Выбор читателей
Популярные статьи
Секвойи, растущие в Калифорнии, являются одними из самых высоких деревьев в мире. Они достигают в высоту 110 метров. Возраст некоторых деревьев составляет 2000-3000 лет! Трудно передать то неизгладимое впечатление, которое оставляет прогулка среди этих гигантов. Истина сотворения здесь явлена могущественно. Клетки дерева организованы так, чтобы составлять корни, ствол, кору, водяные колонны, ветки и листья. Дерево напоминает гигантскую химическую фабрику. В нем в безупречном порядке происходят чрезвычайно сложные химические процессы.
Поразительно то, что это огромное дерево вырастает из маленького семени весом около 5 грамм. Только подумайте: вся информация о развитии и организации этих гигантов заложена в их ДНК, в крошечном круглом семени. Семя выполняет все “указания”, находящиеся в его ДНК, и превращается в гигантскую структуру, ни с чем не сравнимую по внешнему виду и размерам, содержащую 2500 тонн древесины. Потрясающе, не так ли?
В Писании сказано: «Бог высок могуществом Своим, и кто такой, как Он, наставник? …Помни о том, чтобы превозносить дела Его, которые люди видят. Все люди могут видеть их; человек может усматривать их издали» (Иов 36:22,24-25). Действительно, все люди могут видеть дела Божьи.
В день через листья секвойя выделяет до 600 литров воды, поэтому она постоянно поднимает воду от корней к веткам, преодолевая силу гравитации. Как же это удается дереву, не имеющему механических насосов? 100 метров – это действительно впечатляющая высота, сравнимая с двумя 14-этажными домами. Оказывается, внутри ствола секвойи есть специальная система узких взаимосвязанных трубочек, называемая ксилемой. Эта сложная внутренняя ткань дерева служит для того, чтобы проводить воду от корней к листьям. Трубочки ксилемы образуют клетки, расположенные одна над другой. Все вместе они формируют невероятно длинную колонну, простирающуюся от корней через ствол к листьям. Чтобы “качать” воду, секвойя должна формировать в этой трубе беспрерывную колонну воды.
Дерево поддерживает воду на протяжении всей своей жизни. Вспомните, как сильный ветер гнет дерево и ветки. Однако благодаря тому, что проводящая трубка состоит из миллионов маленьких отрезков, состыкованных вместе, поток воды постоянно удерживается. Одна цельная трубка не выполнила бы этой задачи. Поскольку вода обычно не течет вверх, как же дереву удается качать ее на такую высоту? Корни «подтягивают» воду вверх, а действие капиллярности (способность воды немного подниматься по стенкам трубки) добавляет давления. Однако эта сила обеспечивает дереву поднятие воды лишь на 2-3 метра. Основная движущая сила – это испарение и притяжение между молекулами воды. Молекулы имеют позитивно и негативно заряженные частицы, благодаря чему они сцепляются между собой с огромной силой, которая, согласно экспериментальным измерениям, составляет 25-30 атмосфер (1 атмосфера равна нормальному атмосферному давлению на уровне моря). Этого достаточно, чтобы продавить подводную лодку времен Второй Мировой войны, плывущую на глубине 350 метров под водой. Секвойя же запросто поддерживает давление в 14 атмосфер наверху водяной колонки. Вода, испаряясь с листьев, порождает силу всасывания. Молекула воды испаряется с листка и благодаря силе молекулярного притяжения тянет за собой другие молекулы вокруг нее, что создает небольшое всасывание в водяной колонке и тянет воду от соседних клеток листка. Эти молекулы, в свою очередь, притягивают окружающие их молекулы. Цепочка движения продолжается к самой земле и двигает воду от корней к верхушке дерева подобно тому, как насос поднимает воду из колонки на поверхность.
Мы понимаем, что дерево само не могло придумать такую сложную систему, которая мудро использует физику воды и энергию Солнца. Мы воздаем всю Славу Богу, Создателю неба и земли. Деревья-гиганты свидетельствуют об историчности книги Бытие, которая открывает нам их истинное происхождение: «И сказал Бог: да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя, дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в котором семя его на земле. И стало так» (Бытие 1:11).
