Гаситель энергии потока Советский патент 1986 года по МПК E02B8/06 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии водного потока.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение эффективности гашения энергии потока, обеспечиваемое разделением потока внутри водовода, закручиванием струи по всему живому сечению потока в противоположных направлениях с последуюш,им их объединением.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гаситель энергии потока, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вариант исполнения; на фиг. 4 - то же, в аксонометрии.

Гаситель энергии содержит коаксиально размеш.енные внутри водовода 1 разделители потока, выполненные в виде смонтированных одна в другой труб 2 и 3, умень- шаюш,ихся по диаметру: диаметр трубы 3 меньше диаметра трубы 2. Их опоры выполнены в виде размещенных по винтовым линиям продольных ребер 4, которые направлены с внутренней поверхности труб 2 в одну сторону, а с наружной - в противоположную. Продольные ребра 4 являются одновременно несуш.ими элементами труб 2 и 3 и закручивающими устройствами. С внутренней поверхности трубы 3 выполнены ребра 5, также размещенные по винтовым линиям, направленным в сторону, противоположную направлению винтовых линий ребер наружной поверхности трубы 3. Ребра 5 выполняют роль только закручивающих устройств.

Наиболее рациональное выполнение ребер 4 и 5 - в виде параллельных одно другому в пределах одной цилиндрической поверхности винтовых линий, установленных нормально к этой поверхности, с шагом, уменьшающимся к камере гашения 6.

Передние грани 7 ребер 4 и 5 (по условиям предотвращения прилипания к ним и задержания на них инородных тел и сора) выполнены под острым углом.

Наиболее оптимальным (по гидравлическим условиям гашения избыточной кинетической энергии потока) является выполнение разделителей потока из труб 2 и 3 с уменьшением их длины к центру водовода и увеличением в пределах труб 2 и 3 диаметра в направлении камеры гашения 6. В этом случае обеспечиваются как оптимальные гидравлические условия потока на входе, так и более рациональное (по условиям гашения энергии) перераспределение его скоростного поля на выходе потока из разделителей.

Центральная труба 3, как вариант исполнения, может быть выполнена (фиг. 3) из продольных разрезных трубчатых элементов 8, установленных с боковыми напусками, образующими тангенциально направленные внутрь щели 9. Такое выполнение последней

трубы 3 способствует дальнейшему упрощению конструкции гасителя и упрощению 10 монтажных работ. С этой же целью трубы 2 и 3 могут быть снабжены также закручиваю- щими устройствами любого типа.

Гаситель энергии потока работает следующим образом.

Поток, движущийся по водоводу 1, проходя через трубы 2 и 3, разделяется в пределах всего живого сечения водовода на концентрически расположенные два кольцевых и один цилиндрический потоки, которые продольными ребрами 4 и 5 (или тангенциально направленными щелями 9) закручиваются во взаимно противоположных направлениях. Причем количество концентрических потоков определяется количеством установленных в водоводе 1 труб 2 и 3. В камере гашения 6 все закрученные потоки движутся один в другом с противоположными направлениями вращения, и в резуль- 0 тате их трения и перемещения обеспечивается эффективное гащение избыточной кинетической энергии. Циркуляция потока в камере гащения 6 создает избыточное давление на поверхности камеры б, водовода 1 и гасителя, что практически исклю- 5 чает возникновение явления кавитации.

Для улучшения закручивания разделенных внутри водовода потоков продольные ребра 4 и 5 выполнены в виде параллельных один другому в пределах одной цилиндрической поверхности винтовых линий, установленных нормально к поверхностям труб 2 и 3.

Для увеличения степени закрутки потока, а, следовательно и эффекта гащения избыточной кинетической энергии, шаг винтовых линий продольных ребер принят уменьшающимся к камере гашения 6.

Для предотвращения стеснения живого сечения потока за счет возможных прилипаний инородных предметов и сора о продольные ребра 4 и 5 их передние грани 7 раз- 0 .мешены под острым углом. Это обеспечивает снос сора и инородных предметов потоком воды.

Для улучшения гидравлических условий на входе в разделители потока трубы 2 и 3 выполнены с уменьшением их длины к центру водовода 1. Кроме того, для более благоприятного по условиям гащения энергии перераспределения скоростной структуры потока по длине труб 2 и 3 они выполнены с увеличением диаметра в направ- лений Ксчмеры гашения 6.

Для упрощения монтажных работ и ликвидации ребер 4 и 5 в центральной части последней трубы эта труба выполнена из продольных разрезных трубчатых элементов 8, установленных по отношению один к дру- 5 гому с боковыми напусками, образующи.ми тангенциально направленные внутрь щели 9, или снабжена внутри закручивающим устройством любого типа.

0

5

А-А

А-А

5

S

fPu3.2

(Риг.5

Риг.