УЛУЧШЕННОЕ ПАССИВНОЕ РЕШЕТЧАТОЕ ЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО С КЛИНОВИДНОЙ ПРОВОЛОКОЙ Российский патент 2023 года по МПК B01D25/24 B01D29/19 

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ

Настоящая заявка притязает на приоритет перед предварительной заявкой США № 62/656,706, зарегистрированной 12 апреля 2018 и полностью включенной в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение направлено на решетчатые заборные устройства для фильтрации поступающей воды из водного источника. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на решетчатые заборные устройства и на соответствующие способы, которые обеспечивают увеличенную всасывающую способность и повышенную производительность.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как правило, системы сбора воды используют для подачи воды конечным пользователям, таким как промышленные предприятия, города, ирригационные системы и электростанции, расположенные рядом с водоемом, таким как река, озеро или соленый водоем. Конечный пользователь может использовать такой тип системы в качестве альтернативы бурению скважин или покупке воды непосредственно у муниципального источника. Кроме того, использование таких систем может определяться местоположением конечного пользователя, например, удаленным местоположением, при котором вода из муниципального источника и/или электроэнергия для работы насосов не всегда доступна. Такие системы сбора воды являются преимущественными для эффективного и экономичного управления с возможностью адаптации к изменяющимся состояниям воды и к условиям окружающей среды.

В традиционных системах сбора воды, как правило, используют входную трубу, которая выполнена с возможностью транспортировки воды из подводного положения к конечному пользователю, находящемуся рядом с водоемом или вблизи него. Входную трубу обычно погружают в водоем, и конец входной трубы, как правило, соединяют с решетчатым заборным устройством, которое содержит один или более фильтрующих элементов. Одной из распространенных конфигураций решетчатого заборного устройства является Т-образная конфигурация, имеющая на противоположных концах две фильтрующие решетки. Типичная конструкция для крупных решетчатых заборных устройств состоит из Т-образной секции с фланцем и двух решетчатых цилиндров, которые выступают наружу из противоположных концов Т-образной секции, и сплошных закрывающих элементов, таких как плоские пластины, конусы или выпуклые днища, расположенные на дистальных концах каждого решетчатого цилиндра. Такие закрывающие элементы могут быть выполнены с возможностью снятия, или могут включать в себя порталы для доступа внутрь своей конструкции. Отдельные компоненты устройств обычно сваривают друг с другом.

Независимо от конкретной конфигурации решетчатые заборные устройства обычно выполняют с возможностью предотвращения попадания присутствующего в воде мусора определенного размера во входную трубу. В тоже время решетчатое заборное устройство должно быть сконструировано с возможностью защиты водной жизни во время фильтрации мусора по длине поверхностей решетчатого заборного устройства. Для обеспечения этого скорость потока через решетки должна сохраняться ниже максимального уровня, который может составлять около 0,5 футов/сек (1,5 м/сек), или ниже других пределов, которые определяются местными требованиями и/или техническими заданиями. Один из способов уменьшения сопротивления потока и управления скоростью потока на поверхности решетки заключается в использовании преобразователей потока внутри решетчатого заборного устройства. Например, решетчатые заборные устройства фирмы «Johnson Screens®» улучшают равномерность потока, проходящего через фильтрующие решетки, посредством использования преобразователей потока, как описано в патенте США №6,051,131 и в патентной публикации США 2012/0298572, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В дополнение к конструкциям, оптимизируемым для достижения требуемых характеристик потока, при конструировании решетчатых заборных устройств также необходимо учитывать внешние силы, такие как, например, условия окружающей среды, например, обледенение, а также потенциальные ударные нагрузки при размещении решетчатых заборных устройств в подводное местоположение для забора. Следовательно, преимущественным является улучшение конструкций традиционных решетчатых заборных устройств таким образом, чтобы не только увеличивать параметры потока внутри заборного устройства и через заборное устройство, но также увеличить конструкционную прочность решетчатого заборного устройства для того, чтобы лучше противостоять внешнему давлению и ударным нагрузкам.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления, раскрываемые в настоящем документе, включают в себя решетчатое заборное устройство, имеющее центральный коллектор для прикрепления отдельных решетчатых частей и внутренних преобразователей потока. В некоторых вариантах осуществления центральный коллектор может включать в себя центральные решетчатые части, так что общая длина устройства включает в себя наружную решетчатую часть для увеличения способности приема текучей среды решетчатым заборным устройством. Решетчатое заборное устройство может содержать отдельные решетчатые секции, которые по выбору прикрепляют к центральному коллектору, так что способность приема текучей среды решетчатым заборным устройством может быть по выбору отрегулирована. В некоторых вариантах осуществления решетчатые секции и центральный коллектор могут быть соединены рядом друг с другом посредством наружного соединения, такого, как например, наружная стенка с фланцем, для облегчения сборки на месте использования. В некоторых вариантах осуществления внутренние преобразователи потока могут быть функционально соединены с центральным коллектором для выборочного воздействия на характеристики потока текучей среды внутри решетчатого заборного устройства. Внутренние преобразователи потока могут состоять из отдельных секций преобразователя потока, что обеспечивает увеличение габаритов внутреннего преобразователя потока для размещения некоторого количества решетчатых частей, прикрепляемых к центральному коллектору.

В общем, варианты осуществления настоящего изобретения могут содержать выполненное с возможностью регулирования и увеличения габаритов решетчатое заборное устройство, которое может использовать центральную коллекторную решетчатую секцию, отдельные решетчатые секции, центральный преобразователь потока и отдельные секции преобразователя потока для регулирования характеристик забора текучей среды, включающих в себя, например, пропускную способность, падение давления, использование решетки и предотвращение возникновения условий для турбулентного потока внутри решетчатого заборного устройства. Кроме того, решетчатые заборные устройства настоящего изобретения могут включать в себя интегрированные устройства для очистки, которые служат для удаления твердых частиц или органических загрязнений.