Д. Куровский
17.09.2006, 19:53
Есть скважина глубиной 18 метров. По нормальному в неё опускаетсья насос и гонит по шлангу воду наверх. Вот только с электричеством последнее время проблема:(
На неглубокой скважине (9 метров) я бы поставил качёк и у меня была бы вода... ну насос можно былолбы подключить если есть электричество.
А тут... ставить качёк у которого рабочие поршни находятстья на глубине и до них идут тяги? вообщето это выход, но как к такой системе прицепить насос как альтернативу?
Короче надо разработать систему подъёма воды из скважины 18 метров,
основной режим - элктропривод, дополнительный - в ручную. Причем переход из одного режима в другой не должен требовать сложных телодвижений 8)
Ps: купить бензоэлетрогенератор не предлогать
17.09.2006, 21:38
Расскажу о способе, которым пользуется мой сосед. Пневматический. В скважину опущена 0,5" труба, почти до дна. Снизу открыта. Сверху - шланг (кислородный). Шланг идет к кислородному баллону через тройник и редуктор. К второму плечу тройника присоединён компрессор. На основную трубу скважины навинчена крышка с уплотнённым отверстием в центре для пневмотрубы и соском сбоку для водяного шланга. Дальше, думаю, понятно: накачивается баллон, сколько позволит компрессор, клапан компрессор-баллон перекрывается, редуктор открывается, вода течёт. Глубина скважины 27м, уровень воды - 12 м. Живут круглый год, но водопровода в дом не сделали.
18.09.2006, 04:48
эээ... если Я правильно понял - в скважине создаеться избыточное давление которое "выжимает воду" ?
Тоесть всё это работает только тогда когда и обсадная труба и водоностынй слой герметичны? хм... чтото мне подсказвает что неполучиться... темблоее у меня получится давление не менее 18 атмосфер - нехило...
или Я что не так понял?
Ps: а способ интерестный. я такого ещё не слышал.
18.09.2006, 08:00
Да, именно так. А давление, по-моему, 10 м водяного столба - 1 атм. Поднять надо на 12 м, т.е. создать давление воздуха > 1.2 атм с соответствующим расходом. Для этого и служит баллон. Но повторюсь, он не использует эту систему как источник для водопровода - просто наполняет бочки-вёдра. К тому же, он скважину строил сразу с расчетом на этот метод подъема воды.
18.09.2006, 13:52
В самом деле Я на порядок ошибся... вот что значит в 5 утра писать 8)
мне система тож нужна не как основная а как резерв... и думаю как резерв она пойдет... если ничего другого не найду... (пока не нашел)
18.09.2006, 17:42
Простейший эрлифт поможет решить проблему.
18.09.2006, 21:20
Владимир В
26.09.2006, 17:08
Попробуйте поднять ведро воды с глубины 12 м.
Замудохаетесь.
Любая система ручного подъема воды так же трудоемка.
В качестве насосса можно использовать качественную "лягушку"
Либо большой ручной насос. Но вода будет лится маленькой струечкой.
Гришкевич Евгений
27.09.2006, 07:15
Есть интересный способ подъема воды воздухом без избыточного давления в скважине.
две трубы одна в другой почти до дна скважины.
(внутренняя на пару сантиметров короче)
По внутреней трубе подается воздух
пузыри воздуха поднимаясь в зазоре между трубами действуют как поршень и выталкивают воду вверх порциями (нечто вроде эжжекции)
НО надо правильно подобрать диаметры труб и расход воздуха.
Высота подъема думаю будет ограничена (но насколько:?:)
27.09.2006, 20:28
в том то и дело что надо правильно подобрать... а вот как подбирать? методом тыка - дороговато...
03.11.2006, 08:48
Ветряк - как у америкосов + вакуумный насос из зиловской тормозной лягушки (мембранный) и небольшая ёмкость герметичная из которой этот насос воздух откачивает... в ней 2 клапана труба в скважину, труба к насосу и отводящий сосок.
