УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОПРОПУСКНЫХ КАНАЛОВ ОТ ОСЕВШИХ НАСОСОВ Российский патент 2004 года по МПК E02B8/02 

Изобретение относится к области гидравлических устройств, предназначенных для отвода воды на местности, и может быть использовано при эксплуатации дорог.

Известно устройство для очистки труб от осажденных в них твердых частиц, состоящее из насоса, вход которого подключен к источнику воды, а выход подходит ко входному сечению трубы (см. О.А.Янковский и др. “Водопропускные трубы под насыпями”, М., 1982, Транспорт, стр.200).

Недостатком известного описанного устройства является необходимость значительных запасов воды, обеспечивающих смыв отложившихся в трубах наносов твердых частиц и т.п.

Известно устройство, принятое в качестве прототипа, представляющее собой отстойник гидросооружений для сбора и смыва наносов из твердых частиц, в состав которого входит плоский прямоугольный затвор, снабженный подъемным механизмом и установленный на входе в канал отстойника с возможностью вертикального перемещения в поперечной плоскости и частично перекрывающий проходное сечение канала (см. Е.А.Замарин, В.В.Фандеев Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1965 г., с.613).

Недостатком известного устройства является потребные для смыва отложившихся наносов значительные расходы воды, которые не всегда могут быть обеспечены.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение расходов воды, потребных для очистки водопропускных каналов от отложений твердых частиц и т.п.

Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для очистки водопропускных каналов, имеющих уклон, от осевших наносов, содержащем плоский затвор прямоугольной формы, снабженный механизмом подъема и установленный на входе в канал с возможностью перемещения в поперечной плоскости вдоль вертикальной оси сечения канала и частичного перекрытия поперечного сечения последнего с обеспечением проходного сечения потоку воды между одной из граней плоского затвора и контуром канала.

Согласно изобретению, проходное сечение потока воды образовано одной из боковых граней плоского затвора и частью контура канала, при этом боковая грань плоского затвора установлена со смещением δ вдоль горизонтальной оси канала относительно его контура.

Решение поставленной технической задачи достигается также тем, что в варианте устройства согласно изобретению смещение δ боковой грани плоского затвора выполнено равным 1/2 D, где D -геометрический параметр канала в поперечном сечении в направлении его горизонтальной оси.

Дополнительной технической задачей изобретения является снижение затрат материальных средств, снижение затрат при эксплуатации устройства на объектах его установки или упрощение процесса очистки.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в варианте устройства плоский затвор выполнен съемным, а подъемный механизм - мобильным.

Решение технической задачи, связанной со снижением расходов воды, потребных для очистки водопропускных каналов от отложений твердых частиц, становится возможным благодаря тому, что плоский затвор выполнен с возможностью его перемещения в поперечном сечении как вдоль вертикальной оси сечения канала, так и со смещением при его установке вдоль горизонтальной оси поперечного сечения канала. При этом для прохождения потока обеспечивается проходное сечение в боковой части канала. Это позволяет организовать при прохождении воды на входе в канал винтовое течение, которое обладает наибольшей размывающей и транспортирующей способностью по сравнению с равномерными потоками (см. Материалы 3-й Всесоюзной конференции “Динамика и термика рек, водохранилищ и окраинных морей”. Тезисы докладов. М., 1989 г., т.1, с.60).

На фиг.1 представлено устройство в разрезе на виде сверху; на фиг.2 изображен вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид А на фиг.1 для варианта устройства.

На фиг.1-3 использованы следующие обозначения: δ-смещение боковой грани плоского затвора вдоль горизонтальной оси поперечного сечения канала относительно его контура. На фиг.1 стрелкой показано направление сбойно-винтового потока воды,

Устройство для очистки водопропускных каналов от осевших наносов содержит плоский затвор 1 прямоугольной формы, снабженный механизмом 2 подъема. Плоский затвор 1 установлен на входе 3 в канал 4 и имеет возможность перемещаться в поперечном сечении вдоль вертикальной оси сечения канала 4 с помощью механизма подъема 2. При этом поперечное сечение канала 4 частично перекрыто плоским затвором 1 с обеспечением проходного сечения потоку воды между одной из боковых граней, например 5, и контуром 6 канала 4. Причем плоский затвор 1 установлен со смещением δ его боковой грани 5 вдоль горизонтальной оси поперечного сечения канала 4 относительно его контура 6.

