СОРОРЫБОЗАГРАДИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК E02B8/08 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам, предотвращающим попадание рыб в водозаборные сооружения заводов, тепловых электростанций и одновременно защищающим оборудования от попадания сора.

Известно рыбозащитное устройство, включающее решетку, выполненную в виде рамы, в которой установлены с возможностью вращения на подшипниках вертикальные цилиндрические щетки. В верхней части вала каждой щетки укреплены конические зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с шестернями, насаженными на общий вал, который при помощи муфты соединен с выходным валом электромотора [1]
Однако это устройство сложно по конструкции, что обусловлено наличием системы привода, конических зубчатых колес и шестерен требует постоянной работы всей этой системы и электропривода и обладает возможностью захвата и уничтожения мальков рыбы вращающимися щетками. Кроме того, устройство может работать только в идеальных условиях: в чистой воде, при отсутствии подвижки льда и т.д.

Известен также рыбозаградитель к всасывающему патрубку насоса, включающий барабан с сетчатым полотном и установленное внутри него промывное приспособление [2] Данное устройство принято за прототип как наиболее близкое к предлагаемому по наибольшему числу сходных существенных признаков.

Однако и оно имеет свои недостатки: сложную конструкцию, обусловленную наличием гидравлического цилиндра, штока с поршнем, промывателем с патрубками, зубчатыми колесами и т.д. ненадежность работы, вызванную большим количеством движущихся в воде элементов по сложной траектории и необходимостью регулирования давления в надпоршневом и подпоршневом пространствах гидроцилиндра; низкую эффективность, обусловленную тем, что счищаемые мусор и наносы с сетчатого полотна не отводятся от рыбозаградителя, а крутятся в водовороте возле него и вновь присасываются к сетчатому полотну.

Целью изобретения является упрощение конструкции, а также повышение надежности и эффективности работы устройства за счет лучшего отвода мусора и наносов от сорорыбозаградителя.

На фиг. 1 изображено устройство в аксонометрии; на фиг.2 то же устройство, вид сбоку; на фиг.3 показана заградительная установка, вид сбоку; на фиг.4 промывное приспособление, вид сверху; на фиг.5 разрез А-А на фиг.4; на фиг. 6 узел I на фиг.5; на фиг.7 заградительная установка в разрезе; на фиг.8 устройство, вид сверху.

Корпус устройства выполнен из двух металлических каркасных стенок 1 и 2. Стенка 1 установлена в водозаборном канале вертикально, а стенка 2 под острым углом к ее нижней кромке. В месте соединения стенок 1 и 2 (в основании корпуса) расположено промывное приспособление 3. В верхней части корпуса установлена заградительная установка 4 с возможностью вертикального перемещения относительно него. Установка 4 состоит из трех расположенных в горизонтальной плоскости друг над другом труб 5, 6 и 7, каждая из которых выполняет определенные функции. Трубы 5 и 6 имеют соответственно патрубки 8 и 9 для присоединения к береговым магистралям напорного водопровода и сжатого воздуха (не показаны), а трубы 6 и 7 соединены между собой при помощи патрубка 10, предназначенного для слива балластной воды. Кроме того, трубы 5 и 7 имеют соответственно насадки 11 и 12. Установка 4 снабжена очистным приспособлением в виде горизонтальной щетки 13, выполненной, например, из капроновой щетины. Заградительная установка 4 находится на плаву благодаря заполнению сжатым воздухом трубы 6, а при колебании уровня воды в водоеме установка 4 может свободно опускаться и подниматься, для чего на ее концах выполнены цапфы 14, входящие в зацепление с коробчатыми крайними стойками 15 вертикальной стенки 1 корпуса устройства. Стенка 2 корпуса набрана из стоек 16, а в верхней части стенки 1 и 2 соединены при помощи связей 17. Стенки 1 и 2 (и боковые стенки, не обозначены) обтянуты сетчатым полотном 18, выполненным из отдельных съемных секций 19. Для каждой секции 19 направляющими служат стойки 15 и 16. Для удобной установки и вытаскивания секций 19 на них выполнены рамы 20 (фиг.8).

