Труба размещена перфорацией на участке водоносного горизонта и соединена верхним концом со всасывающим каналом вакуумного насоса. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479693
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.08.2013
№216.012.5cc2

Способ аэрации водоема и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано при очистке бытовых и промышленных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации водоемов включает нагнетание атмосферного воздуха в воду за счет скоростного напора атмосферного ветра. В смесительной трубе (4), размещенной в водоеме, организуют струйное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489367
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.02.2014
№216.012.a1e7

Способ аэрации воды и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах, а также в помещениях на очистных сооружениях водоснабжения. Способ аэрации включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507162
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.bb27

Способ водоснабжения и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к водоснабжению. Способ включает сооружение водозабора, оборудование водозабора водокольцевым вакуумным насосом, установленным в месте потребления воды. Подачу воды по трубопроводу от водозабора до мест потребления осуществляют за счет ее перемещения по горизонтали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513639
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2015
№216.013.4491

Способ аварийно-спасательных работ и устройство для его осуществления

Способ и устройство для осуществления способа относятся к области ведения аварийно-спасательных работ в условиях дефицита промышленных источников энергии или в условиях необходимости экономии энергии от промышленных источников, например, при откачке воды из затапливаемых помещений, строительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549051
Дата охранного документа: 20.04.2015
25.08.2017
№217.015.c10c

Устройство для подъёма воды

Устройство для подъема воды может быть использовано в гидротранспортных и энергетических системах, а также в водоснабжении. Устройство содержит корпус, тело вытеснителя воды, размещенное в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса за счет механического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617554
Дата охранного документа: 25.04.2017
Showing 1-10 of 11 items.
10.01.2013
№216.012.1858

Способ аэрации воды и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации включает забор воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471724
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cef

Водозаборный трубчатый колодец и устройство для его сооружения

Изобретение относится к водоснабжению из подземных источников. Водозаборный трубчатый колодец включает перфорированную обсадную трубу в грунте, размещенную перфорированным участком в водоносном слое пород, и водоподъемное устройство в ней. На верхнем торце обсадная труба снабжена крышкой с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472901
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.03.2013
№216.012.3159

Способ генерации тепла и устройство для его осуществления

Способ генерации тепла и устройство для его осуществления могут быть применены для жизнеобеспечения жилых строений и могут быть использованы при проектировании малоэтажных зданий эконом-класса в сельской местности, в отдаленных и труднодоступных районах. Способ генерации тепла включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478171
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.32f0

Способ аэрации водоемов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации воды включает забор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478583
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.373c

Водозаборный трубчатый колодец

Изобретение относится к водоснабжению, в частности, из подземных источников. Водозаборный трубчатый колодец содержит в грунте перфорированную трубу. Труба размещена перфорацией на участке водоносного горизонта и соединена верхним концом со всасывающим каналом вакуумного насоса. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479693
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.08.2013
№216.012.5cc2

Способ аэрации водоема и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано при очистке бытовых и промышленных сточных вод в биологических прудах. Способ аэрации водоемов включает нагнетание атмосферного воздуха в воду за счет скоростного напора атмосферного ветра. В смесительной трубе (4), размещенной в водоеме, организуют струйное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489367
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.02.2014
№216.012.a1e7

Способ аэрации воды и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах, а также в помещениях на очистных сооружениях водоснабжения. Способ аэрации включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507162
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.bb27

Способ водоснабжения и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к водоснабжению. Способ включает сооружение водозабора, оборудование водозабора водокольцевым вакуумным насосом, установленным в месте потребления воды. Подачу воды по трубопроводу от водозабора до мест потребления осуществляют за счет ее перемещения по горизонтали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513639
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2015
№216.013.4491

Способ аварийно-спасательных работ и устройство для его осуществления

Способ и устройство для осуществления способа относятся к области ведения аварийно-спасательных работ в условиях дефицита промышленных источников энергии или в условиях необходимости экономии энергии от промышленных источников, например, при откачке воды из затапливаемых помещений, строительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549051
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2016
№216.015.38e9

Устройство для подъёма воды

Изобретение относится к области насосостроения и может быть применено в гидротранспортных и энергетических системах, а также в водоснабжении. Устройство для подъема воды включает погружаемое тело водоподъемника и средства для осуществления его движения. Содержит корпус с всасывающим клапаном, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582727
Дата охранного документа: 27.04.2016
+ добавить свой РИД