Вышеописанная сущность изобретения не предполагает описания каждого иллюстративного варианта осуществления или каждого внедрения объекта изобретения. Чертежи и приводимое ниже подробное описание более конкретно иллюстрируют различные варианты осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предмет настоящего изобретения может быть более понятен при рассмотрении следующего ниже подробного описания различных вариантов осуществления в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых:

фиг.1 представляет собой частично скрытый вид в разрезе решетчатого заборного устройства предшествующего уровня техники;

фиг.2A представляет собой вид в перспективе решетчатого заборного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2B представляет собой вид спереди решетчатого заборного устройства из фиг.2A;

фиг.2C представляет собой вид сверху решетчатого заборного устройства из фиг.2A;

фиг.2D представляет собой вид сзади решетчатого заборного устройства из фиг.2A;

фиг.2E представляет собой частично скрытый вид в разрезе решетчатого заборного устройства из фиг.2A, полученный на детали A из фиг.2C, показывающий внутреннюю опорную структуру в соответствии с типичным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 представляет собой вид в перспективе решетчатого заборного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.4A представляет собой вид в перспективе решетчатого заборного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.4B представляет собой вид сзади решетчатого заборного устройства из фиг.4A;

фиг.5A представляет собой вид в перспективе внутреннего преобразователя потока для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.5B представляет собой вид сверху внутреннего преобразователя потока из фиг.5;

фиг.5C представляет собой вид спереди внутреннего преобразователя потока из фиг.5A;

фиг.5D представляет собой вид снизу внутреннего преобразователя потока из фиг.5A;

фиг.5E представляет собой вид сзади внутреннего преобразователя потока из фиг.5A;

фиг.5F представляет собой вид снизу в перспективе внутреннего преобразователя потока из фиг.5A;

фиг.6A представляет собой вид в перспективе внутреннего преобразователя потока для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.6B представляет собой вид сзади внутреннего преобразователя потока из фиг.6A;

фиг.6C представляет собой вид сверху внутреннего преобразователя потока из фиг.6A;

фиг.6D представляет собой вид спереди внутреннего преобразователя потока из фиг.6A;

фиг.7A представляет собой вид в перспективе внутреннего преобразователя потока для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.7B представляет собой вид сзади внутреннего преобразователя потока из фиг.7A;

фиг.7C представляет собой вид сверху внутреннего преобразователя потока из фиг.7A;

фиг.7D представляет собой вид спереди внутреннего преобразователя потока из фиг.7A;

фиг.8A представляет собой вид в перспективе внутреннего преобразователя потока для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.8B представляет собой вид сзади внутреннего преобразователя потока из фиг.8A;

фиг.8C представляет собой вид сверху внутреннего преобразователя потока из фиг.8A;

фиг.8D представляет собой вид спереди внутреннего преобразователя потока из фиг.8A;

фиг.9A представляет собой вид в перспективе внутреннего преобразователя потока для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.9B представляет собой вид сзади внутреннего преобразователя потока из фиг.9A;

фиг.9C представляет собой вид спереди внутреннего преобразователя потока из фиг.9A;

фиг.9D представляет собой вид снизу внутреннего преобразователя потока из фиг.9A;

фиг.10A представляет собой вид в перспективе решетчатого заборного устройства выполненного с возможностью увеличения габаритов в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.10B представляет собой частично скрытый вид сбоку поперечного сечения, взятого по линии B-B на фиг.10A, выполненного с возможностью увеличения габаритов решетчатого заборного устройства;

фиг.11A представляет собой частично скрытый вид в перспективе решетчатого заборного устройства в соответствии с типичным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.11B представляет собой частично скрытый вид в перспективе решетчатого заборного устройства из фиг.11A;

фиг.11C представляет собой частично скрытый вид сзади решетчатого заборного устройства из фиг.11A;

фиг.11D представляет собой частично скрытый вид сбоку решетчатого заборного устройства из фиг.11A;

фиг.12A представляет собой вид поперечного сечения решетчатого фильтра в соответствии с вариантом осуществления предшествующего уровня техники;

фиг.12B представляет собой вид поперечного сечения решетчатого фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.13A представляет собой вид сбоку решетчатого заборного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.13B представляет собой вид сбоку решетчатого заборного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.13C представляет собой частично скрытый вид в перспективе решетчатого заборного устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.13D представляет собой укрупненный вид в перспективе проточного генератора, используемого в решетчатом заборном устройстве из фиг.13C;

фиг.14A представляет собой вид сзади системы подачи воздушных импульсов для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с предшествующим уровнем техники;

фиг.14B представляет собой вид сзади системы подачи воздушных импульсов для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.14C1 представляет собой вид сзади системы подачи воздушных импульсов для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.14D представляет собой вид сбоку системы подачи воздушных импульсов для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.15A представляет собой частично скрытый вид в перспективе интегрированной системы очистки для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.15B представляет собой частично скрытый вид в перспективе интегрированной системы очистки для использования с решетчатым заборным устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Хотя различные варианты осуществления допускают различные модификации и альтернативные формы, их особенности подробно описаны и показаны в качестве примера на чертежах. Однако следует понимать, что цель состоит не в том, чтобы ограничить заявленные изобретения конкретными описанными вариантами осуществления изобретения. Наоборот, целью является охват всех модификаций, эквивалентов и альтернатив, попадающих под сущность и объем предмета изобретения, как определено формулой изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показано типовое решетчатое заборное устройство 100 предшествующего уровня техники. Решетчатое заборное устройство 100, как правило, может содержать заборный элемент или другое тело, показанное в форме фланцевой центральной Т-образной секции 10, один или более закрывающих элементов, показанных в виде концевых пластин 20a, 20b, центральный коллектор 102, нижнюю часть 104, одну или более решетчатых частей 106a, 106b и одну или более стенок 108a, 108b коллектора. В вариантах осуществления приблизительный центр решетчатого заборного устройства 100 показан вдоль оси А. Центральный коллектор 102 проходит по существу и непрерывно от оси А до стенок 108a и 108b коллектора, и выполнен из материала, не позволяющего забор или приток текучей среды, в виде трубы или трубок из нержавеющей стали или из медно-никелевого сплава. Каждая решетчатая часть 106a, 106b имеет соответствующую длину 110a, 110b решетки, определяемую между соответствующей стенкой 108a, 108b коллектора и соответствующей концевой пластиной 20a, 20b. Длина каждой решетчатой части 106a, 106b может составлять приблизительно одну третью часть от общей длины решетчатого заборного устройства. Решетчатое заборное устройство 100 также может содержать преобразователи потока, различные варианты осуществления которых раскрыты в настоящем документе.

Как видно на фиг.2A-2F, решетчатое заборное устройство 200 настоящего изобретения может по существу иметь такую же общую форму, как и решетчатое заборное устройство 100, но при этом центральный коллектор 102 заменен на центральную часть 202, включающую в себя решетчатые элементы для увеличения доступной площади фильтрации, фильтрующей способности, равномерности потока и эффективности. Решетчатое заборное устройство 200 содержит заборный элемент или другое тело, показанное в форме центральной фланцевой Т-образной секции 214, два закрывающих элемента, показанных в виде концевых пластин 212a, 212b, центральную часть 202, нижнюю часть 204, решетчатые части 206a, 206b и одну или более стенок 208a, 208b коллектора. В вариантах осуществления стенка 208a, 208b коллектора расположена около приблизительного центра решетчатого приемного устройства 200, который показан вдоль оси А. Каждая решетчатая часть 206a, 206b имеет длину 210a, 210b решетки, определяемую между соответствующей стенкой 208a, 208b коллектора, или стороной коллектора, когда используется только одна стенка коллектора, и соответствующей концевой пластиной 212a, 212b. Решетчатые части 206a, 206b проходят непрерывно и по существу от оси А до концевых пластин 212a, 212b. Длина каждой решетчатой части 206a, 206b составляет приблизительно половину от общей длины решетчатого заборного устройства 200.