Зеленый Кот
17.01.2008, 17:56
Способ эрлифта - подробно
Диаметр трубы и расход воздуха влияют только на скорость работы насоса:
1) избыточное давление воздуха должно быть больше гидростатического давления столба воды, которое определяется длиной трубы погруженной непосредственно воду (если у вас скважина практически "не уходит", то достаочно 10 см погружения, если уходит - то извольте чтобы при максимально сухой подающая воздух труба была все же в воде)
2) трубу подающую воздух из скважины лучше делать не одну, а как бы ромашку - центральный подающий патрубок вокруг которого десяток тонких трубок эрлифтов... Вверху они дожны быть открыты в общую емкость причем уровень воды в емкости надо делать ниже "выхлопа трубок".
3) Для повышения КПД устройства опускаемую часть надо сделать в виде стакана повернутого вверх дном (дно - "ромашка" из трубок). Высота стакана определяется как равновесие давления подающего воздуха и гидростатического по отношению к его нижнему краю.
4) Приблизительная оценка скорости работы - согласно закону сохранения энергии минус кпд...
андрей саа
20.07.2010, 19:19
подскажите пожалуйста поподробнее конструкцию эрлифта! Глубина 18 метров - точно нужно знать деаметр внешней и внутренней трубы!
03.08.2010, 13:19
Эрлифт не обязательно делать из двух коаксиальных труб. Можно взять скажем две полдюймовых трубы (стальных или м/п или лучше всего ППР) или трубу и шланг, недалеко от нижнего конца одной из них (сантиметров в 20-ти) впаять тройник. К отводу тройника - уголок 90гр. наверх и в уголок вторую трубу или шланг. Подавая по второй трубе/шлангу воздух эрлифт будет в первой трубе поднимать воду.
Поскольку наличие эл-ва, я так понял, нестабильно. Надо иметь компрессор и запас сжатого воздуха (скажем в кислородном баллоне).
Собственный участок земли может предоставить вам не только место под застройку, разведение огорода и сада, а ещё и чистую бесплатную воду в любом количестве. Для этого всего лишь понадобится грамотное бурение и обустройство скважины на нём.
В этой статье мы рассмотрим все необходимые для этого этапы.
Бурение скважин – водой обеспечивать свой дом следует именно с этого этапа. Именно готовая шахта впоследствии оснащается всем необходимым оборудованием и создаётся стабильная водопроводная система .
Пробивка скважин под воду может осуществляться двумя способами: на песок и на глину. Разберём их особенности.
Совет: для предотвращения попадания нечистот в скважину рекомендуется на начальном этапе выбирать место для её создания, которое наиболее удалено от возможных источников загрязнения.
Совет: не следует бурить шахту до песчаника на даче, где вы бываете лишь в сезонное время.
Потому что за зиму она придёт в плачевное состояние и потребует капитального ремонта.
При обустройстве шахты следует понимать в первую очередь, что такое зеркало воды в скважине. Так как такой термин вам будет не раз встречаться в общении с бурильщиками или продавцами водопроводного оборудования. А всё на самом деле просто, это поверхность грунтовых вод. Именно туда мы будем опускать погружной насос.
Для качественной работы скважины потребуются следующие компоненты:
Как поднять воду из скважины без электричества? На даче где нет проводки, можно использовать ручной штанговый насос. Обычно перекачка жидкости таким способом используется при добыче нефти, но и бытовой образец вполне может выручить в диких местах.
При наличии же проводки лучше использовать автоматизированные насосы:
Совет: если при использовании центробежного насоса вода из скважины идет рывками, значит, её поверхность не достаёт до входного патрубка.
В таком случае требуется либо опустить прибор ниже, либо долить жидкость через выходное отверстие.
Совет: для защиты шахты от негативного воздействия вибронасоса следует делать её диаметр заведомо больше.
Инструкция по установке:
Этот объект предназначен для размещения и защиты сопутствующего работе скважины оборудования и входа в неё.
Может быть из таких материалов:
Для его монтажа копается котлован глубиной полтора метра шириной согласно габаритам контейнера вокруг шахты. Погружается внутрь и закапывается до выходного отверстия.
Совет: при наличии отапливаемого подвала можно поместить всю необходимую аппаратуру в нём.
Это позволит сэкономить семейный бюджет.
