Статьи
Главная > Статьи > Новый импульсный дождеватель
Новый импульсный дождеватель

УДК 631.347.3
А.В.Боровенников, инж.

В настоящее время в серийном производстве находится импульсный дождеватель «Коломна-15". Он выпускается в составе комплекта обо­рудования для синхронного импульсного дождевания КСИД-10. Опытом эксплуатации этих импульсных дождевателей установлено» что они не­достаточно надежны при использовании на крутых склонах, когда пе­репад высот между дождевателями превышает 15 м.
Модернизированный вариант дождевателя «Коломна-15» получивший марку ДШ-15, предназначен для работы на крутых склонах с большими перепадами высот. Он прошел всестороннюю проверку, показал высокую надежность и рекомендован в серийное производство. К недостаткам его следует отнести значительную (около 60 кг) массу.
С целью снижения материалоемкости разработана конструкция ново­го импульсного дождевателя. Режим работы его, как и у прежних - «ждущий", т.е. выплеск осуществляется пс сигналу изменения давле­ния в трубопроводной сети. Дождеватель содержит те же элементы, что и ранее известные конструкции, а именно: пневмогидроаккумулятор, запорный орган и дождевальную насадку.
Пневмогидроаккумулятор имеет комбинированную форму. Его верх­няя водовоздушная часть, в которой давление может достигать зна­чительной (до 1,25 МПа) величины, имеет шаровую форму, а нижняя воздушная полость, испытывающая в процессе работы меньшее (до 0,60 МПа) давление, выполнена цилиндрической. Такое сочетание форм позволило применить для пневмогидроаккумулятора металл тол­щиной 1,5...2,0 мм. Внутри водовоздушной части пневмогидроаккумулятора имеются водовыпускная труба с отверстиями для прохода воды и разделительная эластичная мембрана специальной формы.
Многочисленные поиски конструкции запорного органа привели в ко­нечном счете к варианту с «чулковым» резиновым перекрывающим устрой­ством. Запорный орган такого типа (рис.1) имеет корпус 2, перфорированный патрубок 1, «чулковую» резиновую мембрану 3, подсоединительный штуцер 4. Нижней частью запорный орган устанавливается на пневмогидроаккумулятор.


Рис. 1. Запорный орган: 1 - перфорированный патрубок; 2 - корпус; 3 - мембрана; 4 - штуцер

На новом импульсном дождевателе в качестве дождевальной насадки предлагается использовать двухсопловый дождевальный аппарат двустороннего действия.
С целью установления работоспособности как отдельных элементов, так и дождевателя в целом исследования проводились на специальной стендовой установке. Причем за эталон были приняты параметры дож­девателя ДИ-15, т.е. любой из исследуемых параметров нового дождевателя должен быть не ниже, чем у ДИ-15.
При исследовании работоспособности пневмогидроаккумулятора ста­вилась следующие вопросы: установление его прочности, определение надежности эластичной мембраны из латекса и изучение процесса вы­хода воды из водовоздушной части.
Прочность пневмогидроаккумулятора определялась при продолжитель­ности цикла наполнения от 53 до 58 с и давлении в его верхней по­лости от 1,05 до 1,29 МПа. За время исследований (730,2 ч чистой работы) не зафиксировано поломок, нарушения герметичности пневмогидроаккумулятора, что говорит о достаточной его прочности.
При исследовании эластичных мембран использовались мембраны тол­щиной 0,9...1,1 мм, изготовленные экспериментальным производством научно-исследовательского института резиновых и латексных изделий. Стоимость такой мембраны 0,57 руб. Работоспособность мембраны уста­навливалась одновременно с определением прочностных данных пневмогидроаккумуляторов при тех же значениях давления и продолжительнос­ти наполнения.
За время исследований было испытано 11 одинарных мембран и 6 двой­ных. Во втором случае мембраны устанавливались одна в другую и тол­щина их составляла 1,8..2 мм. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Табл.1
Результаты испытаний латексных мембран

Дождеватель № 1 (командный)

Дождеватель № 2

Дождеватель № 3

Наработка

Часов

Циклов

Часов

Циклов

Часов

Циклов

Наработка на отказ одинарных мембран

30**

201**

16,1

1082

68,9

4451

201,4*

1263*

172,3

I08I0

44,2

2594

 

 

14,4

828

53,5

3362

 

 

2,0

114

29,5

1920

 

 

 

 

8,6*

507*

204,9

12834

204,9

12834

204,9

12834

Наработка на отказ двойных мембран

448,2

23096

30,3**

1428

528,8*

27679*

80,6*

4583*

388,9

20165

 

 

 

 

109,6

6086

 

 

Итого

528,8

27679

528,8

27679

528,8

27679

* Наработка не вышедших из строя мембран.
** Наработка мембраны с заводским дефектом (вкрапление шлака в мембрану).