Со ссылкой на фиг.2C и 2E, каждая решетчатая часть 206a, 206b может включать в себя расположенную снизу опорную структуру 220. Расположенная снизу опорная структура 220 решетчатого заборного устройства 200 может содержать множество разнесенных горизонтальных опорных стержней 222, расположенных поперечно оси А. Каждая решетчатая часть 206a, 206b и соответствующая расположенная снизу опорная структура 220, включающая в себя опорные стержни 222, могут быть изготовлены на основе тех же принципов, что и принципы изготовления для вариантов осуществления, раскрытых в патентах США №6,663,774, 7,425,264 и 9,399,858, которые полностью включены настоящий документ посредством ссылки.

Как видно на фиг.3, решетчатое заборное устройство 300 может содержать разновидность решетчатого заборного устройства 200 с модификацией одной или более стенок 208a, 208b коллектора. Вместо стенок 208a, 208b коллектора, расположенных рядом с осью А, стенки 308a, 308b коллектора могут быть расположены на расстоянии от оси А, чтобы центральная часть 302 определяла свою собственную решетчатую часть 306c. В этом случае каждая решетчатая часть 306a, 306b имеет длину 310a, 310b решетки, определяемую между соответствующей стенкой 308a, 308b коллектора и соответствующей концевой пластиной 312a, 312b. Решетчатая часть 306c имеет длину 310c решетки, определяемую между стенками 308a, 308b коллектора. Решетчатые части 306a, 306b, 306c совместно образуют по существу непрерывную фильтрующую поверхность между концевыми пластинами 312a, 312b. Как отмечалось, длина каждой решетчатой части 306a, 306b, 306c может составлять приблизительно одну треть от общей длины решетчатого заборного устройства 300. В других вариантах осуществления решетчатые части 306a, 306b могут иметь одинаковую длину 310a, 310b решетки, которая отличается от длины 310c решетки решетчатой части 306c.

Дополнительная модификация решетчатых заборных устройств 200 и 300 показана на фиг.4A и 4B в виде решетчатого заборного устройства 400. Каждая из решетчатых частей 406a, 406b может быть изготовлена с возможностью включения в себя наружной фланцевой стенки 408, в то время как решетчатая часть 406c может включать в себя две противоположные наружные фланцевые стенки 408. Решетчатая часть 406c может дополнительно включать в себя одно или более наружных опорных ребер 414, расположенных поперечно оси А и проходящих между противоположными наружными фланцевыми стенками 408. Хотя это не показано, следует понимать, что решетчатые части 406a, 406b могут также включать в себя две противоположные наружные фланцевые стенки 408 для того, чтобы соединять концевые крышки 412a, 412b с соответствующими наружными фланцевыми стенками 408. Кроме того, решетчатые части 406a, 406b также могут включать в себя одно или более наружных опорных ребер 414. При использовании наружных фланцевых стенок 408 можно легко и быстро выполнять сборку или увеличивать габариты решетчатого заборного устройства 400 на месте его использования. Наружные фланцевые стенки 408 также могут обеспечивать противоударную защиту для решетчатых частей 406a, 406b, 406c, способствуя предотвращению вхождения в контакт крупных объектов, таких как палки и бревна, непосредственно с решетчатыми частями 406a, 406b, 406c. Следует понимать, что наружные фланцевые стенки 408 могут быть скреплены посредством болтов или каких-либо других крепежных элементом или посредством способа, который обеспечивает надежное закрытие фланцев и решетчатых частей 406a, 406b, 406c без нарушения по существу целостности решетчатого заборного устройства 400.

Со ссылкой на решетчатые заборные устройства 200, 300 и 400, каждое из решетчатых заборных устройств может содержать нижнюю часть 204, 304, 404, как видно на фиг.2A, 3, и 4A. Как показано, эти нижние части 204, 304, 404 могут содержать сплошной материал, такой как трубы/трубки из нержавеющей стали или из медно-никелевого сплава, для предотвращения проникновения текучей среды в нижнюю часть и прохождения в решетчатые заборные устройства 200, 300, 400 без отфильтровывания посредством соответствующих решетчатых частей. В альтернативных вариантах осуществления нижние части 204, 304, 404 могут включать в себя свои собственные решетчатые части, подобные решетчатым частям, описанным выше. В других вариантах осуществления нижние части 204, 304, 404 могут быть изготовлены из материала, имеющего перфорации, такие как щели или отверстия, которые обеспечивают прием текучей среды. Во всех вариантах осуществления материалы, выбранные для нижних частей 204, 304, 404, должны обеспечивать необходимую опору для решетчатых заборных устройств 200, 300, 400 так, чтобы не ухудшать опорную конструкцию.

В дополнение к внешним характеристикам, описанным выше в отношении решетчатых заборных устройств 200, 300 и 400, типичные варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя множество внутренних структур, выполненных с возможностью регулирования характеристик потока и увеличения конструкционной прочности. Как показано на фиг.5A-5F, внутри решетчатого заборного устройства, например, любого из решетчатых заборных устройств 100, 200, 300 и 400, может быть расположен внутренний преобразователь 500 потока. Как правило, внутренний преобразователь 500 потока может содержать перфорированную трубу 502 преобразователя потока, внутреннюю трубу 504 преобразователя потока, один или более радиальных опорных элементов 508 и нижнюю часть 510, которая соединена по текучей среде с внутренней трубой 504 преобразователя потока. Перфорированная труба 502 преобразователя потока может содержать сплошную трубу или материалы в виде трубы, имеющие множество расположенных на расстоянии друг от друга щелей 514 для обеспечения прохождения текучей среды во внутреннюю трубу 504 преобразователя потока. Размер, форма и расстояние между щелями 514 обеспечивают равномерный забор потока по длине перфорированной трубы 502 преобразователя потока, что, тем самым, обеспечивает уменьшение перепадов давления и способствует предотвращению возникновения турбулентного потока. Нижняя часть 510 может иметь поперечное сечение, по существу равное или большее, чем поперечное сечение перфорированной трубы 502 преобразователя потока. Нижняя часть 510 может дополнительно содержать разделительную пластину 512, обеспечивающую опорную конструкцию, а также дополнительное разделение входящего потока, поступающего из различных решетчатых частей.