Данный резервуар позволяет контролировать уровень давления по всей водопроводной системе, защищает от гидроударов и гарантирует наличие минимального количества воды в случае отключения водоснабжения. Располагается в кессоне.
Этот незатейливый элемент выполняет герметизацию шахты и защиту её от атмосферных осадков и всевозможного мусора. Также к нему пристёгивается верхний конец стального троса, который держит насос.
Раз в год или по необходимости требуется чистить нижний фильтр, так как он постепенно засоряется песком и иным донным мусором, уменьшая дебет шахты.
Методы увеличения производительности скважин:
Добыча воды на собственном участке — очень ёмкое и щепетильное дело. Но оно полностью того стоит. Преодолев все сложности, вы получите в своё распоряжение постоянный, бесплатный и чистый источник столь необходимой человеку влаги.
Основные работы заключаются в выборе водоносного горизонта, бурении к нему . Среди оборудования самым важным является глубинный насос. Различные модели имеют свои совокупности отрицательных и положительных качеств, поэтому следует внимательно изучить технические характеристики вашей шахты и возможности аппаратов, прежде чем принимать окончательный выбор.
Своевременная профилактика скважины значительно продлит её функционирование и обезопасит вас от употребления некачественной воды.
Видео в этой статье ознакомит вас с дополнительными материалами. Будьте внимательны на всех этапах обустройства скважины, и награда не заставит себя долго ждать!
Это не шутка и не розыгрыш. Водяному насосу, о котором пойдет речь, действительно не требуется ни электричества, ни бензина, ни чего-то ещё. Он не черпает энергию из эфира и не ловит свободную энергию. При всем при этом способен подымать столб воды в несколько раз превышающее начальное давление. Никакого обмана или надувательства - обычная физика и ничего более.Конечно, если вы видите такой насос первый раз, то как и я можете подумать, что это бред... Такой же как и изобретение вечного двигателя... Но нет, все гораздо проще и довольно легко объяснимо. Это 100% рабочая модель водяного насоса, повторенная уже не одним умельцем.sdelaysam-svoimirukami.ru
А А А Размер текста
В древние времена и эпоху средневековья перед людьми нередко стояла задача подъема воды на высоту. Она реализовывалась различными способами, которые может вспомнить любой домовладелец, оставленный на земельном участке на долгое время без электричества. В случае большой глубины источника водозабора и острой нужды в воде использование древних способов принесет определенную пользу в расширении кругозора, укреплении здоровья и получении дополнительных инженерно-строительных навыков.
Если вы решаете, как поднять воду на высоту, без насоса вам не обойтись. Только для подъема придется использовать не электрические, а ручные самодельные устройства, для работы которых потребуется приложение мускульной силы или энергия текущего водного потока.
Изобретение винтового устройства для подачи воды на высоту с целью наполнения оросительных каналов было сделано Архимедом приблизительно в 250 году до нашей эры.
Рис.1 Принцип действия винтового насоса Архимеда
Устройство состоит из полого цилиндра, внутри которого вращается винт, при работе оно опускается в источник водозабора под углом. При вращении лопасти винта захватывают воду и винт поднимает ее вверх по трубе, в верхней точке труба заканчивается и вода выливается в емкость или оросительный канал.
В древние времена рабочее колесо вращали рабы или животные, в наше время с этим могут быть проблемы и придется дополнительно строить ветряное колесо для приведения винта во вращение или самостоятельно укреплять мускулатуру.
Рис.2 Разновидность колеса Архимеда – насос из трубки
Устройство является аналогом современных шнековых насосов, может иметь различные модификации: винт вращается вместе с цилиндром или имеет форму полой трубки, намотанной на шток.
Механик Монгольфье в 1797 придумал устройство, названное гидравлическим тараном. В нем используется кинетическая энергия воды, текущей сверху вниз.
Рис. 3 Принцип действия гидроударного водяного насоса
Принцип действия устройства основан на том, что при резком перекрытии водного потока в жесткой трубе вода через обратный клапан под давлением вытесняется в расположенный вверху гидробак. В его нижней части располагается штуцер, на который одевается выходной шланг для воды, идущий к потребителю. Обратный клапан не дает возможности воде вытечь обратно - таким образом происходит постоянное циклическое наполнение бака и непрерывный подъем и подача воды.
