ВОДОПОДЪЕМНИКИ

ВОДОПОДЪЕМНИКИ, приборы и сооружения, служащие для подъема и передвижения воды из нижележащего расположения в вышележащее. В. разделяются на две группы: 1) те сооружения и приборы, которые при посредстве различных приспособлений механически перемещают различные объемы воды на требуемую высоту; 2) механизмы, при посредстве к-рых вода не только перемещается и подымается по трубам, но также получает и желаемое давление, называемое напором. Из механизмов первой группы заслуживают внимания простые приборы, как-то: ведра, бадьи, черпаки, качающиеся лопаты, машина Мореля, пошвенное колесо, тимпан, журавль, ворот, чигирь, нория, цепной насос, насос Шен-Элиса, Архимедов винт, воздушный насос «мамут»; из второй группы: гидравлический таран, гидропульсер, поршневой, центробежный и турбинный насосы. Простейшими В. являются ведро, бадья и т. п. в руках человека. При высоте подъема в 1 м рабочий, в 8-часовой рабочий день, считая остановки и отдых, поднимает около 40 куб. м воды. При большей высоте подъема работа одного человека становится менее производительной. Если высота подъема превосходит 2 м, то в подъеме участвуют двое рабочих, из которых один передает наполненное ведро вышестоящему. В таких случаях применяется также ведро с длинной ручкой, или черпак, к-рым может работать один человек. Чтобы облегчить и ускорить подъем воды, подвешивают ведро с помощью веревки, цепи или шеста к качающемуся на стойке коромыслу, снабженному противовесом; такое приспособление носит название ж у-р а в л ь. Один рабочий может поднять журавлем на высоту 1 м в течение 8 час. до 55 куб. м, т. е. в lVa раза больше, чем просто ведром. Если устроить журавль так, чтобы рабочий мог приводить его в качание собственной тяжестью, то, при высоте подъема до 3 м, двое рабочих могут поднять до 25 куб. м. Подъем воды из глубоких колодцев производится посредством ведра или бадьи с веревкой, перекинутой через блок (см. рисунок 1). Для той же цели служит ворот, т. е. горизонтальный вал, на который наматывается веревка с прикрепленным на ее конце ведром. Устраивают ворот также с двумя бадьями, из к-рых одна с водой поднимается в то время, как другая, порожняя, опускается (см. рисунок 2). Категорию простых приборов в целях орошения огородов или отлива воды из помещений составляют корзины, выложенные внутри лоток. В точках соединения отдельных жо-лобов имеются клапаны D, Е, G для перепуска воды из одного жолоба в смежный вышележащий. Этот прибор в течение часа

Рисунок 4.

РИС 5. Рисунок 1. Блок для подъема воды. Рисунок 2. Ворот для двух ведер. Рисунок 3. Черпак для подъема воды. Рисунок 4. Машина Мореля. Рисунок 5. Чигирь (вид спереди): 1—ручки; 2—ведро. кожей, деревянные или металлические л о-патки и черпаки (см. рисунок 3). К этой категории относится машина Мореля, состоящая из зигзагообразно расположенных в вертикальной плоскости деревянных жолобов MN и LBEG0, к-рые наверху соединены с деревянным горизонтальным валом S. При качании этого прибора при помощи веревок, прикрепленных к точкам

Рисунок 5а. Чигирь (вид сбоку): 3—шолоб; 4—скалки; 5—шейка; 6—вага. TRK, вода попеременно зачерпывается нижними концами жолобов М и L и постепенно, по направлению LABD или МСВ и далее, передвигается кверху, где и перетекает в

подымает воду на высоту до 4 м в количестве 42 куб. м (см. рисунок 4). Для подъема воды на высоту до 20 м служат приспособления, известные под названиями чигирь и нория, устройство которых одинаково: через барабан перекинут бесконечный канат, к которому прикреплены черпаки. Для приведения в действие чигиря или нории впрягаются в привод животные (от 1 до 4). Применение этих приборов распространено во всех странах, практикующих искусственное орошение (см. рисунок 5, 5а и 6). Прибор, производящий подъем воды при посредстве деревянной или металлической трубы, в к-рой движется бесконечная цепь с прикрепленными к ней дисками, кожаными кружочками и четками, носит название цепного, или четочного, насоса. Насос этот служит для подъема воды до 5 м. В течение часа четверо рабочих могут поднять на высоту около 2 л до 72 куб. м

Рисунок 6. Нория.