На фиг.6A-6D и фиг.7A-7D соответственно показаны другие альтернативные варианты осуществления внутренних преобразователей 600 и 700 потока. Каждый из внутренних преобразователей 600, 700 потока содержит перфорированную трубу 602, 702 преобразователя потока, внутреннюю трубу 606, 706 преобразователя потока, одну или более радиальных опор 608, 708, нижнюю часть 610, 710 и приемную часть (не показана). В соответствии с вариантами осуществления перфорированная труба 602, 702 преобразователя потока содержит сплошной материал с разнесенными щелями 614, 714 для обеспечения забора текучей среды. В типичных вариантах осуществления нижние части 610, 710 могут иметь поперечное сечение, по существу равное поперечному сечению перфорированной трубы 602, 702 преобразователя потока. В вариантах осуществления поперечные сечения перфорированной трубы 602, 702 внутреннего преобразователя и нижней части 610, 710 могут иметь размеры, обеспечивающие размещение различных заборных устройств для текучей среды.

На фиг.8A-8D показан другой альтернативный вариант осуществления внутреннего преобразователя 800 потока. Внутренний преобразователь 800 потока может содержать перфорированную трубу 802 преобразователя потока, внутреннюю трубу 806 преобразователя потока, одну или более радиальных опор 808, нижнюю часть 810, и входную часть (не показана). В соответствии с вариантами осуществления перфорированная труба 802 преобразователя потока может содержать сплошной материал с разнесенными отверстиями 814 для обеспечения равномерного забора потока по длине перфорированной трубы 802 преобразователя потока, что тем самым уменьшает перепады давления и способствует предотвращению возникновения турбулентного потока. В вариантах осуществления поперечные сечения трубы 802 преобразователя потока и нижней части 810 могут иметь размеры, обеспечивающие размещение различных заборных устройств для текучей среды.

Как показано на фиг.9A-9D, вариант осуществления внутреннего преобразователя 900 потока может содержать круговые опорные элементы 920 и круговые концевые части 922a, 922b. В соответствии с вариантами осуществления круговые опорные элементы 920 соединены с перфорированным внутренним преобразователем 902 потока, и концевые части 922 могут быть соединены с решетчатыми частями (не показаны). Как круговые опорные элементы 920, так и концевые части 922 обеспечивают опору для наружных решетчатых частей. Каждый из круговых опорных элементов 920 может включать в себя разнообразные отверстия 920a, 920b для потока, чтобы способствовать преобразованию потока текучей среды внутри решетчатого заборного устройства. В некоторых вариантах осуществления отверстия 920a для потока между смежными круговыми опорными элементами 920 могут быть расположены вдоль одной и той же радиальной оси, в то время как в других вариантах осуществления отверстия 920a для потока могут быть расположены вдоль той же радиальной оси, что и отверстия 920b для потока или отверстия на смежных круговых опорных элементах 920. В других вариантах осуществления смежные круговые опорные элементы 920 могут быть расположены так, чтобы ни одно из отверстий 920a, 920b для потока не было выровнено по одной и той же радиальной оси.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, показанным на фиг.10, заборное устройство 1000 для текучей среды может быть выполнено с возможностью увеличения габаритов, чтобы решетчатые части 1002 и внутренний преобразователь 1004 потока могли быть по выбору добавлены для обеспечения необходимой скорости забора жидкости. В целом, заборное устройство может содержать центральный коллектор 1006, вокруг которого может быть закреплена коллекторная решетчатая часть 1008. Множество отдельных решетчатых частей 1002a, 1002b, 1002c, 1002d могут быть функционально соединены друг с другом с любой из сторон коллекторной решетчатой части 1008. Коллекторная решетчатая часть 1008 может иметь длину 1008a коллекторной решетчатой части, в то время как каждая отдельная решетчатая часть 1002a, 1002b, 1002c, 1002d имеет соответствующую длину 1010a, 1010b, 1010c, 1010d решетчатой части, так что длина решетки 1000a заборного устройства определяется суммой длины 1008a коллекторной решетчатой части и длин 1010a, 1010b, 1010c, 1010d решетчатых частей. Как показано, коллекторная решетчатая часть 1008 и отдельные решетчатые части 1002a, 1002b, 1002c, 1002d могут быть функционально соединены посредством стенок 1012 коллектора или стенок 1014 секции. Как показано, стенки 1012 коллектора и стенки 1014 секции могут быть расположены внутри заборного устройства 100 для текучей среды, хотя следует понимать, что стенки 1012 коллектора и стенки 1014 секции могут быть расположены снаружи, например, в виде наружных фланцевых стенок, подобно наружным фланцевым стенкам 408 варианта осуществления, показанного на фиг.4A и 4B, для упрощения сборки и увеличения габаритов на месте использования. Внутренний преобразователь 1004 потока может таким же образом содержать множество секций 1004a, 1004b, 1004c, 1004b преобразователя потока, которые функционально соединены с центральным преобразователем 1016 потока, расположенным внутри центрального коллектора 1006. Длина и местоположения отдельных секций 1004a, 1004b, 1004c, 1004d преобразователя потока могут быть определены отдельно на основе требуемых характеристик, а также длины 1000a решетчатого заборного устройства. В одном иллюстративном варианте осуществления секции 1004a, 1004b, 1004c, 1004d внутреннего преобразователя потока и центральный преобразователь 1016 потока могут иметь перфорированную трубу 1018 преобразователя потока и внутреннюю трубу 1020 преобразователя потока. Внутренний преобразователь 1004 потока может дополнительно содержать один или более преобразователей 1020a и 1020b сходящегося потока, соединяющих стенки 1020 коллектора и часть 1004 входной трубы. Благодаря свойству увеличения габаритов заборного устройства 1000 для текучей среды, может быть реализовано практически бесконечное количество вариантов расположения и соединения решетчатых частей 1002 и преобразователя 1004 внутреннего потока на месте использования. В некоторых вариантах габариты существующих заборных устройств 1000 для текучей среды могут быть уменьшены или увеличены на месте использования при изменении потребности в текучей среде.