При анализе причин выхода из строя мембран установлено, что до­рыв происходит вследствие продавливания их в отверстия воздухопропускного желоба и под оградительный колпак донной части пневмогидроаккумулятора.
При изучении процесса выхода воды из водовоздушной части пневмогидроаккумулятора за критерий оценки было принято время его опо­рожнения при выплеске. Опыты проводились с «чулковым» запорным органом. Многократно повторенными замерами установлена продол­жительность выплеска воды из пневмогидроаккумулятора, имеющего водовыпускную трубу с продольными щелевыми отверстиями. Она составила 3,60 с, что значительно (на 0,67 с) превышало время выплеска воды из пневмогидроаккумулятора импульсного дождевателя ДИ-15, работающего так же с ''чулковым» запорным органом. Из этого времени в начальные 2,42 с выплеск происходит с удов­летворительными показателями по давлению, а в последние 1,18 с - с давлением, не создающим расширения струи воды на дождь требу­емого качества. Это объясняется тем, что в конечный момент своего перемещения эластичная марана хаотично прижимается к водовы­пускной трубе и закрывает часть отверстий. На оставшихся откры­тыми отверстиях резко возрастают гидравлические потери и, как следствие ухудшается качество выплеска.
Применение водовыпускной трубы с поперечными щелевыми пазами и спиральной навивкой из проволоки диаметром 3 мм несколько улучшило качество выплеска. Время выплеска составило 3,39 с. Однако полностью ликвидировать ухудшение качества выплеска в конечной фазе работы импульсного дождевателя не удалось, и в течение последних 0,66 с выплеск имеет неудовлетворительные параметры.
Работоспособность запорных органов определялась одновременно с испытанием латексных мембран. В показанном на рис.1 варианте запор­ного органа чувствительность к сигналу понижения давления была не­удовлетворительной. Это выразилось в медленном открытии запорным органом проходного отверстия и значительном обратном сливе воды из пневмогидроаккумулятора в трубопроводную сеть. Слив воды в 10... 15 раз превышал объем подманжетной полости запорного органа.
После проведенной доработки (рис.1, вид А) запорный орган стал четко реагировать на сигнал понижения давления в сети. Объем обратного сброса воды в сеть уменьшился до величины объема подманжетной полости запорного органа. К сигналу понижения давления доработанный запорный орган оказался чувствительнее известных дождевателей. Так, у запорного органа дождевателя №-15 порог сработки ра­вен 0,25 МПа, а у исследуемого запорного органа - 0,45 МПа. (Следу­ет отметить, что такая чувствительность нового импульсного дождевателя оказалась излишней. При проверке его на действующей систе­ме, где колебания давления в сети при подаче командных сигналов превышали 0,1...0,15 МПа, запорный орган реагировал на эти колеба­ния и давал прерывистый выплеск, т.е. струя разрывалась на две-три части. Это на 3...5 % уменьшало дальность полета струи.
В результате проведенных наблюдений и исследований импульсного дождевателя новой конструкции можно сделать следующие выводы.
Предложено техническое решение конструкции импульсного дождева­теля, у которого за счет рациональной формы его составных частей и применения тонкого металла для корпуса получена материалоемкость в 2,4 раза меньшая, чем у дождевателя ДИ-15 (24 кг против 59,8 кг). Дождеватель прост в обслуживании, т.к. все элементы его легко мон­тируются и демонтируются.
С целью увеличения долговечности работы эластичной мембраны, обеспечения полного и быстрого вытеснения воды из пневмогидроаккумулятора, ликвидации реагирования запорного органа при выплеске на случайные колебания давления в трубопроводной сети при формировании командных сигналов понижения давления необходимы конструктивные до­работки.



перейти в раздел Статьи
 

Во исполнение требований Федерального закона «О персональных данных» № 152-ФЗ от 27.07.2006 г. Все персональные данные, полученные на этом сайте, не хранятся, не передаются третьим лицам, и используются только для отправки товара и исполнения заявки, полученной от покупателя. Все, лица, заполнившие форму заявки, подтверждают свое согласие на использование таких персональных данных, как имя, и телефон, указанные ими в форме заявки, для обработки и отправки заказа.
Хранение персональных данных не производится.

Тип машины *
Пожалуйста, заполните обязательные поля.

Производитель *
Пожалуйста, заполните обязательные поля.

Год выпуска *
Пожалуйста, заполните обязательные поля.

Наработка

Ваше имя *
Пожалуйста, заполните обязательные поля.

Ваш телефон *
Пожалуйста, заполните обязательные поля.

Ваша электронная почта