РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК E02B8/08 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам и сооружениям, устраиваемых в составе водозаборных сооружений для защиты молоди рыбы от попадания в водозабор.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [1], включающее водопропускное полотно, установленное перед водозаборным каналом в водоисточнике и выполненное из секций, и струепродукторы с насадками, установленные перед водопропускным полотном со стороны водоисточника.

Недостатками устройства являются сложность устройства и низкая эффективность рыбозащиты.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [2], включающее водопропускное полотно, установленное перед водозаборным каналом в водоисточнике, и струепродукторы с насадками основной и дополнительной групп, установленные перед водопропускным полотном со стороны водоисточника и под разными углами к его поверхности.

Недостатком устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [3], включающее водопропускное полотно, выполненное в виде жалюзийной решетки, установленное перед водозаборным каналом в водоисточнике, и струепродукторы с насадками основной и дополнительной групп, установленные перед водопропускным полотном со стороны водоисточника под углом к его поверхности.

Недостатком устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [4], включающее водопропускное полотно, выполненное в виде жалюзийной решетки, установленное секционно перед водозаборным каналом в водоисточнике, и струепродукторы с насадками, установленные перед водопропускным полотном со стороны водоисточника под углом к его поверхности.

Недостатком устройства является низкая эффективность рыбозащиты. Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [5], включающее водопропускное полотно, выполненное в виде жалюзийной решетки, установленное в водоисточнике, и привод жалюзи.

Недостатком устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [6], включающее водопропускное полотно, выполненное в виде жалюзийной решетки, установленное перед водозаборным каналом в водоисточнике, и струепродукторы с насадками основной и дополнительной групп, установленные перед водопропускным полотном со стороны водоисточника под углом к его поверхности.

Недостатками устройства являются сложность конструкции и низкая эффективность рыбозащиты.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [7], включающее фильтрующий экран, выполненный в виде пластин жалюзи, установленный в проеме водозаборного окна, при этом пластины расположены под острым углом к плоскости водозаборного окна, потокоформирующее устройство в виде раздающего коллектора с системой сопл основной и дополнительной групп, при этом раздающий коллектор соединен с напорным трубопроводом насоса, а сопла основной и дополнительной групп размещены перед фильтрующим экраном со стороны водоема и выполнены под разными углами к плоскости водозаборного окна и торцевым кромкам жалюзи.

Недостатком устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Известно рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [8], включающее водозаборное окно, потокоформирующее устройство в виде раздающего коллектора с системой сопл основной и дополнительной групп, при этом раздающий коллектор соединен с напорным трубопроводом насоса, а сопла основной и дополнительной групп размещены перед водозаборным окном со стороны водоема и выполнены под разными углами к плоскости водозаборного окна.

Недостатком устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбозащитное устройство водозаборного сооружения [9], включающее фильтрующий экран, выполненный в виде пластин жалюзи, установленный в проеме водозаборного окна, при этом пластины расположены под острым углом к плоскости водозаборного окна, потокоформирующее устройство в виде раздающего коллектора с системой сопл основной и дополнительной групп, направление наклона которых совпадает с направлением наклона пластин жалюзи, при этом раздающий коллектор соединен с напорным трубопроводом насоса, а сопла основной и дополнительной групп размещены перед фильтрующим экраном со стороны водоема и выполнены под разными углами к плоскости водозаборного окна и торцевым кромкам жалюзи, при этом дополнительные сопла наклонены к фильтрующему экрану под углами большими, чем основные сопла.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Целью изобретения является повышение эффективности рыбозащиты.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Выполнение приспособления для насыщения воды воздухом из атмосферы в виде гидродинамического кавитационного аппарата, входная часть которого соединена с напорным трубопроводом насоса, а выходная часть - с подводящим трубопроводом раздающего коллектора с соплами, позволяет сформировать интенсивный водовоздушный поток в виде микропузырьковой смеси, который под давлением поступает в сопла основной и дополнительной групп.

Выполнение воздухозаборного патрубка, сообщенного с гидродинамическим кавитационным аппаратом, выполненным в виде цилиндрического корпуса с конфузором, проточной камерой и диффузором, внутри которого соосно проточной камере размещено тело кавитации, позволяет активно эжектировать воздух из атмосферы и интенсивно насыщать им расход воды, поступающий от насоса.

