Фильтрационный водозабор Советский патент 1992 года по МПК E02B9/02 

Изобретение относится к строительству водозаборных сооружений и может быть использовано на горных участках рек.

Известны водозаборы, содержащие водоприемные перфорированные трубы, уложенные в слой фильтрующей обсыпки и снабженные защитным съемным экраном, размещенным на фильтрующей обсыпке и выполненным из отдельных стержней, уложенных в ряд поперек течения и соединенных между собой в верхней части гибкой связью.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтрационный водозабор, содержащий гибко соединенные между собой перфорированные трубы, расположенные на дне реки в фильтровой засыпке и снабженные кольцами, установленными на перфорированных трубах с зазорами относительно труб и один относительно другого с увеличением размеров зазоров по потоку.

Недостатками известных устройств является кольматация фильтрующей обсыпки и осаждение взвесей в перфорированных

трубах, что резко снижает надежность конструкции, а также трудоемкость и сложность ее изготовления; в первом случае перфорированная труба и защитный экран з уложенных в ряд поперек течения стержней и во втором-перфорированная труба и на них защитные кольца.

Известен также фильтрующий пористый материал, содержащий в качестве заполнителя аглоперлит, в качестве связующего - полиэфирную смолу, в качестве отвердителя -циклогексаном и в качестве ускорителя отверждения - нафтенат кобальта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэфирная смола20,5-25,0

Циклогексанон0,3-0,4

Нафтенат кобальта0,6-0,8

АглоперлитОстальное

Недостатками данного вещества являются низкие прочностьи фильтрующая способность, ввиду чего не целесообразно их применение при изготовлении трубофильт- ров в строительстве водозаборов, а также

сл

с

VI сл

00

Ј о

ее токсичность, ограничивающая применение при заборе питьевой воды.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Для достижения цели в фильтрующем водозаборе, содержащем секции труб, соединенные между собой посредством гибких звеньев, трубы выполнены в виде армиро- блочного трубофильтра из полимербетона,в содержащего заполнитель-аглоперлитГ связующее вещество-эпоксидная Ълола-ЭД-16, отверди- тель-полиэт и нполиамин, модификатор-вспенивательТКЖ-94 и рас- творитель-646.

На чертеже схематично показан фильтрационный водозабор.

Устройство содержит трубофильтры 1, армированные с металлическими стержнями 2 и кольцами 3, соединенные между собой гибким звеном 4.

Устройство работает следующим образом.

Вода, поступающая на поверхность трубофильтра 1, просачивается через поры полимербетона и, фильтруясь, проникает внутрь трубофильтра 1, затем стекает и сборный колодец (не показан).

Для экспериментальной проверки уст-1 ройства были приготовлены трбофильтры из полимербетона со следующим содержанием компонентов: 7смесей, из которых три показали оптимальные результаты (см. таблицу). В качестве заполнителя применяли агяоперлит, в качестве связующего - эпоксидную смолу ЭД-16, в качестве отвердите- ля-полиэтиленполиамин и растворитель- 646, а также модификатор-вспениватель- ГКЖ-94. Смеси получали простым перемешиванием с последующей заливкой в формы. Образцы смесей проверялись на коэффициент фильтрации и на прочность при сжатии в лабораторных условиях (акт испытаний прилагается).

Как видно из таблицы, трубофильтры, изготовленные по смеси 1-2 и 6-7, по фильтрационным и прочностным показателям уступают соответствующим показателям материала, выбранного в качестве прототипа, состав которого и данные по физико-механическим свойствам приведены там же. Наиболее оптимальные результаты показали составы 3-5. Коэффициент фильтрации составил 360-415 м/сут, а прочность 6,0-8,5 МПа, тогда как коэффициент фильтрации прототипа составляет 180-250 м/сут, а прочность - 4,0-8,0 МПа.

Использование предложенного устройства по сравнению с прототипом исключает наличие металлической перфорированной трубы и защитных колец; соблюдение зазоров между кольцами и перфорированной трубой, а также между самими кольцами, которые снабжены продольными буртиками и выступами-фиксаторами. В данном случае взамен вышеперечисленных элементов

имеет место только фильтрующая труба, изготовленная из армированного полимербетона. Состав фильтрующего полимерного материала обеспечивает высокую фильтрационную способность на 40-50% больше,

повышает прочность фильтрующего материала на 5,9-30,0% и исключает ее токсичность.

Заявленное техническое решение в сравнении с прототипом обладает рядом

преимуществ: упрощается конструкция; повышается фильтрационная способность за счет увеличения поверхности водоприемной части и низкого сопротивления полимерных фильтрующих материалов;

трубофильтр из полимербетона не коррозируется и, следовательно, увеличивается срок службы в 2-3 раза; материал трубофильтра не токсичен и обеспечивает водоснабжение; значительно снижается

металлоемкость, в связи с чем конструкция становится легкой в 1,3-1,5 раза; снижается стоимость конструкции, так как затраты на изготовление 1 п.мтрубофильтра по сравнению с прототипом с тем же внутренним диаметром (100 мм) уменьшаются на 21% за счетисключения стальных труб, расходов на устройство перфорации, на изготовление защитных колец, продольных буртиков, выступов-фиксаторов.

Формула изобретения

Фильтрационный водозабор, содержа- щий секции труб, соединенные между собой посредством гибких звеньев, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, трубы выполнены в виде армиро- ванного блочного трубофильтра из полимербетона, содержащего заполнитель, связующее вещество, отвердитель, модификатор и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Заполнитель (аглоперлит) 69,0-74,0;

Связующее вещество

(эпоксидная смола, ЭД-16) 12,4-14,6;

Отвердитель

(полиэтиленполиамин)1,0-1,5:

Модификатор

(вспениватель-ГКЖ-94)0,2-0,3;

Растворитель-64612,4-14,6.

Смесь, Состав кате риала трубо- V I фильтре

I Токсим- | ность

(Коэф.фияьт- (Прочность рации, м/сут I п0и ска I тик, КПа ............J...........

Использование: в строительстве водозаборных сооружений. Сущность изобретения: с целью повышения надежности работы, трубы водозабора выполнены в виде армированного блочного трубофильтра из полимербетона, содержащего заполнитель, связующего вещества, отвердителя, модификатора и растворителя при следующем соотношении компонентов, мас.%: запол- нитель-аглоперлит 69,0 ... 74,0; связующее вещество - эпоксидная смола ЭД-16 12,4- 14,6; отвердитель-полиэтиленполиэмин 1,0-1,5; модификатор-вспениватель ГКЖ-94 0,2-0,3; растворитель-646 12,4-14,6. 1 ил,, 1 табл.

Агло перлит

Эпоксидная смола

ГЬлиэтиленполиамин

ГКК-Э1

Растворитель-6 6

То же

То же

То же

То же

То же

То же

Аглоперлит

Полиэфирная смола ПН-1 Циклогексанон Нафтенат кобальта То же

То we

. ::i Јj ,. ; - . v : - : ,± ; . T7

v LT

,-

He токсичен

Токсичен

w

357

360

1)00

М5

J)I9

«57

250

1ВО

220

8,6

8,5

8,5

7,3

6,0

8,0

M

/

. v : ; . T7

v - LTZb

; . T7

,- ; P

. - .- r- -4- .«,.,.

..: .:- л .Х