ПЛАВУЧИЙ ВОДОПРИЕМНИК Российский патент 1998 года по МПК E03B3/04 

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах поверхностного осушения или в системах водоснабжения из открытых источников.

Известно устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, жестко соединенную с поплавком и установленную под ним водоприемную камеру в виде лотка, трубопровод для забора воды, размещенный под урезом воды, верхняя часть которого соединена с поплавком, а нижняя установлена с зазором в водоприемной камере и выполнена с отверстиями, размещенными на нижней образующей трубопровода, уменьшающимися по направлению движения воды в трубопроводе. (А.С.СССР 1622535 СССР, МКИ E 03 B 3/04. Устройство для забора воды из поверхностных источников). Ю. И.Шамайтис, В.К. Мауль - N 4495700/33; Заявлено 18.10.88; Опубл.23.01.91; Бюл. N 3 - 2 с.; ил.).

Применение данного устройства для карьерного водоотлива невозможно по следующим обстоятельствам:
- жесткая связь водоприемника с всасывающим трубопроводом утяжеляет конструкцию и уменьшает маневренность при перестановках на новое место;
- удлиненная форма водоприемника в стесненных условиях карьера затрудняет его размещение в зумпфе и его извлечение.

Наиболее близким по технической сущности является плавучий водоприемник, содержащий палубу с площадью большей площади воронкообразования на всасе, водоприемную камеру с донным затвором и радиально расположенными элементами жесткой связи и всасывающий раструб, расположенный вертикально в центре тяжести палубы, вход которого выполнен заподлицо с низом палубы (А.С.СССР N 1155692, МКИ (4) E 03 B 3/04. Плавучий водоприемник /ВАК. Мауль, В.Д.Букатников. - N 3470850/23-26, заявлено 14.07.82; Опубл.15.05.85, Бюл. N 18-2 л; ил.).

Недостатком данного устройства является жесткая связь водоприемника с всасывающим трубопроводом, приводящая к снижению его маневренности при перемещениях, наличие у камеры плоского днища препятствует его внедрению в илы, а при извлечении водоприемника требуются большие усилия на преодоление сцепления с илами. Кроме того при эксплуатации водоприемника отсутствует автоматическое заполнение камеры водой при установке и слив ее при опорожнении, что делает его неудобным в эксплуатации.

Практика карьерного водоотлива показывает, что при отсутствии мероприятий по предотвращению попадания абразивных взвешенных частиц (ил, песок) в насосное оборудование, последнее быстро изнашивается, не выработав нормативный ресурс. Обычно эти мероприятия заключаются в устройстве зумпфов с большим мертвым объемом или же разделяют зумпф фильтрующей перегородкой, отделяющей отстойную часть от водозаборной. При этом слой осветленной воды для нормальной работы насосов должен составлять 1,5^oC2 м, в зависимости от их производительности.

В некоторых случаях откачку воды из забойных зумпфов предусматривают грунтовыми насосами в выше расположенные сборные отстойные зумпфы с последующей перекачкой водяными насосами осветленной воды на объекты ее утилизации.

Указанные схемы "карьерного водоотлива требуют больших трудозатрат на устройство зумпфов и энергоемки, особенно при использовании грунтовых насосов, у которых коэффициент полезного действия обычно не превышает 0,6, против КПД = 0,7^oC0,8 у водяных насосов.

Экономичность карьерного водоотлива можно повысить, используя отбор осветленной воды из зумпфов плавучим водоприемником, как это практикуется в системах оборотного водоснабжения из хвостохранилищ обогатительных фабрик. Для эффективной работы плавучего водоприемника достаточен слой осветленной воды 0,15^oC0,3 м. Это позволит резко сократить объемы зумпфов и обеспечит забор воды, свободной от взвешенных абразивных частиц, то есть полностью используется нормативный ресурс насосов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы водоприемника за счет увеличения его маневренности и удобства в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в плавучем водоприемнике, содержащем поплавок и жестко соединенную и установленную под ним водоприемную камеру, верхняя кромка которой заглублена под уровень воды на 0,15^oC0,3 м, поплавок выполнен в виде четырех изогнутых, каждый под 90^o отводов, соединенных между собой с образованием в плане круга с центральным отверстием, а водоприемная камера выполнена в виде конуса вершиной вниз.