Запорный клапан устройства работает автоматически, поэтому присутствие человека и организации его работы кроме установки оборудования не требуется.
Рис. 4 Внешний вид промышленного гидроударного насоса
Следует отметить, что подобные устройства нет необходимости делать самостоятельно, они выпускаются промышленным способом в небольших объемах.
Родоначальником метода является немецкий горный инженер Карл Лошер, придумавший способ в 1797 году.
Рис. 5 Принцип действия аэролифтового насоса и его разновидности
Аэролифт (эрлифт) - разновидность струйного насоса, для подъема воды используется воздух. Устройство представляет собой полую вертикальную трубу, опущенную в воду, к нижней части которой подключен шланг. При подаче через шланг в трубу воздуха под давлением, его пузырьки смешиваются с водой, и полученная пена вследствие легкой удельной массы подымается вверх.
Воздух можно подавать при помощи обычного ручного насоса через ниппель, препятствующий его выходу обратно.
Рис. 6 Автоматическая подача воды аэролифтом с использованием компрессора
Подобное устройство для подачи воды при отсутствии насоса довольно просто сделать своими руками и автоматизировать процесс, если имеется подающий воздух компрессор.
Рис. 7 Принцип действия самодельного поршневого насоса
Можно сделать устройство для подачи воды на высоту методом всасывания при помощи поршня. Устройство представляет собой трубу с системой обратных клапанов, внутри цилиндрической поверхности которой движется поршень. При возвратном движении вода всасывается в корпус цилиндра, при поступательном перемещении поршня обратные клапаны закрываются и вода выталкивается наружу.
Рис. 8 Поршневая помпа в организации ручного водоснабжения.
Поршневой насос с длинной трубой для подъема воды с больших глубин держать в руках и качать воду - занятие для подготовленных культуристов, его удобнее приспособить для подъема воды из узкой скважины, закрепив на внешней колонке с ручкой.
Для быстрого подъема воды с небольших глубин из узких расщелин можно использовать простейшее промышленное устройство. Для этого берется ручная помпа для воды и на ее входной клапан одевается длинная пластиковая трубка. Самодельный насос опускается в воду длинным концом трубки и она качается при помощи многократных нажатий на кнопку помпы.
Рис. 9 Ручная помпа для подъема воды
Методы подъема воды без электронасоса малоэффективны и требуют серьезных затрат и усилий для изготовления работоспособного и удобного устройства, несопоставимых не только со стоимостью самого дешевого электронасоса, но и дорогих моделей. Их применение оправдано при проживании в районах с полным отсутствием электроэнергии, что можно отнести к экстремальным способам выживания.
Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.
oburenie.ru
Тогда вам может очень пригодиться насос, идею которого предложили В. Бушуев и В. Дежуров из Воронежа. В насосе вы не найдете вращающихся или двигающихся частей. Здесь работает атмосферное давление. На рисунке вы видите железную бочку. Она установлена на подставке-треноге. Расскажем о некоторых особенностях необычного насоса. Почти у самого дна в бочке установлен водопроводный кран, причем на таком уровне, чтобы после слива внутри ее оставалось около литра воды.
В горловину завертывается пробка. В ней просверлено отверстие диаметром 30-40 мм, в которое вставлен и приварен штуцер соответствующего диаметра. На штуцер надет шланг. Второй конец шланга опускается в водоем или неглубокий колодец. Все соединения должны быть герметичными.
Насос работает так. В бочку наливают литр воды (выпускной кран в это время перекрывается). Под дно бочки ставят примус, но лучше, если разжечь небольшой костер. Когда вода закипит, образующийся пар вытеснит из бочки весь воздух. Как только пузырьки воздуха перестанут выходить из шланга, опущенного в воду, нагрев бочки прекращается. Пар внутри ее быстро конденсируется, давление падает, и вода из водоема по шлангу устремляется в бочку. Бочка емкостью 200 л наполняется почти на две трети за 15-20 мин с момента начала нагревания.
