Устройство для глубинного забора воды Советский патент 1984 года по МПК E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к водоприемным устройствам, и может найти применение в водозаборных сооружениях при заборе воды из водоемов и рек.

Известно устройство для глубинного забора воды, содержащее оголовок с вытянутым водозаборным фронтом, имеющим донные водозаборные отверстия с козырьками 1.

Недостатком такой конструкции является возможность попадания в водозабор внутриводного льда, шуги, мусора и т. д., что приводит к выводу из строя водозаборного сооружения и аварийным ситуациям.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для глубинного забора воды, содержащее оголовок и расположенные перед его носовой частью перфорированные трубы, соединенные с компрессором для подачи воздуха 2.

Недостатком известного устройства является то, что перфорированные трубы расположены перпендикулярно потоку, что приводит к образованию поверхностного горизонтального течения только в сторону от перфорированной трубы. В результате поверхностный лед, щуга, мусор и т. д. забивают водозаборные отверстия оголовка, что приводит к выводу устройства из строя, созданию аварийных ситуаций.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем увеличения эффективности ледощуговой защиты.

Поставленная цель достигается тем, что перфорированные трубы расположены под углом одна к другой симметрично продольной оси оголовка, причем расстояние от наружной поверхности носовой части оголовка до наружной поверхности перфорированной трубы определяется по формуле

/

где VT - скорость течения потока, м/с;

Н - глубина водоема, м;

УО - скорость подъема водовоздущной струи, м/с.

Расположение перфорированных труб под углом одна к другой обеспечивает создание в водоеме или реке направленного потока, водовоздушных струй, увеличение линейной скорости потока из водовоздущных струй и частиц поверхностного льда, щуги, мусора и т. д. вдоль наружной поверхности оголовка, в результате раздробленные водовоздушными струями части поверхностного льда, щуги, мусора и т. д., попадающие в зону между перфорированными трубами и оголовком, проходят мимо водозаборных отверстий с повыщенной скоростью.

Размещение перфорированных труб таким образом, что расстояние от наружной боковой поверхности оголовка выбирается по формуле L тyP, обеспечивает увеличение линейной скорости потока из водовоздущных струй и частиц поверхностного льда, щуги, мусора и т. д. вдоль наружной поверхности оголовка до величины, превыщающей величину скорости воды, поступающей в водозаборные отверстия.

При расположении перфорированных труб на расстоянии, мееньщем, величины L создаются потоки водовоздущных стру°й, направленные в сторону, противоположную наружной поверхности оголовка, что снижает линейную скорость потока из воды и частиц поверхностного льда, щуги, мусора и т. д. вдоль наружной поверхности оголовка. В результате части поверхностного льда,щуги, мусора и т. д. будут забивать водозаборные отверстия.

При распределении перфорированных труб на расстоянии, большем величины L VT 7п создаются такие потоки водовоздущных струй, которые в результате своей отдаленности от оголовка будут терять свою собственную скорость и не смогут увеличить линейную скорость потока из водовоздущных струй и частиц поверхностного льда, щуги, мусора и т. д. вдоль наружной поверхности оголовка. В регультате будет происходит попадание льда, шуги, мусора и т. д. в водозаборное отверстие.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для глубинного забора воды содержит оголовок 1 с водозаборными отверстиями 2, перед носовой частью 3 которого расположены перфорированные трубы 4 с отверстиями 5, соединенные с компрессором 6 для подачи сжатого воздуха.

Перфорированные трубы 4 расположены под углом одна к другой симметрично продольной оси 7 оголовка 1 и размещены таким образом, что расстояние от наружной поверхности 8 оголовка l до наружной поверхности 9 перфорированной трубы 4 определяется по формуле

L-- У-г-О УН - v где VT - скорость течения потока, м/с;

Н - глубина водоема, м; Vo - скорость подъема водовоздущной струи, м/с.

Устройство работает следующим образом.

При включении компрессора 6 в перфорированные трубы 4 поступает сжатый воздух. Из отверстий 5 перфорированных труб 4 выходит сжатьш воздух, который, смешиваясь со слоями воды в водоеме или реке, образует водовоздущные струи, направленные перпендикулярно поверхности труб 4. Водовоздущные струи дробят и увлекают за собой частицы поверхностного льда, щуги, мусора и т. д. в зону между перфорированными трубами 4 и наружной поверхностью 8 оголовка 1. Линейная скорость образованного потока из водовоздушных струй и частиц поверхностного льда, шуги, мусора и т. д. превышает скорость воды, поступающей в водозаборные отверстия 2. В результате частицы поверхностного льда, шуги, мусора и т. д. проходят мимо водозаборных отверстий 2.

Использование предлагаемой конструкции устранит возможность забивания водозаборных, отверстий оголовка льдом, шугой, мусором и т. д., что обеспечит повышение надежности устройства, исключение аварийных ситуаций, а также возможность, уменьшения и прекращения подачи воды.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБИННОГО ЗАБОРА ВОДЫ, содержащее оголовок и расположенные перед его носовой частью перфорированные трубы, соединенные с компрессором для подачи воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем увеличения эффективности ледошуговой защиты, перфорированные трубы расположены под углом одна к другой симметрично продольной оси оголовка, причем расстояние от наружной поверхности носовой части оголовка до наружной поверхности перфорированной трубы определяется по формуле 1 W Vo , где VT - скорость течения потока, м/с; Н - глубина водоема, м; Vo - скорость подъема водовоздушной струи, м/с. {Ж1-