Сетчатое полотно 18 секций 19 вертикальной стенки 1 для прочности выполнены из решеток 21 с просветом 50-60 мм, дополнительно обтянуты сеткой с размером ячеек 12х12 мм и составляет первый ряд защиты, назначением которой является грубая защита от рыбы, наносов и крупного мусора. Второй ряд защиты составляют секции 19 наклонной стенки 2, которые обтянуты сеткой с размером ячеек 2х2 мм, назначение которой более тщательная защита рыбных мальков и различных взвешенных частиц (мелкого мусора). Боковые стенки устройства могут быть либо обшиты металлом, либо также обтянуты сеткой с размером ячеек 2х2 мм. Верхние связи 17 корпуса накрыты рифленым металлическим настилом 22 (фиг. 1) и служат палубой устройства, по периметру которой установлено леерное ограждение 23.

Промывное приспособление 3 выполнено из сообщающихся между собой перфорированных труб 24, установленных параллельно друг другу в горизонтальной плоскости (фиг.4). В отверстия труб 24 ввинчены съемные эжекторные сопла 25 (фиг. 5 и 6). К промывному приспособлению при помощи патрубка 26 подведена магистраль сжатого воздуха (не показана).

Работает сорорыбозаградительное устройство следующим образом.

Все устройство монтируют на каменной постели (бетонном основании) и соединяют с приемным трубопроводом водозаборного сооружения, например насосной станции. Собирают заградительную установку 4 и прогоняют ее цапфы 14 в пазы направляющих крайних коробчатых стоек 15 вертикальной стенки 1 корпуса. Подсоединяют к патрубкам 8, 9 и 26 гибкие шланги (не показаны) от береговых магистралей напорного водопровода и сжатого воздуха. Опробывают в работе эффективность действия насадок 11 и 12 и эжекторных сопл 25. Проверяют надежность движения вверх-вниз заградительной установки 4 путем попеременного заполнения трубы 6 водой или воздухом через патрубок 9 и сопла 12. Сорорыбозаградительное устройство готово к эксплуатации.

В процессе эксплуатации очень важно предотвратить непосредственный контакт сетчатого полотна 18 устройства с крупногабаритными плавающими предметами (бревна, доски и т.п.). Эту функцию и выполняет заградительная установка 4, при этом вода или воздух под большим давлением через насадки 11 истекает мощными струями по поверхности водоема и отгоняет плавающие предметы.

В зимний период заградительная установка 4 может быть использована как потокообразователь для отгона льда и предотвращения образования льда у сорорыбозаградительного устройства.

При нормальной эксплуатации устройства, т.е. когда оно свободно от наносов и мусора, вода свободно проходит к приемным трубам водозаборного сооружения, при этом двухступенчатая сетка с различным размером ячеек задерживает рыбу от взрослых особей до мальков, а также мусор и наносы от значительных размеров до мельчайших взвешенных частиц.

По мере засорения сетчатого полотна 18 наносами производят его поэтапную очистку. Первый этап включает подачу воздуха от магистрали сжатого воздуха по гибкому шлангу через патрубок 26 (фиг.4) в промывное приспособление 3. Находящаяся в трубах 24 промывного приспособления вода вытесняется сжатым воздухом и мощными гидроструями сбивает мусор и наносы с сетчатого полотна 18 (фиг.1). Одновременно фауна рыбохозяйственного водоема предупреждается о возможной опасности, проникшие через сетку вертикальной стенки 1 внутрь объемного корпуса устройства рыбные мальки покидают его, а более крупные рыбные особи отгоняются от устройства.

По мере вытеснения сжатым воздухом воды из промывного приспособления 3 через эжекторные сопла 25 начинают истекать водовоздушные струи. Возможность образования последних обусловлена конструкцией эжекторного сопла 25 (фиг.6) через наклонные каналы 27 сопла 25 проходит сжатый воздух, увлекая за собой воду, засасываемую через просвет 28, образованный дном трубы 24 и нижним концом 29 приемного патрубка 30 эжекторного сопла 25. Водовоздушные струи оказывают на сетчатое полотно 18 бомбардирующее воздействие "бомбочками" (пузырями), отрывая от него плотно прилипшие наносы, это второй этап очистки сетчатого полотна, который фиксируется появлением пузырьков на поверхности воды.