Как показано и описано со ссылкой на предшествующие варианты осуществления, предусмотрены различные конструкции заборного устройства для текучей среды, в которых один или более решетчатых элементов изготовлены так, что они имеют по существу круглое или круговое поперечное сечение между закрывающими элементами/концевыми пластинами. Альтернативно, могут существовать места размещения, например, местоположения, имеющие маленькие глубины, такие как реки, где преимущественно иметь некруговое поперечное сечение для уменьшения общей высоты или даже ширины решетчатого заборного устройства. Например, решетчатое заборное устройство 1100, как показано на фиг.11A-11D, может содержать конструкцию 1102 уменьшенной высоты, имеющую некруговое поперечное сечение 1104, показанное здесь в виде по существу овального поперечного сечения 1106, для двух решетчатых частей 1107a, 1107b и центральной Т-образной части 1107c. Каждая из решетчатых частей 1107a, 1107b и центральная Т-образная часть 1107c имеют здесь некруговое поперечное сечение 1104 с высотой 1109a решетчатой части меньшей, чем ширина 1109b решетчатой части. Хотя это не показано, следует понимать, что могут существовать преимущества при размещении, когда некруговое поперечное сечение является по существу обратным по сравнению с показанным на фиг.11A-11D, когда высота 1109a решетчатой части больше, чем ширина 1109b решетчатой части. В других вариантах осуществления преимущественно иметь другие геометрические конфигурации некругового поперечного сечения 1104, включающие в себя, например, квадраты, прямоугольники, треугольники, пятиугольники, шестиугольники и тому подобное. Как показано, каждая решетчатая часть 1107a, 1107b может включать в себя соответствующие наружные решетчатые элементы 1108a, 1108b и может включать в себя соответствующий закрывающий элемент или концевую пластину 1110a, 1110b, которые имеют овальные периметры 1112a, 1112b, по существу совпадающие с овальным поперечным сечением 1106. Центральная Т-образная часть 1107c может включать в себя центральный наружный решетчатый элемент 1114, а также коллектор 1116 для подачи отфильтрованной текучей среды к месту использования. Наружные решетчатые элементы 1108a, 1108b и центральный наружный решетчатый элемент 1114 могут содержать решетки с клиновидной проволокой или решетки «Vee-Wire^®», которые выбирают для обеспечения требуемых характеристик фильтрации, а также требуемых характеристик потока, включающих в себя, например, расход потока и скорость потока. Коллектор 1116 может дополнительно содержать выходной коллектор 1117, который может быть соединен по текучей среде с внутренним преобразователем 1118 потока. Для адаптации к овальному поперечному сечению 1106 внутренний преобразователь 1118 потока может содержать центральный коллектор 1120 и множество боковых коллекторов 1122, выполненных с возможностью обеспечения требуемых характеристик потока внутри решетчатого заборного устройства 1100 и учитывающих некруговую природу овального поперечного сечения 1106. Один или более из центральных коллекторов 1120 и боковых коллекторов 1122 могут содержать перфорации или щели 1124 для изменения характеристик потока в коллекторе 1114. Таким же образом решетки с клиновидной проволокой могут быть расположены вдоль решетчатых элементов 1108a, 1108b, концевых пластин 1110a, 1110b и/или центральной Т-образной секции 1116 для обеспечения требуемого расхода потока и других характеристик потока.

В дополнение к многообразным конфигурациям решетчатых заборных устройств, описанных выше, преимущественным является изменение технологии изготовления самих отдельных решетчатых частей. Например, на фиг.12A показан обычный решетчатый фильтр 1200 предшествующего уровня техники. Как правило, непрерывную V-образную проволоку 1202 непрерывно наматывают и приваривают к одному или более опорных элементов 1204. Обычно между смежными углами 1208 намотанной и приваренной V-образной проволоки 1202 образуют проволочный зазор 1205. Величина 1206 проволочного зазора 1205 обычно равна размеру частиц, отфильтровываемых или «удаляемых» из текучей среды, которая проходит через решетчатый фильтр 1200, то есть равна тонкости отсева.

В раскрываемых решетчатых заборных устройствах настоящего изобретения может быть использован не только обычный решетчатый фильтр 1200, но также может быть использован улучшенный решетчатый фильтр 1250, как показано на фиг.12B. В решетчатом фильтре 1250 так же используют один или более опорных элементов 1204, но при этом используют две V-образные проволоки различных размеров, первую V-образную проволоку 1251 и вторую V-образную проволоку 1252. Первая V-образная проволока 1251 может иметь высоту 1251a первой проволоки и ширину 1251b первой проволоки, в то время как вторая V-образная проволока 1252 имеет высоту 1252a второй проволоки и ширину 1252b второй проволоки. Как показано, высота 1251a первой проволоки и ширина 1251b первой проволоки могут быть больше, чем высота 1252a второй проволоки и ширина 1252b второй проволоки, чтобы первая площадь 1251c поперечного сечения (первой V-образной проволоки 1251) была больше, чем вторая площадь 1252c поперечного сечения (второй V-образной проволоки 1252). Как показано, первая площадь 1251c поперечного сечения больше, чем вторая площадь 1252c поперечного сечения, так что первый проволочный зазор 1254 определяется между смежными витками первой V-образной проволоки 1251, в то время как второй проволочный зазор 1256 определяется между второй V-образной проволокой 1252 и первой V-образной проволокой 1251 с любой стороны от второй V-образной проволоки 1252. Как показано, первый проволочный зазор 1254 может иметь величину 1258 первого зазора, которая по существу больше, чем величина 1260 второго проволочного зазора 1256. Второй проволочный зазор 1256 может по существу соответствовать тонкости отсева улучшенного решетчатого фильтра 1250, в то время как первый проволочный зазор 1254 определяет первоначальный фильтр грубой очистки, который может уменьшать эффективную скорость на верхней поверхности для уменьшения попадания животного мира и/или мусора во второй проволочный зазор 1256. Например, первый проволочный зазор 1254 может иметь такой размер, при котором скорость текучей среды через первый проволочный зазор 1254 равна или меньше примерно 0,5 фут/сек (1,5 м/сек), чтобы водные организмы, такие как, например, рыбы, могли избегать попадания на наружную часть улучшенного решетчатого фильтра 1250. К тому же, когда вторая V-образная проволока 1252 меньше, чем V-образная проволока 1202 обычного решетчатого фильтра 1200, количество вторых проволочных зазоров 1256, определяемых в имеющейся площади поверхности улучшенного решетчатого фильтра 1250, будет больше, чем количество проволочных зазоров 1206 в такой же площади поверхности обычного решетчатого фильтра 1200. Посредством обеспечения большего количества вторых проволочных зазоров 1256, решетчатый фильтр 1250 обеспечивает больше доступной площади фильтрации, чем обычный решетчатый фильтр 1200, для увеличения общей пропускной способности любого решетчатого заборного устройства, использующего улучшенный решетчатый фильтр 1250, при сохранении уменьшенной скорости текучей среды на наружной поверхности улучшенного решетчатого фильтра 1250. В зависимости от требуемых характеристик потока, одна или более из высоты 1251a первой проволоки, ширины 1251b первой проволоки, высоты 1252a второй проволоки и высоты 1252b второй проволоки могут быть отрегулированы для селективного изменения либо первого проволочного зазора 1254, либо второго проволочного зазора 1256, либо обоих зазоров для обеспечения требуемых скоростей текучей среды либо через первый проволочный зазор 1254, либо через второй проволочный зазор 1256, либо через оба зазора.

