Способ повышения пропускной способности водовода и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E02B9/06 

3П02

(1хрпиилнще. 2, а вгиходные отверстия 8 - па уровне дна водобоя 4 и направлены навстречу др уг другу. Поперек водобоя 4 за выходными отверстиями 8 водоводов 6 устаноапена водобойная стенка 9 с: высотой, увеличивающейся от устоев 5 к оси водобоя 4. Лицевая грань стенки 9 выполнена вогнутой криволинейной в вертикальном иоперечном сечении стенки 9 с увеличением радиуса кривизны от устоев 5 к оси водобоя А. Водоводы 6 снабжены закру- чиваюгдами устройствами 10.

В сооружении 1 установлены гидравлически сообщенные насос 11 с импульсной подачей, диспергатор 12, трубопровод 13 с кольцевыми щелевидными каналами 14, источник 15 давления, источник 16 раствора полимера в воде На выходе из щелевидных каналов 14 помещены диафрагмы 17. Все элементы соединены между собой трубопроводами Ширина диафрагмы 17 равна 5-8% диаметра водовода 6. В диафрагме 17 вы- полнена перфорация с размером отверстий перфора1Ц1и не более 2-10 м.

В основной период эксплуатации часть расхода забивается из водохранилища 2 и по напорным водоводам 6 подается к закручивающим устройствам 10. В них образуются закрученные напорные потоки, имеющие кроме продольной еще и окружную скорость. Одновременно с подачей части расхода по напорным водоводам 6 происходит пропуск основной части расхода через основное водосливное сооружение 1. Гашение избыточной энергии основного потока осуществляется за счет сов- местной работы водобойной стенки 9 и закрученных напорных потоков. Активное взаимодер ствие потоков способствует paвнoмepнo гy распределению расхода воды по всей ширине отводя- щего водовода 3, предотвращает сбой- ность течения.

В период, когда необходимо существенно и быстро повысить пропускную способность, вода насосом цикличес- кого действия (например, мембранного типа) закачивается в диспергатор 12 Одновременно источником давления 15 исходный полимерный материал из источника 16 нагнетается в дисперга- тор 12, где образуется гомогенная смесь - полимерный раствор. Концентрация исходного материала в композиции может варьироваться изменением

подпчи ког- иоиеитов. Не только приго- тогитенио, 110 и подача полимсрног о pacTiidpn через щелевидные каналы 14 происходит 101клически. Движу1151йся р напраилении основного потока - ядра течения с несколько большей скоростью объем полимерного раствора встречает на своем пути местное сопротивление - диафрагму 17. При этом скорость на кромке диафрагмы 17 нулевая, а максимальная представляет разность между скоростями полимерного раствора на выходе из щелевидного канала 14 и скоростью в ядре потока. Происходит отрыв пограничного слоя, его заворачивание, искривление линий тока - образуется пихревое кольцо. Шири}1а диафрагмы 17 равна 5-о% от диаметра водогзода 6 и составляет половину то1цины пограничного слоя в турбулентмом режиме движения. Поскольку диафрагма 17 выполнена перфорированной с размером отверстий перфо ра:ши не более 2-10 , то при пропуске ЧИСТО воды диафрагма 17 будет прницаемой и ее гидравлическое сопротивление становится меньше, чем если бы она 6i.Lria сплошной. При течении жидкости с добавками полимеров размеры аг регатов соизмеримы с размерами отверстий, происходит блокировка диафрагмы 17, улучшая условия отрыва пограничного слоя и образования вихревых колец.

Полимерный раствор, двигаясь в составе поочередно генерируемых вихревых колец, не покидает пристенной области и снижает сопротивление за счет увеличеш1Я толщины вязкого подслоя.

Формула изобретения

1.Способ повышения пропускной способности водовода, включающий подачу водного раствора полимера в пограничной со стенками водовода слой воды, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет уменьшения расхода полимерного материала и повышения эффективности работы водовода, подачу раствора полимера производят импульсно в направлении движения потока воды по периметру водовода.

2.Устройство для повышения пропускной способности водовода, включающее гидравлически соединенные источник раствора полимера, «асос и

51

трубопронод для полачи растпора полимера н пограничный со стенкакш ,нодовода слой воды, отличающееся тем, что, с целью повьпие- ния экономичности за счет уменьшения расхода полимерного материала и повышения эффективности работы водовода, оно снабжено диспергатором, а трубопровод проложен и стенках водовода по его периметру, причем трубопровод вьтолнен со щелевым каналом по периметру водовода, направленным к его выходу, а насос выполнен ИМПУЛЬСНЫМ

02693 6

и соединен с трубог1рон(5лом через дис- перг атор.

3. Устройство по п.2, о т л и - J чающееся тем, что водовод снабжен кольцевой поперечной диафрагмой, установленной в водоводе за щелевым каналом.

Устройство по пп, 2 и 3, о тличающееся тем, что диафрагма выполнена перфорированной с размером отверстий перфорации не более 2-10 м.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при необходимости оперативного увеличения сбрасываемых расходов воды без изменения конструктивных размеров сооружений, например, в период паводков, половодий. Цель изобретения - повышение экономичности за счет уменьшения расхода полимерного материала и повышение эффективности в работе водовода. Устройство содержит гидравлически соединенные между собой источник 16 раствора полимера, насос 11 с импульсной подачей, диспергатор 12 и трубопровод 13 с кольцевыми щелевидными каналами 14, направленными в сторону выхода водовода 6. К источнику 16 раствора полимера подсоединен источник 15 давления. Полимер нагнетается источником 15 давления в диспергатор 12, где образуется гомогенная смесь - раствор полимера. Далее раствор полимера порциями импульсным насосом 11 подается в трубопровод 13, откуда он через кольцевые каналы 14 поступает в пограничный со стенками водовода 6 слой воды. У стенок водовода 6 образуется тороидальное вихревое подвижное кольцо, уменьшающее трение воды о стенки водовода. Затем образуется второе кольцо и т.д. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

К eodojfpafyi/ u- щу

О Риг./

Узел

Фиг. 2

ФилЗ