Выполнение внешних и внутренних кромок пластин жалюзи, расположенных горизонтально, позволяет сформировать оптимальную конфигурацию фильтрующего экрана, при промывке которого водовоздушными струями отвод молоди рыбы и мусора производится к поверхности водоема.

Размещение раздающего коллектора, примыкающего к нижней части проема водозаборного окна, позволяет эффективно омывать его и отводить молодь рыбы и мусор к поверхности воды.

Выполнение внешних кромок пластин жалюзи, обращенных к водоему, вынесенными за плоскость водозаборного окна, усиливает эффект их обтекания вертикальным восходящим потоком.

По п.2 формулы изобретения. Вариант, когда пластины жалюзи фильтрующего экрана вынесены за плоскость водозаборного окна, при этом их внутренние кромки расположены в плоскости водозаборного окна, упрощает монтаж фильтрующего экрана.

По п.3 формулы изобретения. Вариант, когда перед фильтрующим экраном, со стороны водоема выполнен дополнительный рыбозадерживающий экран в виде искусственных гибких элементов, имитирующих естественную водную растительность, установленных на всю высоту водозаборного окна и закрепленных в нижней своей части к несущему каркасу, при этом гибкие элементы расположены рядами по ширине и высоте дополнительного рыбозадерживающего экрана, позволяет повысить эффективность рыбозащиты. Молодь рыбы, попавшая в искусственные водоросли, частично на неопределенный срок задерживается в них, в это же время восходящие потоки водовоздушных струй транспортируют се к поверхности водоема.

Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции. Графический материал, иллюстрирующий предлагаемое изобретение, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - продольный разрез водозаборного сооружения;

фиг.2 - фрагмент фильтрующего экрана;

фиг.3 - раздающий коллектор, план;

фиг.4 - то же, вариант, когда пластины жалюзи фильтрующего экрана вынесены за плоскость водозаборного окна, при этом их внутренние кромки расположены в плоскости водозаборного окна;

фиг.5 - фрагмент фильтрующего экрана, вариант, когда пластины жалюзи фильтрующего экрана вынесены за плоскость водозаборного окна, при этом их внутренние кромки расположены в плоскости водозаборного окна;

фиг.6 - схема подключения РЗУ к насосу, план;

фиг.7 - гидродинамический кавитационный аппарат, продольный разрез, тело кавитации выполнено в виде тела вращения с усеченным наконечником;

фиг.8 - гидродинамический кавитационный аппарат, изометрия;

фиг.9 - вариант устройства с дополнительным рыбозадерживающим экраном в виде искусственных гибких элементов, имитирующих естественную водную растительность.

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения включает фильтрующий экран, выполненный в виде пластин 1 жалюзи, установленный в проеме водозаборного окна 2, при этом пластины 1 расположены под острым углом к плоскости водозаборного окна 2, потокоформирующее устройство в виде раздающего коллектора 3 с системой сопл 4 основной и дополнительной групп, направление наклона которых совпадает с направлением наклона пластин 1 жалюзи, при этом раздающий коллектор 3 соединен с напорным трубопроводом 5 насоса 6, а сопла 4 основной и дополнительной групп размещены перед фильтрующим экраном со стороны водоема и выполнены под разными к плоскости водозаборного окна 2 и торцевым кромкам жалюзи, при этом дополнительные сопла 4 наклонены к фильтрующему экрану под углами большими, чем основные сопла 4.

Устройство снабжено гидродинамическим кавитационным аппаратом 7 с воздухозаборным патрубком 8, входная часть которого соединена с напорным трубопроводом 5 насоса 6, а выходная часть - с подводящим трубопроводом раздающего коллектора 3 с соплами 4, причем внешние и внутренние кромки пластин 1 жалюзи расположены горизонтально, а раздающий коллектор 3 примыкает к нижней части проема водозаборного окна 2, при этом внешние кромки пластин 1 жалюзи, обращенные к водоему, вынесены за плоскость водозаборного окна 2, а выпускные отверстия сопл 4 ориентированны к поверхности водоема.

Вместе с тем, пластины 1 жалюзи фильтрующего экрана могут быть вынесены за плоскость водозаборного окна 2, при этом их внутренние кромки расположены в плоскости водозаборного окна 2.

Кроме того, перед фильтрующим экраном, со стороны водоема может быть выполнен дополнительный рыбозадерживающий экран 9 в виде искусственных гибких элементов 10, имитирующих естественную водную растительность, установленных на всю высоту водозаборного окна 2 и закрепленных в нижней своей части к несущему каркасу, при этом гибкие элементы 10 расположены рядами по ширине и высоте дополнительного рыбозадерживающего экрана 9.