В другом альтернативном варианте осуществления различные решетчатые заборные устройства, имеющие как конфигурации предшествующего уровня техники, так и новые конфигурации, раскрываемые в настоящем документе, могут дополнительно включать в себя систему удаления для ограничения прикрепления и/или открепления биологических загрязнений и другого мусора с решетчатого фильтра. Например, система 1300 удаления может содержать генератор 1302 для непрерывного или выборочного создания вибрации в решетке для предотвращения прикрепления загрязнений к решетке и/или удаления загрязнений с решетки, как показано на фиг.13A. Генератор 1302 может содержать устройство, выполненное с возможностью генерирования ультразвуковых или низкочастотных вибраций. Как правило, решетчатое заборное устройство 1304 может содержать центральную часть 1306, функционально соединенную с одной или более решетчатых частей 1308. Генератор 1302 может быть функционально прикреплен к центральной части 1306 с обеспечением передачи вибраций, создаваемых генератором 1302, через центральную часть 1306 и к решетчатому фильтру 1309 по наружной части каждой решетчатой части 1308. Как показано на фиг.13A, генератор 1302 функционально соединен с дистанционным источником 1310 электроэнергии, например, с электросетью или с генератором, установленным на берегу/на барже/на буровой установке. Альтернативно, генератор 1302 может приводиться в действие посредством турбины или пропеллерным устройством 1312 для преобразования потока отфильтрованной текучей среды, проходящей через центральную часть 1306, в энергию вращения, которая непосредственно может приводить в действие генератор 1302, или для выработки энергии для накопления в аккумуляторном источнике питания, который является единым целым с генератором 1302, или расположен вблизи рядом с генератором 1302, как показано на фиг.13B.

В варианте системы 1300 удаления решетчатое заборное устройство 1350 может содержать проточную генерирующую систему 1352 для непрерывного генерирования вибрации при отсутствии каких-либо движущихся или приводимых в действие узлов, как показано на фиг.13C и 13D. Как показано, решетчатое заборное устройство 1350 может содержать две решетчатые части 1354a, 1354b, которые функционально соединены с центральной Т-образной частью 1356. Решетчатое заборное устройство 1350 может дополнительно содержать систему 1358 внутреннего преобразователя потока для обеспечения необходимых характеристик потока, проходящего через решетчатые части 1354a, 1354b. Система 1358 внутреннего преобразователя потока может дополнительно содержать один или более проточных генераторов 1360, которые расположены между системой 1358 внутреннего преобразователя потока и решетчатыми частями 1354a, 1354b. Как лучше видно на фиг.13D, каждый проточный генератор 1360 может содержать по существу трубчатое тело 1362, имеющее входное отверстие 1364, канал 1366 для текучей среды и выходное отверстие 1368. Выходное отверстие 1368 может иметь соединительный элемент 1370, который прикреплен к отверстию 1372 в системе 1358 внутреннего преобразователя потока 1358 так, что канал 1366 для текучей среды функционально соединен с внутренней проточной частью 1374 системы 1358 внутреннего преобразователя потока. По мере поступления текучей среды в систему 1358 внутреннего преобразователя потока и через внутреннюю проточную часть 1374, создается всасывание на выходном отверстии 1368, так что текучая среда втягивается во впускное отверстие 1364 и через канал 1366 для текучей среды. Входное отверстие 1368 и/или канал 1366 для текучей среды могут быть выполнены так, чтобы поток текучей среды через проточный генератор 1360 генерировал резистентный паттерн (resistance pattern) или «свист», который вызывает вибрации, которые в конечном итоге передаются к решетчатым частям 1364a, 1364b через физическое соединение системы 1358 внутреннего преобразователя потока с центральной Т-образной частью 1356. Этот резистентный паттерн или "свист" является по существу непрерывным по мере прохождения текучей среды во внутреннюю часть проточной части 1374. Таким образом, никакого наружного или аккумуляционного источника энергии не требуется для работы, и не существует подвижных частей или механических узлов, требующих обслуживания. Таким образом, проточная колебательная система 1352 работает для ограничения прикрепления и/или накопления мусора или биологических загрязнений непрерывным и экономичным образом.

Различные решетчатые заборные устройства, как предшествующего уровня техники, так и новых конфигураций, раскрываемых в настоящем документе, могут дополнительно включать в себя системы очистки для удаления накопленного мусора и биологических загрязнений. Из предшествующего уровня техники, показанного на фиг.14А, хорошо известно использование внутренней системы 1400 подачи воздушных импульсов внутри решетчатого заборного устройства 1402, предназначенной для подачи импульсов сжатого воздуха 1403 во внутреннюю часть 1404 решетчатого заборного устройства 1402. Как правило, внутренняя система 1400 подачи сжатого воздуха содержит трубу 1406 для подачи воздушных импульсов, расположенную рядом с нижней частью 1408 решетчатой части 1410. Как правило, труба 1406 для подачи воздушных импульсов находится в сообщении по текучей среде с дистанционным воздушным компрессором, таким как, например, компрессор, расположенный на берегу, на барже или на буровой установке. Труба 1406 для подачи воздушных импульсов может быть прикреплена к коллектору для подачи воздушных импульсов, расположенному внутри центральной части решетчатого заборного устройства. Когда решетчатое заборное устройство содержит многочисленные решетчатые части 1410, труба 1406 для подачи воздушных импульсов может быть расположена внутри каждой решетчатой части 1410, и каждая труба 1406 для подачи воздушных импульсов 1406 может быть функционально соединена с коллектором для подачи воздушных импульсов. В общем, импульсы сжатого воздуха могут подаваться через трубу 1406 для подачи воздушных импульсов, в результате чего импульс сжатого воздуха начинает вытеснять воду рядом с нижней частью 1408 и, в последствие, расширяется для заполнения и вытеснения воды через решетчатую часть 1410 для вытеснения загрязнений с поверхности решетчатой части 1410.