В варианте устройство может быть выполнено так, что смещение δ боковой грани плоского затвора выполнено равным 1/2D, где D - геометрический параметр канала 1 в поперечном сечении в направлении его горизонтальной оси.

Согласно другому варианту, в устройстве плоский затвор 1 выполнен съемным, а подъемный механизм - мобильным.

Устройство для очистки водопропускных каналов от осевших наносов работает следующим образом.

В начальный момент работы плоский затвор 1 перемещается сверху вниз с помощью механизма 2 подъема в поперечном сечении на входе 3 канала 4 вдоль его вертикальной оси. Поскольку боковая грань 5 плоского затвора 1 имеет смещение δ относительно контура 6 канала 4, то поперечное сечение последнего при опускании плоского затвора 1 частично перекрывается, обеспечивая проходное сечение потоку воды, поступающему благодаря наличию уклона, между боковой гранью 5 и контуром 6 канала 4. Поток воды, попадая в канал 4, закручивается на входе 3, приобретая сбойно-винтовой характер. При этом происходит интенсивный смыв накопившихся в канале 4 наносов. Поскольку винтовые потоки обладают большими размывающей и транспортирующей способностями по сравнению с равномерными потоками, то для смыва одного и того же количества наносов в случае пропуска винтового потока необходимо меньше воды.

Если устройство выполняется согласно тому варианту, в котором смещение δ боковой грани 5 плоского затвора возможно равным 1/2 D, где D характеризует геометрический параметр канала 4 в поперечном сечении в направлении его горизонтальной оси, то в этом случае обеспечиваются оптимальные винтовые потоки в канале, т.е. смыв наносов в результате идет более интенсивно при наименьшем потребном расходе потока воды на входе 3 в канале 4.

При работе устройства согласно другому варианту, когда плоский затвор 1 выполнен съемным, а механизм 2 подъема - мобильным становится возможным снизить затраты материальных средств в виде снижения материалоемкости при использовании одного и того же устройства на множестве объектов, нуждающихся в очистке от наносов.

Таким образом, изобретение позволяет при его использовании значительно снизить потребные на очистку каналов расходы воды, а также достичь значительной экономии материальных средств.

Изобретение относится к области гидравлических устройств, предназначенных для отвода воды на местности, и может быть использовано при эксплуатации дорог. Устройство содержит плоский затвор прямоугольной формы, снабженный механизмом подъема и установленный на входе в канал с возможностью перемещения в поперечной плоскости вдоль вертикальной оси сечения канала и частичного перекрытия поперечного сечения последнего с обеспечением проходного сечения потоку воды между одной из граней плоского затвора и контуром канала. Проходное сечение потоку воды образовано одной из боковых граней плоского затвора и частью контура канала, при этом боковая грань плоского затвора установлена со смещением δ вдоль горизонтальной оси поперечного сечения канала относительно его контура. Смещение δ боковой грани плоского затвора может быть выполнено равным 1/2 D, где D - геометрический параметр канала в поперечном сечении в направлении горизонтальной оси последнего. Плоский затвор может быть выполнен съемным, а механизм подъема мобильным. Изобретение снижает расходы воды, потребные для очистки каналов, упрощает процесс очистки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для очистки водопропускных каналов от осевших наносов, содержащее плоский затвор прямоугольной формы, снабженный механизмом подъема и установленный на входе в канал с возможностью перемещения в поперечной плоскости вдоль вертикальной оси сечения канала и частичного перекрытия поперечного сечения последнего с обеспечением проходного сечения потоку воды между одной из граней плоского затвора и контуром канала, отличающееся тем, что проходное сечение потоку воды образовано одной из боковых граней плоского затвора и частью контура канала, при этом боковая грань плоского затвора установлена со смещением δ вдоль горизонтальной оси поперечного сечения канала относительно его контура.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что смещение δ боковой грани плоского затвора выполнено равным 1/2 D, где D - геометрический параметр канала в поперечном сечении в направлении горизонтальной оси последнего.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что плоский затвор выполнен съемным, а механизм подъема мобильным.