Ascenseur à eau. Dessin, description

OUTILS ET MÉCANISMES POUR L'AGRICULTURE
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Outils et mécanismes pour l'agriculture

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Le château d’eau est d’apparence banale. Elle approvisionne les villageois en eau de source depuis de nombreuses années. Cependant, lorsque vous vous rapprochez, vous n’entendrez pas le bruit habituel de la pompe à eau – elle n’est pas là ! Et bien que la source soit située nettement en dessous du niveau du réservoir supérieur, l'eau monte constamment, avec seulement de courtes pauses, vers le haut ! N'est-ce pas un miracle ? Non, je viens de réussir à inventer et tester en pratique une installation hydraulique originale qui utilise... l'énergie de la source elle-même pour soulever l'eau.

L'installation de l'approvisionnement en eau dans les zones rurales est simple : une pompe électrique alimente en eau un réservoir sous pression, d'où elle est acheminée vers les consommateurs. Mais l'électricité nécessaire à la montée de l'eau est souvent produite par des centrales hydroélectriques locales en convertissant la pression d'un cours d'eau en mouvement. Alors, dans ce cas, n'est-il pas du tout possible de se passer de l'aide de l'électricité, en faisant fonctionner uniquement la source d'eau - un ruisseau, une source ? Cela peut se faire à l'aide d'une simple installation hydraulique qui fonctionne sur le principe d'une sorte de « balançoire » : le drainage d'une certaine quantité d'eau assure qu'une partie de celle-ci s'élève à une certaine hauteur au-dessus de la source.

La structure d'un élévateur d'eau automatique sans moteur est illustrée à la figure 1. Ses principales parties sont : un réservoir d'eau, un puits de source, des réservoirs scellés sous pression et à l'air avec des mécanismes de vannes et des tuyaux de raccordement.

L'eau de la source remplit le puits. Dès que son niveau atteint l'entrée du tuyau de raccordement 9, il commence à s'écouler dans le réservoir sous pression. Lorsqu'il sera rempli, le niveau dans le puits montera jusqu'au bord du tuyau 8 et l'eau commencera à s'écouler dans le réservoir d'air. La pression de l'air comprimé ici est transmise par le tuyau 2 au réservoir sous pression, et comme la hauteur H] est supérieure à HXNUMX de la quantité de perte de pression due à la résistance dans les tuyaux, l'eau de là montera dans le réservoir d'eau. Le reflux de l'eau du réservoir sous pression vers le puits sera empêché par le clapet anti-retour A fermé.

Riz. 1. Schéma de levage d'eau : 1 - réservoir d'air, 2 - tuyau d'air, 3 - réservoir sous pression, 4 - puits, 5 - source, 6 - réservoir d'eau, 7 - tuyau de refoulement, 8 - tuyau sous pression, 9 - tuyau de raccordement ; A, B - vannes du réservoir sous pression

L'alimentation en eau du réservoir d'eau se poursuivra jusqu'à ce que le réservoir d'air soit rempli d'eau. Dans le même temps, son mécanisme de valve fonctionnera et l’eau s’écoulera dans le trou de vidange. Ensuite, le cycle de travail est répété.

Le mécanisme de valve du réservoir d'air (Fig. 2) fonctionne comme suit. L'eau entrant par le tuyau 3, déplaçant l'air dans le réservoir sous pression, remplit le réservoir d'air. Après y être montée jusqu'au niveau supérieur du cylindre, l'eau fera monter le flotteur 10, qui fermera la vanne 13, bloquant l'accès au verre flotté 2. Il ne peut y pénétrer que par le haut coupé du verre - lorsque tout l'air est déplacé dans le réservoir sous pression. Lorsque le verre est rempli, le flotteur avec ses leviers ouvrira les vannes d'air et de vidange, faisant communiquer le réservoir sous pression avec l'atmosphère, et l'air avec le tuyau de vidange 14. Les vannes resteront ouvertes jusqu'à ce que le réservoir soit vide. Et seulement lorsque l'eau s'écoule du cylindre 12 par un petit trou 11, le flotteur 10 ouvrira le robinet de vidange 13 du verre avec son levier. Le flotteur 2 descendra et fermera les vannes 8 et 15 - le réservoir est à nouveau prêt à l'emploi.

ascenseur à eau
Riz. 2. Mécanisme de valve du réservoir d'air : 1 - verre, 2 - flotteur, 3 - tuyau de pression, 4 - tuyau d'air, 5, 6, 7 - leviers à flotteur, 8 - vanne d'air, 9 - levier, 10 - flotteur, 11 - cylindre, 12 - trou de dérivation, 13 - vanne, 14 - tuyau de vidange, 15 - vanne de vidange

Les performances d’une telle montée d’eau dépendent du débit de la source, de la hauteur de la montée d’eau et du diamètre des canalisations. L'installation existante avec une chute d'eau H1 = 8,2 m et une pression H2 = 7 m a une capacité de 21 312 litres d'eau par jour. Un cycle de chargement des réservoirs prend 15 minutes et fournit 222 litres au château d’eau, vidant 507 litres du château d’air.

L'installation est de conception simple et peut être réalisée à partir de matériaux facilement disponibles dans de petits ateliers d'usinage. La fiabilité, le fonctionnement sans problème et l'autonomie permettent à un tel élévateur d'eau d'être utilisé loin des lignes électriques et d'être utilisé pour créer des réservoirs artificiels, des systèmes d'irrigation et d'autres besoins domestiques. Grâce au mode automatique, le système peut fonctionner longtemps sans surveillance humaine.

Le schéma ne montre qu'une seule version d'une telle installation, fonctionnant sur le principe d'un compresseur hydraulique. Pour obtenir une plus grande pression, le système peut être réalisé en deux étapes : avec une montée d'eau séquentielle dans deux réservoirs sous pression. L'absence de connexion hydraulique entre l'air et le réservoir sous pression permet à l'installation de fonctionner sur deux sources d'eau, lorsque, par exemple, une source propre a une faible productivité et qu'un ruisseau de montagne rapide qui coule à proximité n'est pas potable. . Ensuite, l'eau de source ne peut s'écouler que dans le réservoir sous pression et du flux vers le réservoir d'air, créant ainsi la pression nécessaire dans le système.

Auteur : L. Tcherepnov

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