воды (см. рисунок7). Для подъема больших количеств воды до 4,5 м применяется т. н. Архимедов винт, состоящий из деревянного или металлического барабана, внутри которого вращается Архимедова спираль— винтовая поверхность, плотно соприкасающаяся со стенками барабана. Винты приводятся в движение б. ч. силой пара или силой ветра. Число оборотов винта в минуту составляет от 5 до 6, и в один оборот винтом поднимается около 20 куб. м воды (см. рисунок 8). Описанные устройства приводятся в движение мускульной силой животного или особым двигателем. КВ., которые приводятся в действие силой течения воды живого русла, относится пошвенное колесо, снабженное лопатками и сосудами, или черпаками, наглухо прикрепленными к окружности колеса, вращающегося на горизонтальном валу. Колесо устанавливают в каналах; течение воды, действуя на лопатки, приводит колесо во вращение; обыкновенно диаметр колеса составляет около 4,5 л», и оно делает 4 оборота в минуту,. поднимая на высоту 3 метров до 36 куб. м воды в минуту (см. рисунок 9). К этому же типу относится римский В. под названием тимпан, усовершенствованный Лафе и состоящий из нескольких криволинейных жолобов, направляющихся от окружности колеса к центру. Вода, попадая в жолоб, при вращении колеса поднимается вверх, скользя внутри жолоба, пока не достигнет пустотелого вала, откуда и вытекает в сборный отводный лоток (см. рисунок 10 и 11). Воздушный насос, называемый также пневматическим или «м а м у т», представляет устройство для подъема воды сжатым воздухом по трубе, погруженной в буровую скважину под воду на расстояние, в 2— 2,25 раза большее подъема воды. Сжатый воздух, входя у конца опущенной трубы под напором немного бблыним, чем гидро- статическое давление столба воды над этим концом, будет стремиться подняться по трубе вверх и поэтому заполнит мелкими пузырьками весь столб воды в трубе; столб воды, сделавшись удельно легче, поднимется вверх, выльется через верхний край трубы, и затем установится непрерывно изливающаяся струя смеси воды и воздуха. Ко-эфициент полезного действия этого насоса

Рисунок 11. Тимпан.

очень низок. Обычно вода из бурового колодца поднимается воздушным насосом в резервуар, устраиваемый в земле рядом со скважиной. Воздушные насосы «мамут» имеют широкое применение благодаря простоте

Рисунок 7.

Рисунок 9. Рисунок 10. Рисунок 7. Цепной насос. Рисунок 8. Архимедов винт. Рисунок 9. Пошвенное колесо с кувшинами. Рисунок 10. Водоподъемное колесо.

устройства, содержания и легкости наблюдения (см. рисунок 12).

Ленточные В. (см. рисунок 13) состоят из бесконечной полосы толстой парусины, подвешенной на барабане так, что нижний конец ее погружен в воду колодца. При вращении ленты вода по закону поверхностного притяжения поднимается из колодца вместе с лентой до барабана и здесь сбрасывается центробежной силой с ленты в отводящий жолоб. Если к ленте, сделанной из резины или тонкой металлической полосы, прикрепить ряд ячеек из нержавеющего металла, то получится водоподъемник большой производительности даже при малых скоростях вращения. Так, например, при подаче 2,4 куб.м 2А Рисунок 12. Мамут. воды в час каждая ячейка имеет ширину и глубину 25 мм. Вода может подниматься этим подъемником с глубины до 120 ж в количестве до 80 куб. м в час, Однако, при таких условиях коэфициент полезного действия невысок. В. аналогичного действия, но имеющий вместо ленты Спиральную пружину, обвитую вокруг металлической цепи, носит название В. «Ш е н - Э л и с» (см. рисунок 14). Следует указать, что эти В. могут применяться для подъема как чистой колодезной воды, так равно и для перекачки сточных канализационных жидкостей. При обильном водоисточнике подъем воды часто осуще-. ствляется посредством прибора, изо-

Рисунок 13. Ленточный во-

доподъемник. бретенного" Монгольфье в конце XVIII в. и называемого гидравлическим тараном. Таран (см. рисунок 15) соединяет в себе работу двигателя и насоса; он работает импульсами от ударов, развивающихся от внезапно закрывающегося клапана на пути движения воды. Прибор состоит из воздушного колокола А с клапаном В, открывающимся снизу вверх, и с нагнетательной трубой, по которой вода подается на требуемую высоту — И. Колокол посажен на замкнутую коробку, на которой располагается ударный клапан F, открывающий отверстие при опускании вниз. Коробка соединяется трубой с источником воды— резервуаром, родником, рекой, прудом, уровень к-рых расположен на некоторой высоте h Шен-элис. выше" прибора. Действие тарана состоит в следующем: вода от источника по трубе входит в прибор и выливается через

Рисунок 14.

