ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1995 года по МПК E02B9/04 E02B5/08 

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки воды от твердых включений.

Известно водозабоpное устройство [1] включающее насос с всасывающим и напорным патрубками, фильтрующий элемент барабанного типа с приводом, скребок и блок управления с датчиком фильтрующего элемента, причем устройство снабжено сливными перфорированными трубками, разгрузочным лотком и датчиком положения фильтрующего элемента, соединенным с блоком управления, при этом разгрузочный лоток расположен со стороны внутренней поверхности фильтрующего элемента, а смежные перфорированные трубки гидравлически связаны с напорным патрубком насоса, причем одна из них расположена над скребком, а другая внутри фильтрующего элемента и закреплена на всасывающем патрубке посредством подпружиненного рычага, а датчик положения выполнен в виде магнитоуправляемого геркона, при этом геркон закреплен на всасывающем патрубке, а магнит на фильтрующем элементе.

Недостатки известного устройства следующие.

Оборудование известного устройства большим количеством дополнительных элементов разгрузочным лотком, скребком, перфорированной смывной трубкой (извне устройства), перфорированной трубкой на рычаге (внутри устройства) с пружиной, электромагнитными клапанами, датчиком засоренности с подпружиненной мембраной и штоком, гибкими трубками, микровыключателем, магнитом, датчиком положения в виде геркона затрудняет и осложняет функционирование устройства, частично находящегося над поверхностью воды.

Попадание мусора и загрязняющих включений в водоем при периодических поворотах фильтрующего элемента, так как в этом случае разгрузочный лоток также поворачивается, способствуя выпадению из него части мусора и загрязняющих включений, и, кроме того, во время поворота функционирование перфорированных трубок, подающих под напором смывные струи на поверхность элемента, приводящих к смыву мусора и загрязняющих включений опять же в окружающий водоем. После определенного количества циклов поворота концентрация мусора и загрязняющих включений в водоеме достигает такой величины, что резко снижается пропускная способность фильтрующего элемента.

Известен также барабанный фильтр, содержащий вращающийся барабан, на внутренней поверхности которого по всей его длине установлены перфорированные ковши, патрубки подвода и отвода жидкости, устройство для выгрузки осадка и трубопровод регенерации сетки с соплами, расположенный вдоль наружной поверхности барабана, в котором трубопровод регенерации размещен со стороны подъема перфорированных ковшей в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения барабана.

Недостатки известного устройства следующие: попадание загрязненной воды во внутреннюю полость барабана, где постоянно скапливающиеся тяжелые фракции хоть и смываются водой из трубопровода регенерации сетки с соплами с перфорированных ковшей со сбросом загрязнений по бункеру сбора загрязнений посредством шнека, но определенная часть грубодисперсных примесей с размерами включений больше характерного размера ячейки сетки скапливается в нижней части цилиндрического барабана, уменьшая его пропускную способность; использование для регенерации фильтра и очистки воды посторонней энергии для питания привода цилиндрического барабана мотором-редуктором через зубчатую передачу и шнека гибкой муфтой, соединенной с валом мотора-редуктора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является водозаборное устройство оросительной системы [3] включающее размещенный в канале водослив, расположенную под водосливом водоприемную галерею с окном в тыльной стенке водослива, соединенную с отводящим водопроводом, и подпорное устройство, установленное за водосливом, которое снабжено затвором и сорозадерживающим элементом, выполненным в виде щита и прикрепленного к его верхней кромке фильтрующего экрана, установленным в направляющих с возможностью вертикального перемещения перед окном водоприемной галереи, а в дне между сорозадерживающим элементом и подпорным устройством выполнена поперечная нанососборная галерея, соединенная через затвор с насосоотводящим каналом, причем подпорное устройство выполнено в виде щита, установленного в направляющих с возможностью вертикального перемещения.

Недостатки известного устройства: высокая успокаивающая способность, обусловленная совокупностью водослива и щита с созданием соответствующего подпора, способствующего интенсивному отложению наносов в нанососборной галерее; ручной способ регенерации фильтрующего экрана (посредством подъема сорозадерживающего элемента с перекрыванием окна щитом) и организации промыва нанососборной галереи от наносов (посредством подъема затвора).

Цель изобретения повышение эффективности регенерации фильтра и снижение энергозатрат.

Цель достигается тем, что в водозаборном сооружении, включающем сопряженные перепадом подводящий и сбросной каналы и водоприемное приспособление, к которому подключен отводящий трубопровод, расположенное за перепадом, водоприемное приспособление выполнено в виде сетчатого барабана, установленного на горизонтальной поперечной оси, экрана и фильтра дугообразного поперечного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности барабана, козырька дугообразного поперечного сечения, прикрепленного шарнирно к свободной кромке экрана и образующего с фильтром водопропускное окно, и электропривода барабана с управляющим устройством, выполненным в виде таймера с электроцепью и контактами, причем отводящий трубопровод расположен под барабаном с примыканием к его стенке.

Подобное выполнение водозаборного сооружения позволяет по сравнению с прототипом автоматизировать процесс регенерации фильтра. Такое техническое исполнение водозаборного сооружения, по мнению авторов, ранее не было известно и отвечает критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 водозаборное сооружение, вид в плане; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1 (опорожнение левой емкости таймера); на фиг.3 то же, опорожнение правой емкости таймера; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 сечение В-В на фиг.1 (рабочий режим); на фиг.6 то же, режим регенерации фильтра.