Журнал Юный техник.
http://villavsele.ru
Прим. В. Зыкова. Бочка должна быть прочной, слишком ржавая не пойдёт. Глубина колодца ограничена - чем глубже колодец, тем сложнее качать оттуда воду. На рисунке указана глубина 6 метров, но подкиньте лучше эту задачку студенту или школьнику, который интересуется физикой. Пусть помучится. Впрочем, если интересно - пробуйте сами, экспериментально, потом здесь, в комментариях расскажете, что получилось. Нагрев бочки прекращается не сам - нужно следить за пузырьками и убирать примус или гасить костёр. Шланг должен быть очень жёстким, иначе когда в бочке образуется вакуум, его сплющит, и вода вверх не пойдёт.
kramtp.info
На собственном участке земли, в первую очередь надо позаботиться об обеспечении его водой для полива, питья и других нужд. Для этого достаточно, чтобы была сооружена скважина, и из неё всегда можно будет добывать требуемое количество необходимой влаги в любое время года. Но для подъёма жидкости, как известно, нужен насос, который работает от электричества. А что делать, если участок находится далеко от цивилизации, и на нем нет электроэнергии? В таком случае можно обойтись и без насоса, воспользовавшись другими способами. Об этих способах сейчас и пойдет разговор.
Буровые колодцы могут быть двух типов: песчаные и артезианские. Первый тип имеет и другое название – фильтровая скважина. Бурится она до ближайшего водоносного слоя в песчаном грунте. Глубина может достигать 30 метров, а ширина обсадной трубы может быть около 13 см. Особенность строения такого источника в том, что на стенках трубы делается сетчатый фильтр. Для добычи воды из неё требуется глубинный или поверхностный агрегат. Прослужить она может около 15-ти лет. Но срок службы в первую очередь зависит от глубины залегания водоносного слоя и от того, насколько интенсивно она используется.
Второй тип – артезианская скважина. Вода в ней добывается с большой глубины, она может достигать 200 метровой отметки. У неё повышенная производительность и высококачественная вода. Служит она гораздо дольше первого типа - более 50-ти лет. Соответственно, должен использоваться более мощный аппарат для подъёма влаги на поверхность. Для бурения такой ямы требуется разрешение в местных органах самоуправления.
Возможно ли из этих колодцев добыть воду без использования электрического насоса? Да, вполне возможно, причем из шахт обоих типов. Но при этом важно учитывать несколько нюансов. Многое зависит от ручных устройств, которые будут применяться при этом. Обычно они не дают достаточного давления на глубине более 30 метров. Поэтому такая система актуальна в основном для песчаного колодца. Но для начала давайте разберёмся, каким образом возможно поднять жидкость из такого сооружения без насоса, и что для этого понадобится.
Этот необычный способ отлично подойдет для добычи воды из шахты без насоса. То есть можно использовать любой ручной шланговый насос, работающий без электричества. Сделать такую систему довольно просто. Для начала необходимо полностью загерметизировать верх колодца. В нем проделывается 2 отверстия: в одно вставляется шланг от насоса, во второе - труба для подачи воды. При работе таким прибором в шахте создается давление, которое и выталкивает наружу жидкость.
Если напор воздуха, поступающий в шахту, мощный, то вполне можно обойтись без электрического насоса. Но при этом должно учитываться, что такое давление будет толкать воду не только наверх, но и вниз, в водоносный слой. Чем это чревато, будет описано ниже. Данный метод можно использовать совместно со стандартными подходами. Особенно он актуален, если давление в яме недостаточно сильное, даже для электрического насоса.
Это еще один нестандартный способ добычи воды без насоса: в данном случае применяется гидравлический таран - устройство, предназначенное для механического подъёма жидкости из любого колодца, даже артезианского.
Работает такое приспособление на энергии, получаемой из потока воды. За счет поднятия воды на большую высоту и опускания её вниз, жидкость выталкивается наверх. Состоит такая конструкция из следующих компонентов:
отбойный клапан;
возвратный клапан;
питающая труба;
отводящая труба;
воздушный колпак.
За счет открытия и закрытия клапанов в определенной последовательности и происходит циркуляция жидкости. Она разгоняется по питающей трубе и создается гидроудар, вымещающий жидкость наружу, в отводящую трубу. Такое устройство сложно сделать самостоятельно, но его легко приобрести. И это будет самым верным решением для участков, на которых отсутствует электричество.