Спираль В открытый штопорный или ударный клапан до тех пор, пока скорость воды не достигнет своего максимума и не закроет, вследствие живой силы, клапан F и, открыв клапан В, поступит в воздушный колпак А. В этот момент произойдет в коробке нек-рое обратное дви-

^Ж

Рисунок 15. Таран. жение воды, вызывающее уменьшение давления на штопорный клапан F, к-рый поэтому и откроется. Т. к. поступление воды со стороны источника будет происходить непрерывно, то это явление будет повторяться вновь в количестве от 60 до 120 раз в минуту, результатом чего явится подъем воды по нагнетательной трубе. Для приведения тарана в действие вначале рукой поднимают и опускают клапан, пока прибор не начнет самостоятельно работать. Тараном можно поднять до 200 л в минуту. Если требуется поднять большее количество воды, то ставится несколько таранов.—

Рисунок 16. Гидропульсер напорный. Гидропульсер, изобретенный Абрага-мом (см. рисунок 16), действует по принципу гидравлического тарана, но в нем ударный и нагнетательный клапаны заменены турбинным колесом аЪ, к-рое приводится в движение водой источника и направляет воду попеременно то в нагнетательную трубу Е (положение II), то наружу (положение I). Иногда в кожух турбинного колеса включают несколько питательных труб С и тогда соответственно увеличивают производительность прибора. Такой гидропульсер называется напорным. Подобные приборы могут быть и всасывающими, как показано на рис. 17; здесь рабочая вода из питательной трубы С поступает в нагнетательную трубу Е, но одновременно отработанная вода по трубе S всасывается в ту же камеру Е_г и вместе с рабочей водой поступает в нагнета-

Рисунок 17. Гидропульсер всасывающий и напорный.

тельную трубу. Гидропульсеры применяются для сельских водоснабжении, для орошения, осушения и т. п. Перечисленные В. в отношении их применения для обслуживания населенных мест делятся на 2 категории, из которых одна (в нее входят: водоподъемное колесо, Архимедов винт, чигирь-нория, черпак, машина Мореля) имеет назначение по преимуществу для орошения земель, тогда как другая (к которой относятся остальные В.) обслуживает, гл. обр., водоснабжение населенных пунктов. В. последней категории в отношении сан. оценки могут быть разделены также на две группы, из к-рых одна, хотя и более распространенная, должна быть признана неудовлетворительной, т. к. в ней основной элемент, служащий для подъема,— ведро—может способствовать загрязнению воды:, сюда относятся журавль, блок, ворот; другая группа (наприм., цепной, ленточный, спиральный В., таран) дает возможность в этих механизмах считать перемещение поднятой воды на пути ее следования от места приема до места ее разбора достаточно обеспеченным в отношении сохранения качества воды. Стоимость В. этой группы для большинства •сельского населения является малодоступной, и потому в крестьянском обиходе встречаются, гл. обр., В. с ведрами, мало совершенные в сан. отношении. Было бы вполне рационально, с сан. точки зрения, избегать устройства таких водоподъемников и заменять их поршневыми насосами, а колодцы делать закрытыми. Лит.: Р ы т е л ь М^-., Приспособления для подъема воды, М., 1900; Скорняков Е. Е,, Орошение сада и огорода, М., 1924; Бубекин Б. М., Дешевое водоснабжение посредством тарана и водостолбовой машины, М., 1912; его же, Колодцы и насосы, М., 1913; Ива и чин-Писарев А. А., Как находить воду и устраивать колодцы, М.., 1912; Самусь А. М., Техническая гидравлика, М.—Л., 1926; Вельский А. В., Сельско-хозяй-ственная гидротехника, М., 1911; Fllnn A., W e s t о п В. а. В о g е г t С, Water-works band-book, Б., 1927; Dumbleton J., The construction of wells and bore-holes, L., 1925. В. Дроздов.

Смотрите также:

ВОДОПРОВОД, см. Водоснабжение.
ВОДОРОД, хим. элемент, симв. Н, бесцветный газ, без вкуса, без запаха, самый легкий из всех газов; он в 14,435раз легче воздуха; 1 л весит 0,08987 г\ уд. вес по отношению ...
ВОДОРОДНЫЕ ИОНЫ, представляют собой положительно заряженные атомы водорода. Атом водорода состоит из положительного ядра и одного единственного электрона, при потере которого он превращается в В. и., обозначаемый Н'; В. ион, т. ...
ВОДОРОСЛИ (Algae), нередкое в обще-ж и т и и наименование всяких водяных растений (в том числе и цветковых), а в наук е—лишь нек-рых групп низших растений, именно тех, к-рые содержат хлоро-фил ...
ВОДОСНАБЖЕНИЕ. I. Водоснабжение населенных мест. Цель и назначение водоснабжения. В.—организованное и регулярное доставление массовому потребителю воды установл. качества и в определенном количестве, обеспечивающем с той или иной полнотой потребности данного ...