ВОДОЗАБОР Российский патент 1996 года по МПК E03B3/00 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении систем водоснабжения, эксплуатируемых в ледовых условиях.

В технике известны конструкции водозаборов глубинного типа, обеспечивающие поступление воды из нижних холодных слоев источника водоснабжения (см. например, А.Г. Аверкиев, И.И. Макаров, В.И. Синотин, Бесплотинные водозаборные сооружения, Л. Из-во Энергия, 1969, с. 164).

Конструкция водозабора представляет собой оголовок, установленный на определенной глубине водоема. При его эксплуатации в ледовых условиях происходит забивка входного отверстия оголовка шугой. Возникает также проблема попадания в водозабор рыбной молоди, которая сильно реагирует на направление и скорость течения. Стремясь избежать горизонтальных течений, рыба, тем не менее, при вертикальных течениях со скоростями более 0,1 м/сек пассивно направляется в водозабор.

Известно также конструктивное решение водозабора, оголовок которого сверху защищен колпаком, обеспечивающим горизонтальные течения на входе в оголовок со скоростью, зависящей от величины сквозных окон, образованных между колпаком и стенками оголовка (см. А.Г. Аверкиев, И.И. Макаров, В.И. Синотин Бесплотинные водозаборные сооружения, Л. Из-во Энергия, 1969, с. 131, рис. 5.30).

Такое конструктивное решение в виде оголовка и колпака является наиболее близким к предлагаемому и принято нами в качестве прототипа.

К недостаткам этого решения можно отнести то, что образованные сплошные окна не исключают возможность их забивки шугой и это приводит к нарушению работоспособности водозабора.

Технической задачей является повышение эксплуатационных качеств водозабора в ледовых условиях.

Эта задача решается тем, что оголовок выполнен в виде трубопровода, на наружной поверхности которого установлены струераспределители с патрубками в верхней части Г-образной формы ориентированными тангенциально в противоположные стороны, при этом оголовок размещен в камере под колпаком цилиндрической форму с конусообразной крышкой.

Конструкция предлагаемого водозабора изображена на прилагаемых чертежах, где на фиг.1 показан общий вид сверху, а на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1.

Предлагаемый водозабор устроен следующим образом.

Над водозабором (фиг.1) размещен колпак 1 цилиндрической формы с конусообразной крышкой 2. В центральной части водозабора под колпаком установлен трубопровод 3, соединенный с потребителем (на чертеже не показан). К наружной поверхности трубопровода прикреплено струераспределительное устройство 4, снабженное патрубками 5 Г-образной формы. Последние ориентированы тангенциально в противоположные стороны относительно друг друга.

Водозабор работает следующим образом.

Вода поступает в камеру водозабора (фиг.1) и с помощью насосов по трубопроводу 3 подается к потребителям. Шуга, попадающая вместе с водой под колпак 1 и, прилипая к крышке 2 колпака, может забить свободное сечение водозабора между трубопроводом 3 и колпаком 2 и тем самым, прекратить подачу воды к потребителям. Для предотвращения забивки водозабора шугой подача под колпак водозабора части расхода речной воды осуществляется через отдельный напорный водовод меньшего диаметра, питающий струераспределители 4, снабженные патрубки 5 Г-образной формы, размещенными под колпаком водозабора в его средней части и ориентированными тангенциально в противоположные стороны (фиг. 2). Наиболее оптимальным является размещение патрубков в средней части высоты оголовка. Струя воды, выходя из патрубка, ударяясь о внутреннюю боковую поверхность водозабора и отражаясь от нее, создает вращательное движение воды под колпаком. При этом образуется поперечный уклон в потоке, ориентированный от периферии к центру колпака. В результате возникает вертикальная составляющая скорости, которая, складываясь с тангенциальной составляющей вращательного движения потока, создает направленный вынос частиц шуги с меньшей, чем создаваемая составляющая скорости, гидравлической крупностью попавших под колпак частиц шуги за пределы водозабора. Частицы с большей гидравлической крупностью всплывают, но не примерзают к внутренней поверхности колпака из-за действия на них влекущей силы со стороны потока, создаваемой струераспределительным устройством. Эти частицы поступают в водозабор, не забивая его основное сечение.

Использование: в строительстве, в частности при возведении систем водоснабжения тепловых электростанций, эксплуатируемых в ледовых условиях. Сущность изобретения: оголовок выполнен в виде трубопровода (Т). Вдоль Т на наружной поверхности установлены струераспределители с патрубками (П) в верхней части Г-образной формы. П ориентированы тангенциально в противоположные стороны. Колпак выполнен в виде цилиндра с конусообразной крышкой. 2 ил.

Водозабор, включающий оголовок и колпак, установленный над ним, отличающийся тем, что оголовок выполнен в виде трубопровода, вдоль которого на наружной поверхности установлены струераспределители с патрубками в верхней части Г-образной формы, ориентированными тангенциально в противоположные стороны, при этом колпак выполнен в виде цилиндра с конусообразной крышкой.