При добыче воды методом увеличения давления внутри шахты, необходимо учитывать несколько важных факторов. Во-первых, учитывается геологическое строение местности, на которой расположена скважина.
Также немаловажным является дебет шахты для добычи жидкости из земли и производительность водоносного слоя.
Ну и, конечно, берется во внимание глубина залегания водоносного горизонта.
Если всё это не учесть, то из-за избыточного давления скважина может выйти из строя. Проще говоря, жидкость из водоносного слоя перестанет поступать в шахту. Это происходит из-за того, что образовавшийся внутри воздух будет толкать практически всю воду вниз, вдавливая её в землю. Поэтому подача воздуха должна быть оптимальной. Его должно хватать только на то, чтобы подталкивать воду наружу и не создавать избыточное давление.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНОЙ ЭНЕРГИИ
С момента перехода к оседлому образу жизни человек стремился использовать энергию текущего, падающего водного потока и его напор.
Подъем воды
По-видимому, первым водоподъемным устройством была противовесная система типа колодезного «журавля» (в некоторых странах имевшая название «шадуф» или «чадуф», «чадуфон»). Она являлась одним из древнейших и простейших водоподъемных устройств. Изображения шадуфа встречаются на древнеегипетских папирусах и барельефах.
При необходимости поднять воду на большую высоту использовалась система шадуфов, в которой вода подавалась наверх в несколько приемов – со ступени на ступень.
Поливка садовых деревьев с помощью шадуфа (гробница Ипуи)
Конструкция шадуфа оказалась настолько простой, но в то же время удобной и эффективной, что использовалась во все времена практически всеми известными цивилизациями. Она используется и до сих пор.
В древних цивилизациях: египетской, шумерской, китайской, бенгальской (то есть в 4 000 – 3 000 лет до н. э.) для подъема воды и подачи ее на поля уже использовались водоподъемные колеса (рис.).
а | б |
Водоподъемные колеса:
а – с черпаками; б – с лопатками
1 – колесо; 2 – черпак; 3 – лопасти; 4 – водоотводящий лоток
Они устраивались с черпаками или лопатками (лопастями) по ободу. У колеса с черпаками (рис. а ) вода поднималась до верхней точки колеса, изливалась из черпаков в приемный резервуар и поступала затем в оросительный канал. У колеса с лопатками (рис. б ) вода поднималась по желобу вверх на необходимую высоту и далее изливалась в канал. Водоподъемные колеса приводились во вращение рабами, верблюдами или волами. Рабы, находясь на колесе, шагали по специальным ступенькам и создавали вращательный момент.
Водоподъемное колесо с лопастями:
1 – привод, 2 – колесо, 3 – лопасти, 4 – приемное устройство
Водоподъемное колесо с черпаками:
1 – лоток, 2 – черпак, 3 – колесо
Водоподъемное колесо в древнем Китае
Водоподъемныеколеса в Сирии в городе Хама. 1960-е годы
Старые водоподъемные колеса в Сирии в городе Хама
На последнем рисунке приведена схема водоподъемного колеса и система водоснабжения (I век до н. э.): колесо диаметром около трех метров погружено в водоем. По перекладинам, установленным по ободу колеса, шел человек, как бы взбираясь по лестнице. Но получалось так, что он находился на месте, а колесо вращалось с помощью его ног. К ободу колеса были прикреплены ковши. При погружении ковша в водоем он наполнялся водой, а когда он поднимался наверх, вода выливалась в резервуар и далее текла по трубам к бассейну и фонтану.
До сих пор в Сирии сохранились в работоспособном состоянии 22 водяных колеса возрастом около 3000 лет. Это огромные деревянные колеса диаметром до 21 м и весом до 20 тонн. Они приводятся в движение течением воды в реке или канале и забирают воду с помощью деревянных желобов, прикрепленных под углом к окружности колеса. Когда желоб проходит через высшую точку колеса, вода выливается в водоотводный желоб. Похожие колеса, только из бамбуковых трубок, использовались в Китае.