Третий этап очистки сорорыбозаградительного устройства наступает после полного вытеснения воды из труб 24 промывного приспособления 3. В этом случае через эжекторные сопла 25 истекает сжатый воздух. Начало третьего этапа очистки фиксируется обильным барботажем на поверхности водоема. Струями сжатого воздуха производят доочистку от оставшихся отложений. Главное назначение третьего этапа создание мощного восходящего потока для подъема оторванных от сетчатого полотна 18 наносов и мусора на поверхность водоема и разгона их в стороны от сорорыбозаградительного устройства. Поднятые на поверхность воды наносы и мусор отгоняются в стороны и по течению гидроотбивом при помощи включаемой в работу заградительной установки 4.

Если после всех трех этапов очистки на сетчатом полотне 18 все же остались отложения, то их удаляют горизонтальной щеткой 13 заградительной установки 4 (фиг.2 и 7). Для этого трубу 6, выполняющую функции балластной цистерны, заполняют водой через сопла 12 (фиг.3), придают заградительной установке 4 попеременно то отрицательную, то положительную плавучесть, нагнетая сжатый воздух. Двигаясь в направляющих 15 вверх и вниз, заградительная установка 4 щеткой 13 очищает сетчатое полотно 18. Одновременно при вытеснении воды из балластной трубы 6 через сопла 12 трубы 7 ее струи смывают с сетчатого полотна 18 оторванные щеткой 13 наносы и мусор. Последующим включением в работу промывного приспособления 3 производят окончательную доочистку сетчатого полотна 18.

Периодически состояние сетчатого полотна 18 и степень его засоренности проверяют поднятием секций 19 за рымы 20. Поднятые секции тщательно очищаются. При этом поднятие секций осуществляют сначала в первом ряду, затем во втором с одновременной подачей сжатого воздуха в промывное приспособление 3 для создания пузырьковой завесы при снятых секциях сетчатого полотна с более мелкой ячей второго ряда с целью предотвращения проникновения мальков рыбы во всасывающий трубопровод водозаборного сооружения. Все эти операции по поэтапной очистке сетчатого полотна от мусора и наносов, подъем, осмотр и ремонт сетчатых секций сорорыбозаградительного устройства производят без остановки водозабора.

Преимущества изобретения и достигаемый положительный эффект заключены в простоте конструкции устройства и ее изготовления, в надежности работы, эффективной защите (фильтрации) водозабора от мусора (до мельчайших взвешенных частиц), мальков рыб, в высокой эффективности и качестве очистки сетчатого полотна без остановки водозабора, в возможности проведения профилактических и ремонтных работ без остановки водозабора, в дополнительной аэрации (насыщение кислородом) рыбохозяйственного водоема.

Использование: в гидротехнике, в частности в сорорыбозаградительных устройствах для предотвращения попадания рыб и сора в водозаборные сооружения заводов. Сущность изобретения: устройство включает корпус из каркасных металлических стенок 1 и 2 с сетчатым полотном 18. Стенка 2 установлена под острым углом к стенке 1. В месте их соединения расположено промывное приспособление 3, которое состоит из перфорированных труб, расположенных паралельно друг другу в горизонтальной плоскости. В отверстия труб ввинчены съемные эжекторные сопла, направленные в сторону сетчатого полотна 18. Заградительная установка установлена с возможностью продольного перемещения вдоль вертикальной стенки 1 и состоит из расположенных друг над другом труб, на которых закреплена очистная щетка. Сетчатое полотно 18 стенок 1 и 2 выполнено двухрядным: первый ряд имеет увеличенный размер ячеек, а второй уменьшенный. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. СОРОРЫБОЗАГРАДИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус со стенками из сетчатого полотна и промывное приспособление, отличающееся тем, что оно снабжено направляющими и заградительной установкой, размещенной с возможностью вертикального перемещения вдоль корпуса по направляющим и выполненной из расположенных друг над другом труб с закрепленным на них очистным приспособлением в виде щетки, при этом верхняя и нижняя трубы заградительной установки имеют насадки, а корпус выполнен из двух металлических каркасных стенок, одна из которых расположена вертикально, а другая прилегает к ее нижней кромке под острым углом, причем промывное приспособление снабжено съемными эжекторными соплами, установлено в месте соединения стенок и выполнено из сообщающихся между собой перфорированных труб, расположенных параллельно друг другу в горизонтальной плоскости, при этом съемные эжекторные сопла установлены в отверстиях перфорированных труб и направлены в сторону сетчатого полотна. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетчатое полотно стенок корпуса выполнено из съмных секций, а сетчатое полотно вертикальной стенки выполнено двухрядным, причем размер ячеек одного ряда больше размера ячеек другого ряда.