гложный и дорогой. Усложнение и удорожание установки за счет введения специальной бесступенчатой передачи с автоматическим регулятором передаточных отношений вряд ли может быть оправдано, несмотря на возможное при этом, повышение выработки установки. Что касается вращающегося вала, то он может быть заменен, например, гидравлической передачей.

От ветроколеса непосредственно, либо через

насос с гидравлической„„

передачейТрЗНСМИССИЮ, ПРИВОДИТСЯ В ДбИСТВИе уСТрОИ-

ство I (рис. 68), подобное диафрагмовому насосу и размещенное на головке ветродвигателя или рядом с нижним редуктором. Это устройство можно назвать пульсатором.

Второе устройство II — собственно насос, помещается в колодце или скважине. Пульсатор и насос соединены между собой трубой 5. При вращении от вала / эксцентрика 2 резиновая диафрагма 4 будет то сжиматься, то разжиматься, вызывая пульсацию жидкости в трубе 5 и во внутренней полости 6 насоса. Вода, заполнившая внешнюю полость 7 насоса, будет вследствие деформации резиновой трубы 8 насоса также пульсировать и подаваться в нагнетательную трубу 9 через ниппельный клапан 10.

Следует отметить, что, несмотря на кажущуюся простоту схемы, конструктивное решение такой установки оказывается весьма сложным. Работа установки и ее надежность в эксплуатации требуют тщательной проверки.

Одним из удачных решений конструктивной схемы подобного агрегата следует считать, особенно при подаче воды из глубоких скважин или колодцев, расположение пульсатора на головке ветродвигателя. Датчик импульсов для работы насоса может быть не только гидравлическим, но также пневматическим или электрическим.

Но ведь избавиться от трущихся частей насоса, опускаемых в скважину или колодец и усложняющих ремонт насосных установок, мон<но не только, используя гидравлический привод, как это сделано в описанном выше насосе.

Здесь может быть использован сжатый воздух. К ветронасосным установкам, в которых металлический поршень насоса с кожаными манжетами заменен столбом сжатого воздуха, относится ветрокомпрессорная установка В. В. Савотина.

Установка (рис. 69) состоит из быстроход-\станм2Гв"в^*^°савотииа "^го встродвигателя 4, приводящего во

(Авторское свидетельство врЗЩеНИе ВЗЛ ПОрШНСВОГО ВОЗДУШНОГО КОМ-

№ 99785)прессора 3, который подает воздух в спе-

циальный бачок замещения 1. Бачок замещения может быть выполнен как двухкамерным (рис. 69-а), так и однокамерным (рис. 69-6). При двухкамерном бачке подача сжатого воздуха от компрессора осуществляется через воздухораспределитель 2, который может быть выполнен в виде золотника 2-а, передвигающегося поплавком, помещенным в ка-

t

i

s

s о

о о.

и

5s § S

= 3

cz CG

6s

^ Й «

КЗ ra я fcio a. S >"b ■ S=.ra я

1Щ

Is i s

2»

I

с

q,

s с

ra = Э ^

мере насоса, пружиной, закручиваемой ветродвигателем, опрокидывающимся ковшом, наполняемым водой из напорного трубопровода, либо, наконец, диафрагмой, установленной в воздухораспределителе.

Для облегчения условий запуска насосного агрегата при слабых скоростях ветра между ветроколесом и компрессором установлена автоматическая фрикционная муфта 8, которая включает компрессор только после достижения ветроколесо!У1_ определенного числа оборотов.

Установка работает следующим образом. Сжатый воздух из компрессора через воздухораспределитель поступает в одну из камер бачка замещения и вытесняет воду в напорный трубопровод. Засасывание воздуха компрессором производится из другой камеры насоса, чем обеспечивается и засасывание воды насосом. При опорожнении первой камеры поплавок опустится, переключит воздухораспределитель и сжатый воздух пойдет во вторую камеру, вытесняя из него воду. В это время первая камера, из которой воздух будет отсасываться, снова начнет заполняться водой.

Оригинальное решение конструкции бачка замещения дано В. В. Савоти-ным в однокамерном насосе (рис. 69-6). Роль воздухораспределителя выполняет труба затвора 10, соединенная с напорной трубой 11 я опущенная другим концом в удлиненный сосуд-стакан затвора 9. Бачок замещения погружается в воду и заполняется через приемный клапан 13. 92

Рис. 69а. Ветрокомпрессорная установка

системы В. В, Савотина, ; — бачок замещения. 2 — воздухораспределитель, 3 — воздушный компрессор. 4 — быстроходный ветродвигатель, 5 — напорная труба, 6 — воздуховоды, 7 — поплавок воздухораспределителя, « — автоматическая муфта включения. 9 — стакан гидрозатвора, 10 — труба гидрозатвора. // — напорная труба, 12 — воздушный

клапаи. 13 — приемный клапан насоса, 14 — труба подачи воздуха от компрессора.