Гидродинамический кавитационный аппарат выполнен в виде цилиндрического корпуса с конфузором 11 с проточной камерой 12 и диффузором 13, внутри которого соосно проточной камере 12 размещено тело кавитации 14.

Аванкамера снабжена сороудсрживающей решеткой 15 и вращающимся сетным полотном 16. Очищенная от мусора и молоди рыбы вода поступает в водозабор 17.

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения работает следующим образом.

Расход воды, поступающий из водоема, проходит через водозаборные окна 2, где большая часть мусора и молоди рыб отсекается за счет взаимного влияния пластин 1 жалюзи и водовоздушных струй, и далее поступает в водозабор 17. Для создания водовоздушных струй включается насос 6, который подает в гидродинамический кавитационный аппарат 7 рабочий расход воды. Формирование микропузырьковой водовоздушной смеси обеспечивает приспособление для насыщения воды воздухом из атмосферы, выполненное в виде гидродинамического кавитационного аппарата 7 и воздухозаборного патрубка 8, входная часть которого соединена с напорной линией насоса 6, а выходная часть - с раздающим коллектором 3. Использование гидродинамического кавитационного аппарата 7 позволяет гарантированно подавать водовоздушную смесь непосредственно к выпускным отверстиям сопл 4 основной и дополнительной групп.

При открытом воздухозаборном патрубке 8 через него из атмосферы активно эжектируется расход воздуха в проточную камеру 12, поскольку на участке размещения тела кавитации 14 образуется зона вакуума с отрицательным значением давления (фиг.7). Таким образом, на выходе из диффузора 13 формируется водовоздушная смесь из микропузырьков воздуха, которая под давлением подается в раздающий коллектор 3 и сопла 4.

Основная группа сопл 4 формирует водовоздушные струи непосредственно вдоль внешних кромок пластин 1 жалюзи, а дополнительные сопла 4 формируют первый этап защиты молоди рыбы, на некотором удалении от фильтрующего экрана. Благодаря выполнению сопл 4 по ширине водозаборного окна 2 удается создать относительно плотную водовоздушную завесу, активно транспортирующую мусор и молодь рыбы в поверхностные горизонты водоема (фиг.1).

Возможен вариант, когда пластины 1 жалюзи фильтрующего экрана вынесены за плоскость водозаборного окна 2 (фиг.5), при этом их внутренние кромки расположены в плоскости водозаборного окна 2, что значительно упрощает монтаж фильтрующего экрана.

Возможен вариант, когда перед фильтрующим экраном, со стороны водоема выполнен дополнительный рыбозадерживающий экран 9 в виде искусственных гибких элементов 10, имитирующих естественную водную растительность, установленных на всю высоту водозаборного окна 2 и закрепленных в нижней своей части к несущему каркасу, при этом гибкие элементы 10 расположены рядами по ширине и высоте дополнительного рыбозадерживающего экрана 9 (фиг.9), что позволяет повысить эффективность рыбозащиты. Молодь рыбы, попавшая в искусственные водоросли, частично на неопределенный срок задерживается в них, в это же время восходящие потоки водовоздушных струй транспортируют ее к поверхности водоема.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность рыбозащиты за счет активизации процесса отвода мусора и молоди рыбы водовоздушными струями.

Источники информации

1. А.С. СССР (SU) №1673683. "Экран водозаборного сооружения". МПК Е02В 8/08. Авторы: Синявская В.М., Гаврилов Е.Н., Вьючнов B.C. и др., Опубл. 1979.02.25.

2. А.С. СССР (SU) №1191517. "Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения". МПК Е02В 8/08. Авторы: Кулябко В.А., Сивков А.А., Синявская В.М., Гаврилов Е.Н., Опубл. Б.И. №42, 1985.11.15.

3. А.С. СССР (SU) №1631118. "Водозаборный оголовок". МПК Е02В 9/04, Е02В 8/08. Авторы: Синявская В.М., Тырин Ф.С., Опубл. Б.И. №8, 1991.02.28.

4. А.С. СССР (SU) №1673683. "Экран водозаборного сооружения". МПК Е02В 8/08. Авторы: Синявская В.М., Самедов А.С. Опубл. Б.И. №32, 1991.08.30.