Выполнение поплавка в виде четырех изогнутых каждый под 90^o отводов позволяет опускать в образовавшееся центральное отверстие поплавка клапан всасывающего трубопровода насоса и вынимать его при перестановках на новое место. Раздельное состояние водоприемника и всасывающего трубопровода облегчает перевод сооружений водоотлива на следующую стоянку, делает его удобным в эксплуатации. Выполнение водоприемной камеры в виде конуса вершиной вниз или усеченного конуса, позволяет создать необходимую глубину воды в камере для работы всасывающего клапана (храповика) насоса или погружного насоса без воронкообразования, облегчает внедрение низа камеры в илы и снижает сцепление ее с илами при извлечении, что повышает маневренность камеры. Благодаря конусности обеспечивается автоматическое заполнение водой водоприемной камеры и ее опорожнение при односторонней строповке во время установки в зумпф и извлечения ее из зумпфа.

На фиг. 1 показан водоприемник в плане, а на фиг.2 его разрез в рабочем положении.

Поплавок 1 выполнен в виде четырех отводов, каждый под 90^o, и в плане образует круг с центральным отверстием для ввода всасывающего клапана (храповика) насоса (показан пунктиром). Под поплавком 1 размещена водоприемная камера 2, выполненная в виде конуса вершиной вниз с верхней кромкой 3, заглубленной под уровень воды на заданную величину 0,15-0,3 м и прикрепленную к поплавку элементами жесткой связи 4, образующей одновременно грубую сороудерживающую решетку по периметру водослива. Для установки водоприемника, в рабочее положение и для извлечения его предусмотрены четыре строповных петли 5, приваренные к поплавку 1.

Устройство работает следующим образом: готовый водоприемник цепляется грузоподъемным краном за две строповочные петли 5 и подводится к месту установки, опускается на воду в ранее подготовленный зумпф. Благодаря наклонному положению, при касании воды образующей конуса водоприемной камеры 2, вода через кромку 3 затекает в камеру 2 до полного ее заполнения при дальнейшем спуске и водоприемник принимает рабочее положение. В центральное отверстие поплавка 1 опускают всасывающий клапан (храповик) насоса, или же устанавливают погружной насос карьерного водоотлива, после чего производится запуск насоса.

Извлечение водоприемника из зумпфа при переходе на другое место осуществляется в обратном порядке: из водоприемника удаляется всасывающий клапан или погружной насос, грузоподъемным краном водоприемник за две строповочные петли 5 извлекается из зумпфа. Водоприемная камера 2, благодаря наклонному положению полностью опорожняется и пустой водоприемник перевозится на новое место работы. .

Плавучий водоприемник относится к водоснабжению и может быть использован в системах поверхностного осушения или в системах водоснабжения из открытых источников. Устройство включает поплавок и жестко соединенную и установленную под ним водоприемную камеру, верхняя кромка которой заглублена под уровень воды на 0,15 - 0,3 м. Поплавок выполнен в виде четырех изогнутых, каждый под 90^o, отводов, соединенных между собой с образованием в плане круга с центральным отверстием, а водоприемная камера выполнена в виде конуса, обращенного вершиной вниз. Решается задача увеличения маневренности и удобства эксплуатации водоприемника. 2 ил.

Плавучий водоприемник, содержащий поплавок и жестко соединенную и установленную под ним водоприемную камеру, верхняя кромка которой заглублена под уровень воды на 0,15 - 0,3 м, отличающийся тем, что поплавок выполнен в виде четырех изогнутых, каждый под 90^o, отводов, соединенных между собой с образованием в плане круга с центральным отверстием, а водоприемная камера выполнена в виде конуса, обращенного вершиной вниз.