а – с черпаками; б – с дисками
1 – ведомый вал; 2 – цепь с черпаками (с дисками); 3 – ведущий вал; 4 – лоток для отвода воды; 5 – труба
Нории – водоподъемные устройства в виде бесконечной вертикальной цепи с черпаками или дисками (рис.). Принцип подъема и излива воды здесь тот же, что и у водоподъемных колес. Разница лишь в том, что вместо жесткого обода колеса используется гибкая цепь. В нории с дисками на цепь вместо черпаков надеты диски, часть пути которых при вращении цепи проходит через трубу, поднимая воду к отводящему лотку.
Нория для подъема жидкости
Одна из разновидностей нории называлась «чигирем». Чигирь – это, как правило, огромное и тяжелое колесо-барабан, соединенное с горизонтальным валом, который вращался либо людьми, либо животными. Длина горизонтального вала доходила до 8 м. На барабане между его ободами располагались один или два каната – «бесконечная цепь», к которой крепились черпаки. Вода из опрокидывающихся черпаков поступала в отводной лоток и затем – к потребителям. Диаметры барабанов доходили до 6 м.
Другое название чигиря – персидское колесо.
По-видимому, название пришло в русский язык из Средней Азии (Хорезма), где такое водоподъемное колесо называлось «чикир». Довольно давно такое устройство появилось на юге России – в Астрахани, в Крыму. Слово вошло в язык казаков: «чигирать воду», «чигирная поливка».
Лошадь или волы вертят стоячий вал, с помощью шестерней вращение передается колесу-барабану над колодцем; через колесо перекинута круглая цепь с ковшами; они черпают и выливают воду опрокидкою через колесо в корыто или желоб, откуда она растекается скатными канавками по бахче; главное искусство – расположить канавки.
Чигири использовались на юге Европейской части России до конца XIX века. В странах Центральной Азии и Персидского залива (Афганистан, Иран, Ирак) используются до сих пор.
Для подъема воды на небольшую высоту использовались архимедов винт, вороты, четочные подъемники, противовесные системы в виде «журавля». Архимедов винт представлял собой вал с навитой на него винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, нижний конец которой погружен в воду. При вращении оси вода поднимается вверх, так как она стремится сохранить самое низкое место между поверхностью винта и поверхностью цилиндра.
Архимедов винт с ручным приводом:
1 – винтовая лестница; 2 – труба; 3 – рукоятка вращения; 4 – отводящий лоток;
5 – регулирующее устройство
Архимедов винт, приводимый в движение ветряком:
1 – двигатель, 2 – винт, 3 – кожух
Для подъема воды использовались и вороты, приводившиеся в движение также действием воды (рис).
Водоподъемная машина с реверсивным водяным колесом
Четочный водоподъемник состоит из трубы с широким раструбом в нижней части, поставленной в колодец. Через ворот в трубу запускался запассованный на ворот канат с большим количеством грузиков размером, равным внутреннему диаметру трубы. При вращении ворота грузики-поршни входили в трубу и поднимали воду. Из верхнего обреза трубы вода изливалась в емкости для дальнейшего использования.
Четочный подъемник:
1 – отводящий лоток; 2 – труба; 3 – колодец;
4 – канат с грузиками-поршнями; 5 – ворот
Множество вариантов устройств для подъема воды придумал и изобразил в своих записках Леонардо да Винчи: архимедовы винты, водяные колеса.
Еще один метод подъема воды, предложенный Леонардо, заключался в применении водяного колеса с чашами, которые зачерпывали воду из нижней емкости и выливали ее в верхнюю.
Статьи по теме: | |
При каких условиях после месячных появляются кровянистые выделения причин возникновения нарушения под влиянием внешних факторов и гормонов
Порой бывает достаточно сложно отличить нормальные естественные причины... Успение праведной анны, матери пресвятой богородицы
Очень часто, обращаясь к иконам святой Анны или же с молитвой о помощи и... Человек умер. Что делать? Важнейшие православные традиции и обряды, связанные с похоронами. Православное учение о жизни после смерти Что такое смерть с точки зрения православия
Что такое смерть? «Верь, человек, тебя ожидает вечная смерть», - главный... |