5. А.С. СССР (SU) №1715948. "Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения". МПК Е02В 8/08, Е02В 9/04. Авторы: Барекян А.Ш., Мосиевский А.А., Смирнов В.А., Аксенов В.А., Опубл. Б.И. №8, 1992.08.29.

6. А.С. СССР (SU) №1783054. "Водоприемный оголовок". МПК Е02В 9/04, Е02В 8/08. Авторы: Синявская В.М., Горбунов А.Ф., Тырин Ф.С., Мухтаров И.М., Караев З.А., Опубл. Б.И. №47, 1992.12.23.

7. Патент РФ (RU) №2219308. "Рыбозащитное устройство". МПК Е02В 8/08. Авторы: Иванов А.В., Филиппов Г.Г., Эрслер А.Л., Опубл. 2003.12.20.

8. Михеев П.А. Рыбозащитные сооружения и устройства. М.: Изд-во "Рома", 2000. стр.239-240, рис.5.12.

9. Патент РФ (RU) №2221105. "Рыбозащитное устройство". МПК Е02В 8/08. Авторы: Иванов А.В., Филиппов Г.Г., Эрслер А.Л., Опубл. 2004.01.10.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам в составе водозаборных сооружений. Рыбозащитное устройство включает фильтрующий экран, выполненный в виде пластин жалюзи, установленный в проеме водозаборного окна, при этом пластины расположены под острым углом к плоскости водозаборного окна, потокоформирующее устройство в виде раздающего коллектора с системой сопл основной и дополнительной групп, направление наклона которых совпадает с направлением наклона пластин жалюзи. Раздающий коллектор соединен с напорным трубопроводом насоса, а сопла основной и дополнительной групп размещены перед фильтрующим экраном со стороны водоема, причем сопла дополнительной группы наклонены к фильтрующему экрану под углами большими, чем сопла основной группы. Рыбозащитное устройство снабжено гидродинамическим кавитационным аппаратом с воздухозаборным патрубком, входная часть которого соединена с напорным трубопроводом насоса, а выходная часть - с подводящим трубопроводом раздающего коллектора. Внешние и внутренние кромки пластин жалюзи расположены горизонтально. Раздающий коллектор примыкает к нижней части проема водозаборного окна. Внешние кромки пластин жалюзи, обращенные к водоему, вынесены за плоскость водозаборного окна, а выпускные отверстия сопл ориентированы к поверхности водоема. Изобретение обеспечивает повышение эффективности рыбозащиты за счет активизации процесса отвода мусора и молоди рыбы водовоздушными струями. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения, включающее фильтрующий экран, выполненный в виде пластин жалюзи, установленный в проеме водозаборного окна, при этом пластины расположены под острым углом к плоскости водозаборного окна, потокоформирующее устройство в виде раздающего коллектора с системой сопл основной и дополнительной групп, направление наклона которых совпадает с направлением наклона пластин жалюзи, при этом раздающий коллектор соединен с напорным трубопроводом насоса, а сопла основной и дополнительной групп размещены перед фильтрующим экраном со стороны водоема и выполнены под разными углами к плоскости водозаборного окна и торцевым кромкам жалюзи, при этом сопла дополнительной группы наклонены к фильтрующему экрану под углами, большими, чем сопла основной группы, отличающееся тем, что оно снабжено гидродинамическим кавитационным аппаратом с воздухозаборным патрубком, входная часть которого соединена с напорным трубопроводом насоса, а выходная часть - с подводящим трубопроводом раздающего коллектора с соплами, причем внешние и внутренние кромки пластин жалюзи расположены горизонтально, а раздающий коллектор примыкает к нижней части проема водозаборного окна, при этом внешние кромки пластин жалюзи, обращенные к водоему, вынесены за плоскость водозаборного окна, а выпускные отверстия сопл ориентированы к поверхности водоема.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины жалюзи фильтрующего экрана вынесены за плоскость водозаборного окна, при этом их внутренние кромки расположены в плоскости водозаборного окна.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что перед фильтрующим экраном со стороны водоема выполнен дополнительный рыбозадерживающий экран в виде искусственных гибких элементов, имитирующих естественную водную растительность, установленных на всю высоту водозаборного окна и закрепленных в нижней своей части к несущему каркасу, при этом гибкие элементы расположены рядами по ширине и высоте дополнительного рыбозадерживающего экрана.