Лекция № 17. Гидравлический таран.

Явление гидроудара может быть использовано для подъема воды специальным устройством, называется гидравлическим тараном. Которое состоит из подводящего трубопровода А, обычно имеющего небольшую длину, рабочей коробки В с двумя клапанами С и Д и воздушного колпака Е, с нагнетающим трубопроводом F, подающим воду в резервуар. Ударный клапан С открывается под действием собственного веса. При его открытии через подводящий трубопровод А под небольшим напором начинает поступать вода, которая вытекает через открытый клапан С. Вследствие увеличения силы воздействия вытекающий с нарастающей скоростью воды на ударный клапан он закрывается и скорость потока в трубопроводе падает до нуля. В связи с внезапной остановкой потока в падающем трубопроводе и рабочей коробке произойдет гидроудар с резким повышением давления. Под влиянием этого давления открывается нагнетательный клапан и часть воды поступит в воздушный колпак Е, сжимая имеющийся там воздух, который вытеснит часть воды в напорный трубопровод F, подняв ее на высоту в резервуар К. После ухода части воды в воздушный колпак давление в рабочей коробке уменьшится и ударный клапан С под действием собственного веса откроется.

При этом вода снова начнет выливаться через клапан С, а нагнетательный клапан Д закроется под действием силы давления воздуха в воздушном колпаке Е. Затем происходит повторение процесса: снова произойдет закрытие ударного клапана С и открытие нагнетательного клапана Д и т.д.

Таким образом, происходит непрерывное повторение процесса подачи воды. Поступающий из напорного резервуара расход воды Q затрачивается в основном на излив воды через клапан С и создание давления на этот клапан, при котором он закрывается, этот первый период работы гидротарана называется разгонным периодом. Второй период его работы называется ударным, когда после закрытия клапана С произойдет гидроудар, и в рабочей коробке появится повышенное (ударное) давление, соответствующее напору . Третий период называется рабочим. В течение этого периода вода из воздушного колпака будет поступать через напорный трубопровод F с расходом Q₂ в резервуар К под давлением воздуха на высоту H₂. Напор H₁ обычно 1, 5-5 м., а высота нагнетания от 15 до 40 м, при этом подача расхода Q₂=(0, 4…0, 07), КПД гидротарана

колеблется в пределах от 0, 85 до 0, 4, а расход , где Q₁- потери воды, они весьма велики.

Выпускаемые промышленностью таранаы могут поднимать воды на высоту до 60 м и с расходом до 20-22 л/мин. Они очень просты в эксплуатации и могут беспрерывно работать длительное время, снабжая водой потребителей. Известны мощные тараны, производительность которых достигает 150 л/с.