В улучшенной системе 1420 подачи воздушных импульсов настоящего изобретения множество труб для подачи воздушных импульсов могут быть расположены во множестве местоположений, в дополнение к нижней части 1408, как показано на фиг.14B-14D. Например, труба 1422a для подачи воздушных импульсов может быть расположена рядом с нижней частью 1408, трубы 1422b, 1422c для подачи воздушных импульсов могут быть расположены рядом с противоположными сторонами 1424a, 1424b решетчатой части 1410, и труба 1422d для подачи воздушных импульсов может быть расположена рядом с верхней частью 1426 решетчатой части 1410. Хотя показано, что улучшенная система 1420 подачи воздушных импульсов имеет четыре трубы 1422a, 1422b, 1422c, 1422d для подачи воздушных импульсов, следует понимать, что изменяемые параметры, включающие в себя, например, размер решетчатого заборного устройства и количество фильтруемой текучей среды, могут приводить к конструкциям, использующим либо меньшее количество труб для подачи воздушных импульсов, при этом требуется не менее двух, либо большее чем четыре трубы для подачи воздушных импульсов. Трубы 1422a, 1422b, 1422c, 1422d для подачи воздушных импульсов могут быть функционально соединены с коллектором для подачи воздушных импульсов, расположенным внутри центральной части 1428 решетчатого заборного устройства 1402. В случае, когда решетчатое заборное устройство 1402 содержит как первую, так и вторую решетчатую часть 1430a, 1430b, каждая из решетчатых частей 1430a, 1430b может включать в себя одинаковое расположение труб 1422a, 14222b, 1422c, 14222d для подачи воздушных импульсов. В некоторых вариантах осуществления импульсы сжатого воздуха 1403 могут одновременно подаваться через каждую трубу 1422a, 1422b, 1422c, 1422d для подачи воздушных импульсов, как показано на фиг.14B. Как правило, импульсы сжатого воздуха подаются через сопла 1425a, щели 1425 или подобные отверстия, расположенные по длине каждой из труб 1422a, 1422b, 1422c, 1422d для подачи воздушных импульсов. Альтернативно, импульсы сжатого воздуха могут подаваться последовательно в радиальном направлении через трубы 1422a, 1422b, 1422c, 1422d для подачи сжатого воздуха, как показано на фиг.14C. При другом альтернативном расположении импульсы сжатого воздуха могут последовательно подаваться по длине 1432 решетчатого заборного устройства, определяемой между первым концом 1434 и вторым концом 1436 решетчатого заборного устройства 1438, как видно на фиг.4D. Хотя решетчатое заборное устройство 1438 на фиг.14D содержит первую и вторую решетчатые части 1443a, 1443b, соединенные с центральной Т-образной частью 1442, такой же принцип может быть применен к подаче импульсов сжатого воздуха по длине решетчатого заборного устройства, в котором используется только одна решетчатая часть. Конкретная компоновка и последовательность подачи импульсов сжатого воздуха, как правило, зависят от монтажа и могут зависеть от условий монтажа и от типа и количества накопления твердых частиц и биологических загрязнений.

Другой вариант решетчатого заборного устройства 1500 настоящего изобретения показан на фиг.15A и 15B. Как показано, решетчатое заборное устройство 1500 включает в себя центральную Т-образную часть 1502 и решетчатую часть 1504. Хотя показана только одна решетчатая часть 1504, следует понимать, что дополнительные решетчатые части могут быть функционально соединены с центральной Т-образной частью 1502 на основе требований к потоку текучей среды. Решетчатое заборное устройство 1500 включает в себя внутренний преобразователь 1506 потока и интегрированную систему 1508 самоочистки. Как правило, внутренний преобразователь 1506 потока выполнен с возможностью обеспечения требуемых параметров потока, проходящего через решетчатый фильтр 1510 либо на центральной Т-образной части 1502, либо на решетчатой части 1504, или на обеих из центральной Т-образной части 1502 и решетчатой части 1504. Как видно на фиг.15A, интегрированная система 1508 самоочистки может содержать входной ковш 1511, который может быть функционально соединен с каналом 1512 преобразователя потока, который расположен внутри центральной Т-образной части 1502. Одна или более входных труб 1514 для очистки могут быть соединены по текучей среде с входным ковшом 1511, так что часть текучей среды, протекающей между входным ковшом 1511 и центральной Т-образной частью 1502, направляется во входные трубы 1514 для очистки. Входные трубы 1514 для очистки соединены по текучей среде с одной или более труб 1516 для очистки, которые расположены в осевом направлении и в радиальном направлении вдоль длины, определяемой либо центральной Т-образной частью 1502, либо решетчатой частью 1504, или как центральной Т-образной частью 1502, так и решетчатой частью 1504. Как показано, одна или более труб 1516 для очистки могут быть расположены внутри решетчатого заборного устройства 1500 и рядом с внутренней поверхностью решетчатого фильтра 1510. Альтернативно, одна или более труб 1516 для очистки могут быть расположены снаружи решетчатого заборного устройства 1500 и рядом с наружной поверхностью решетчатого фильтра 1510. Каждая труба 1516 для очистки, как правило, включает в себя множество разнесенных отверстий 1518, щелей или перфораций. В некоторых примерах сопло 1520 может быть функционально расположено внутри каждого отверстия 1518, как показано на фиг.15A. Поток текучей среды направлен во входные трубы 1514 для очистки, в трубы 1516 для очистки и из отверстий 1518/сопел 1520. Поток текучей среды из отверстий 1518/сопел 1520 может быть направлен на решетчатый фильтр 1510 или вдоль решетчатого фильтра 1510 для удаления и/или предотвращения прикрепления каких-либо загрязнений. К тому же, интегрированная система 1508 самоочистки является пассивной системой, не требующей наружного источника электроэнергии и движущихся частей, которые могут требовать постоянного обслуживания. В версии интегрированной системы 1508 самоочистки, как показано на фиг.15B, входной ковш 1511 может быть расположен внутри внутреннего преобразователя 1506 потока в местоположении, расположенном внутри решетчатой части 1504, в отличие от центральной Т-образной части 1502.

В данном документе описаны различные варианты осуществления систем, устройств и способов. Эти варианты осуществления приведены только в качестве примера и не предназначены для ограничения объема заявленных изобретений. Кроме того, следует понимать, что различные особенности описанных вариантов осуществления могут быть скомбинированы для создания многочисленных дополнительных вариантов осуществления. Кроме того, хотя различные материалы, размеры, формы, конфигурации и местоположения и так далее были описаны для использования с раскрытыми вариантами осуществления, другие материалы, размеры, формы, конфигурации и местоположения, помимо раскрытых, могут быть использованы без выхода за пределы объема заявленных изобретений.

Для специалистов в данной области техники очевидно, что предмет изобретения может содержать меньше отличительных признаков, чем проиллюстрировано в любом отдельном варианте осуществления, описанном выше. Варианты осуществления, описанные в данном документе, не предназначены для исчерпывающего представления способов, посредством которых могут быть объединены различные отличительные признаки предмета изобретения. Соответственно, варианты осуществления не являются взаимно исключающими комбинациями отличительных признаков; точнее, различные варианты осуществления могут содержать комбинацию различных отдельных отличительных признаков, выбираемых из различных отдельных вариантов осуществления, что очевидно для специалистов в данной области техники. Кроме того, элементы, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть внедрены в других вариантах осуществления, даже если они не описаны в таких вариантах осуществления, если не упомянуто иное.

Хотя зависимый пункт формулы изобретения может относиться к конкретной комбинации с одним или более других пунктов формулы изобретения, другие варианты осуществления также могут включать в себя комбинацию зависимого пункта с предметом каждого зависимого пункта формулы изобретения с предметом каждого другого зависимого пункта формулы изобретения или комбинацию одного или более отличительных признаков с другими зависимыми или независимыми пунктами формулы изобретения. Такие комбинации предлагаются в настоящем документе, если не указано, что конкретная комбинация не предназначена.

Любое включение посредством ссылки вышеупомянутых документов ограничено так, что не включается никакой предмет изобретения, который противоречит явному раскрытию в настоящем документе. Любое включение по ссылке вышеупомянутых документов дополнительно ограничено так, что никакие пункты формулы изобретения, включенные в документы, не включены в настоящий документ посредством ссылки. Любое включение по ссылке вышеупомянутых документов дополнительно ограничено так, что любые определения, приводимые в документах, не включены в настоящий документ по ссылке, если они явно не включены в настоящий документ.