Сжатый компрессором воздух подается в бачок по трубке, подсоединенной к муфте J4; вода при этом вытесняется в трубу J1 до тех пор, пока ее уровень в бачке не понизится до нижнего обреза стакана затвора 9. Тогда затвор откроется и воздух поступит по трубе затвора в напорную линию. При этом давление в бачке упадет и он заполнится водой. Цикл начнется вновь. Отсутствие нагнетательного клапана и поршня, простота устройства — все это является положительным качеством установок В. В. Савотина.

Но все же, несмбтря на многие преимущества ветрокомпрессорной установки перед другими вет-ронасосными агрегатами, нельзя не отметить и ее отрицательные стороны, которые могут ограничить область ее применения.

Агрегат включает в себя поршневой компрессор, устойчивая работа которого во многом зависит от условий ухода. Кроме того, при значительных удалениях ветроагрегата от колодца необходимы длинные возду-хоподводящие трубы, что увеличивает металлоемкость насосного агрегата. Обязательное наличие фрикционной муфты включения, которая

устанавливается между ветроколесом и компрессором, кроме дополнительного усложнения конструкции, приводит к некоторому снижению эксплуатационной надежности двигателя.

Задача рационализаторов и изобретателей в области исполь-Вания воздуха для подъема воды с помощью ветродвигателей

Рис. 696.

состоит в создании тихоходных компрессоров с высоким к. п. д., простых и надежных воздухораспределителей, а также в обеспечении автоматизации загрузки ветродвигателя в соответствии с максимальной мощностью, развиваемой ветродвигателем. По-

Рис. 70. Ветроэлектронасосный агрегат:

1 — быстроходный ветродвигатель. 2 —генератор переменного тока, 3 — кабель, 4 — асинхронный электродвигатель. 5 — вихревой или центробежный насос. 5 — опора, 7 — поплавок.

следняя может быть решена, например, автоматическим изменением «мертвого» пространства цилиндров поршневого компрессора, т. е. того объема, который заключен между дном цилиндра и поршнем в его крайнем положении.

Во всех рассмотренных насосных агрегатах, как видим, обязательно наличие либо тяжелых штанг и валов, либо труб со сжатым воздухом или рабочей жидкостью. Все это усложняет ветронасосные установки, делает их не всегда надежными в эксплуатации.

Известно, что самым удобным приводом является электрический привод при непосредственном соединении электрического двигателя с рабочей машиной. Это необходимо учитывать и при 94

Ветроэлектронасосный агрегат Е. М. Фатеева, И. В. Рождественского и Л. Я. Кашекова

(Авторская заявка № 4262)

создании ветронасосных установок. Привод может быть осуществлен как на постоянном, так и на переменном токе нормальной промышленной частоты (50 периодов в секунду), либо повышенной частоты (100—200 периодов в секунду).

Группой авторов в 1952 году был предложен насосный агрегат, состоящий из быстроходного ветродвигателя /, соединенного непосредственно или через повышающую передачу с валом генератора 2 переменного тока (обычно это синхронный генератор с постоянными магнитами вместо обмотки возбуждения). Генератор соединен кабелем 3 с короткозамкнутым асинхронным электрическим двигателем 4, равной с генератором мощности. Двигатель соединен непосредственно с центробежным или вихревым насосом, расположенным на поплавке. Взамен двигателя и насоса, установлен--ных на поплавке, спущенном в колодец, мойет быть использован погружной электронасос, который представляет собой единый агрегат, состоящий из двигателя и насоса, работающих в воде.

Подобная схема, включающая в себя синхронный генератор, соединенный в единый блок с короткозамкнутым асинхронным двигателем, дает очень простой и надежный агрегат, работающий с высоким к. п. д. и не требующий ни регулирования числа оборотов ветродвигателя, ни непрерывного наблюдения за ним.

Электронасосный агрегат с центробежным насосом при правильном выборе элементов установки и режима регулирования напряжения на зажимах генератора и двигателя позволяет получить полную загрузку ветродвигателя при всех скоростях ветра, а следовательно, и наибольшую выработку установки.

Использование генератора и двигателя постоянного тока ухудшает, ввиду наличия коллекторов, эксплуатационную надежность установки, но позволяет в одной установке совместить и насосный и осветительный агрегаты, что необходимо при использовании ветроагрегатов в тракторных бригадах и полевых станах, где нужны и вода и свет.

Отсутствие синхронных генераторов необходимой мощности и трудность получения для электродвигателей обмоток достаточной электрической прочности, которые должны работать в условиях высокой влажности и даже в воде, препятствуют в настоящее время широкому применению подобных ветронасосных агрегатов.

Улучшение ветроэлектронасосных агрегатов должно идти по пути снижения рабочего напряжения генератора, повышения частоты питающего тока и улучшения условий работы подшипников.

Выше было сказано, что непостоянство энергии ветра требует наличия при ветронасосной установке водонапорных баков, неза-