Водозаборное сооружение содержит водоприемное приспособление, выполненное в виде сетчатого барабана 1 (фиг.1), установленного на горизонтальной поперечной оси 2, экрана 3 (фиг.5) и фильтра 4 дугообразного поперечного сечения, прикрепленного к внутренней поверхности барабана 1, козырька 5 дугообразного поперечного сечения, прикрепленного шарнирно к свободной кромке экрана 3 и образующего с фильтром 4 водопропускное окно 6, и электропривод 7 барабана 1 (фиг.1) с управляющим устройством, выполненным в виде таймера 8 с электроцепью 9 и контактами 10-13, с рычагом 14, причем отводящий трубопровод 15 с коллектором 16 (фиг.5) расположены под барабаном 1 с примыканием к его стенке, и сопряженные перепадом подводящий канал 17, колодец 18 и сбросной канал 19. В стенке подводящего канала 17 установлена трубка 20, сообщающая его с полой осью 21 таймера 8, состоящей из двух частей, соединенных дугообразной пластиной 22 с заслонкой 23, перекрывающей поочередно отверстия 24 и 25, выполненные в поворотной втулке 26 с уплотнителями 27 и таймером 8 (фиг.2-4), имеющим сливные окна 28, 29 и перегородку 30. В перегородке 31 колодца 18 имеется окно 32 (фиг.1, 5, 6), а подводящий канал 17 снабжен шарнирной сеткой 33, закрепленной на оси 34, задействованной цепной передачей 35 с осью 2 барабана 1.

Водозаборное сооружение работает следующим образом.

До поступления воды по подводящему каналу 17 все элементы сооружения установлены в рабочем режиме (фиг.5). Поворотная сетка 33 находится в верхнем положении, фильтр 4 расположен ниже горизонтальной поперечной оси 2 и перекрывает собой коллектор 16 и отводящий трубопровод 15. Шарнирный запорный козырек 5 дугообразного поперечного сечения откинут в направлении к оси 2 и опирается на нее с обеспечением слива воды для последующей фильтрации во внутреннюю полость барабана 1.

Заданный уровень воды, поступающей по каналу 17, определяет заполнение и подачу воды по трубке 20 через отверстие 24 в правую полость поворотного таймера 8 (фиг.2). Время заполнения водой емкостью таймера 8 зависит от значений диаметров отверстий 24 и 25. Поток воды из канала 17, преодолевая перепад сопряжения подводящего 17 и сбросного каналов 19 и водоприемного приспособления, сливается во внутреннюю полость барабана 1, проходит через фильтр 4, и очищается и, собираясь в коллекторе 16, по трубопроводу 15 направляется к потребителю (фиг.5).

По заполнении водой правой емкости таймера 8 (фиг.2) последний повернется по часовой стрелке с замыканием контакта 12 (фиг.1) и включением электропривода 7, под воздействием которого барабан 1 повернется против часовой стрелки на 180^о. Поворотный рычаг 14, закрепленный на валу привода 7, также повернется на 180^о, воздействуя на контакт 11, и отключит привод 7.

В данном случае барабан 1 будет повернут из рабочего положения в положение, соответствующее режиму регенерации фильтра 4 (фиг.6), поворотная сетка 33 займет нижнее положение, фильтр 4 переместится вверх, а радиусный козырек 5 под своим весом откинется вниз, в направлении от оси 2, и перекроет коллектор 16 и трубопровод 15. Поток воды из канала 17, проходя через сетку 33, очищается и направляется через фильтр 4, промывая его в направлении извне внутрь барабана 1.

Загрязнения с промывным потоком воды сбрасываются из полости барабана 1 через окно 6 в канал 19. Процесс регенерации фильтра 4 при помощи основного потока воды заканчивается. К данному моменту времени левая полость таймера 8 заполнится водой (фиг.3), который повернется против часовой стрелки до замыкания контакта 10 и включения электропривода 7, последний повернет барабан 1 по часовой стрелке на 180^о в исходное (рабочее) положение, а рычаг 14 через посредство контакта 13 отключит привод 7. При последующих поворотах таймера 8 циклы поочередных вращательных перемещений барабана 1 будут повторяться автоматически.

Экономическая эффективность водозаборного сооружения заключается в повышении надежности устройства за счет качественной (автоматической и периодической) регенерации фильтра и в экономном расходовании электроэнергии, затрачиваемой только на кратковременные на период перехода устройства с одного режима функционирования на другой полуокружные повороты барабана.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки воды от твердых включений. Цель изобретения повышение эффективности регенерации фильтра и снижение энергозатрат. Цель достигается тем, что в водозаборном сооружении, включающем сопряженные перепадом подводящий и сбросной каналы и водоприемное приспособление, к которому подключен отводящий трубопровод, расположенное за перепадом водоприемное приспособление выполнено в виде сетчатого барабана, установленного на горизонтальной поперечной оси, экрана и фильтра дугообразного поперечного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности барабана, козырька дугообразного поперечного сечения, прикрепленного шарнирно к свободной кромке экрана и образующего с фильтром водопропускное окно, и электропривода барабана с управляющим устройством, выполненным в виде таймера с электроцепью и контактами, причем отводящий трубопровод расположен под барабаном с примыканием к его стенке. 6 ил.

ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее сопряженные перепадом подводящий и сбросной каналы и расположенное за перепадом водоприемное приспособление, к которому подключен отводящий трубопровод, отличающееся тем, что водоприемное приспособление состоит из сетчатого барабана, установленного на горизонтальной поперечной оси, экрана и фильтра дугообразного поперечного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности барабана, козырька дугообразного поперечного сечения, прикрепленного шарнирно к свободной кромке экрана и образующего с фильтром водопропускное окно, и электропривода барабана с управляющим устройством, выполненным в виде таймера с электроцепью и контактами, причем отводящий трубопровод расположен под барабаном с примыканием к его стенке.