Для целей толкования формулы изобретения прямо подразумевается, что положения 35 U.S.C. § 112(f) не могут использоваться, если конкретные термины «средство для» или «этап для» не указаны в формуле изобретения.

Группа изобретений относится к вариантам решетчатых заборных устройств и может быть использована в устройствах для фильтрации поступающей воды. Решетчатое заборное устройство содержит центральный коллектор, включающий в себя нижнюю выходную часть, и Т-образную секцию, имеющую центральную решетчатую секцию, проходящую через центральный коллектор, и, по меньшей мере, две противоположные решетчатые секции, присоединенные с возможностью сообщения по текучей среде на противоположных сторонах центральной решетчатой секции. Центральная решетчатая секция образует две отстоящие стенки коллектора, и каждая из противоположных решетчатых секций соединена с соответствующей стенкой коллектора. Техническим результатом является увеличение конструкционной прочности устройства и обеспечение возможности регулировки пропускной способности устройства. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 49 ил.

1. Решетчатое заборное устройство, содержащее:

центральный коллектор, включающий в себя нижнюю выходную часть; и

Т-образную секцию, имеющую центральную решетчатую секцию, проходящую через центральный коллектор, и, по меньшей мере, две противоположные решетчатые секции, присоединенные с возможностью сообщения по текучей среде на противоположных сторонах центральной решетчатой секции, причем центральная решетчатая секция образует две отстоящие стенки коллектора, и каждая из противоположных решетчатых секций соединена с соответствующей стенкой коллектора.

2. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором центральная решетчатая часть проходит через центральную ось, определяемую нижней выходной частью.

3. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором две отстоящие стенки коллектора образуют, по меньшей мере, две наружные фланцевые стенки коллектора и, по меньшей мере, одно наружное опорное ребро, расположенное между, по меньшей мере, двумя наружными фланцевыми стенками коллектора, причем, по меньшей мере, одно наружное опорное ребро расположено поперек центральной оси, определяемой нижней выходной частью.

4. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором нижняя - выходная часть включает в себя часть для забора текучей среды.

5. Решетчатое заборное устройство по п.4, в котором часть для забора текучей среды может быть выбрана из нижней решетчатой части, множества щелей и множества отверстий.

6. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором центральный коллектор дополнительно содержит внутренний преобразователь потока, расположенный внутри двух решетчатых секций и центральной решетчатой секции.

7. Решетчатое заборное устройство по п.6, в котором внутренний преобразователь потока содержит:

перфорированную трубу преобразователя потока;

внутреннюю трубу преобразователя потока, расположенную внутри перфорированной трубы преобразователя потока; и

по меньшей мере, один радиальный опорный элемент, установленный внутри перфорированного преобразователя потока.

8. Решетчатое заборное устройство по п.7, дополнительно содержащее:

по меньшей мере, одну разделительную пластину, установленную внутри нижней выходной части.

9. Решетчатое заборное устройство по п.7, в котором, по меньшей мере, один радиальный опорный элемент содержит множество разнесенных радиальных опорных элементов, причем каждый из разнесенных радиальных опорных элементов дополнительно содержит множество отверстий для потока.

10. Решетчатое заборное устройство по п.9, в котором множество отверстий для потока во множестве разнесенных радиальных опорных элементов расположены вдоль общей радиальной оси.

11. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором каждая из двух решетчатых секций содержит:

по меньшей мере, две решетчатые части, расположенные вдоль оси решетки поперечно центральной оси, определяемой нижней выходной частью, так что длина решетки вдоль оси решетки определяется суммой длин каждой решетчатой части и центральной решетки.

12. Решетчатое заборное устройство по п.11, дополнительно содержащее:

выполненный с возможностью увеличения габаритов внутренний элемент для потока, расположенный внутри решетчатых частей и центральной решетки.

13. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором две решетчатые секции, центральная решетчатая секция и Т-образная секция определяют некруговое поперечное сечение вдоль оси решетки, поперечной центральной оси, определяемой нижней выходной частью.

14. Решетчатое заборное устройство по п.13, в котором решетчатые секции, центральная решетчатая секция и Т-образная секция определяются высотой решетки и шириной решетки, причем ширина решетки больше, чем высота решетки.

15. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором решетчатые секции и центральная решетчатая секция образованы посредством первой V-образной проволоки, непрерывно намотанной и приваренной к опорному элементу для определения первого проволочного зазора и высоты первой проволоки.

16. Решетчатое заборное устройство по п.15, в котором решетчатые секции и центральная решетчатая секция дополнительно содержит вторую V-образную проволоку, непрерывно намотанную и приваренную к опоре, так что вторая V-образная проволока расположена между смежными витками первой V-образной проволоки, причем вторая V-образная проволока имеет высоту второй проволоки, меньшую, чем высота первой проволоки, так что второй проволочный зазор образован между второй V-образной проволокой и каждой смежной первой V-образной проволокой, причем упомянутый второй проволочный зазор меньше, чем первый проволочный зазор.

17. Решетчатое заборное устройство по п.1, в котором центральный коллектор дополнительно содержит генератор, создающий вибрации на каждой решетчатой секции и на центральной секции.

18. Решетчатое заборное устройство по п.17, в котором генератор содержит дистанционный источник электроэнергии.

19. Решетчатое заборное устройство по п.17, в котором поток текучей среды, проходящей через центральную часть, преобразуется в энергию вращения посредством турбины или пропеллерного устройства для приведения в действие генератора.

20. Решетчатое заборное устройство по п.1, дополнительно содержащее:

внутреннюю систему подачи воздушных импульсов, содержащую:

множество труб для подачи воздушных импульсов, радиально расположенных вокруг оси центральной решетки, определяемой двумя решетчатыми секциями и центральной решетчатой секцией; и

дистанционный источник сжатого воздуха, в котором сжатый воздух подается последовательно в радиальном направлении через множество труб для подачи воздушных импульсов.

21. Решетчатое заборное устройство, содержащее:

центральный коллектор, включающий в себя нижнюю выходную часть и Т-образную секцию;

две решетчатые секции, присоединенные с возможностью сообщения по текучей среде на противоположных сторонах Т-образной секции; и

центральную решетчатую секцию, проходящую через Т-образную секцию, причем центральный коллектор дополнительно содержит генератор, создающий вибрации на каждой из решетчатой секции и центральной секции, при этом центральный коллектор дополнительно содержит внутренний преобразователь потока, расположенный внутри двух решетчатых секций и центральной решетчатой секции, причем генератор дополнительно содержит проточный генератор, установленный между внутренним преобразователем потока и двумя решетчатыми секциями и центральной решетчатой секцией.