Отстойник Советский патент 1950 года по МПК E02B8/02 

Предметом изобретения является отстойник водоприемных сооружений, имеющий миогоскатное днище и промывные трубы внизу для удаления наносов через отверстия в днище.

Существующие системы отстойников на деривационных каналах гидростанций являются, как нравило, довольно сложными и дорогими сооружениями и все в той или иной степени имеют общий недостаток, заключающийся в том, что для промыва наносов, оседающих в них, расходуется довольно значительное количество воды. Это усложняет сбросные устройства и снижает выработку электроэнергии гидроустановок.

В случаях же расположения отстойников не в комплексе головного узла, а на деривационном канале, это цриводи.т к дополнительным затратам, связанным с некоторым увеличением размеров основных сооружений деривации на участке между водоприемником и отстойником, поскольку этот участок рассчитывается на увеличенный расход с учётом работы последнего.

Отличительная особенность предлагаемого. отстойника состоит в конструкции днища, представляющего собой ряд воронок, которые сообщаются с промывными трубами через отверстия. К воронкам подведены патрубки водопровода для разжижения и засасывания осевщих наносов водой, иодаваемой из патрубков. Отверстия воронок перекрываются игольчатыми затворами с индивидуальныл и гидравлическими нриводами, работающими от самостоятельной водопроводной сети.

На фиг. 1 изображен отстойник в плане с нанесением канализационной сети; на фиг. 2-план того же отстойника с нанесением водопроводной сети; на фиг. 3-отстойник в поперечном разрезе; на фиг 4

отстойник в продольном разрезе; на фиг. 5 и 6-затвор в вертикальных разрезах по двум взаимно-перпендикулярным плоскостям; на фиг 7- затвор в горизонтальном разрезе по АА на фиг. 6; на фиг. 8 и 9-авто№ 89754- 2 -

мат для управления затворами в вертикальных разрезах по двум взаимыо-перпеидикулярным плоскостям; на фиг. 10-автомат, вид сверху.

Предлагаемый тип отстойника располагается на обводном канале в виде нря.моугольного, в плане, резервуара и имеет устройства для непрерывного отсасывания наносов, отложившихся на дне. Стенки отстойпика делаются с откосами, а дно представляет собой ряд воронок с круглыми отверстиями 1 для удаления осадка. Сливной откос 2 входного порога отстойника принимается более пологим. Откос выходного порога 3 делается более крутым.

Высота входного порога при устройстве отстойника на обводном канале деривации делается такой, чтобы скорость на пороге была, примерно, равна скорости в канале перед отстойником для предохранения подводянхей ветви обводного канала от заиления при пропуске макспмального расхода. Высота выходного порога делается такой, чтобы отстойнпк пе затапливался зимними расходами, во избежание образования в нем льда. Все откосы отстойника облпповываются армированными бетонными плитами, лишь сливной откос входного порога 1:2 покрывается бетоппымн плитами.

На входном пороге отстойника устраиваются сороудержательная решетка 4 с приспособлением 5 дли механической очистки ее, струеиаправляюидая репгетка п служебный мостик.

В отсто :нике предусмо.рсна система стационарного землесоса, устаповлеиного на дне и устроенного таким образом, что отсасывание оседающих на дно наносов происходит через круглые, небольшого размера отверстия 1 в дне резервуара отстойника, перекрываемые индивидуальными игольчатыми затворамн гидравлического действия.

Трапспортирование пульпы из наносов, засасываемых через указанные донные отверстия 1, осуществляется по подземной канализационной системе из чугунных фланцевых труб, которые при помощи тройпнков и колеп соеди1 яротся с этими отверстиями. Разжижение наносов для получения пульпы с необходимой для транспортирования консистенцией осуществляется подачей в донные отверстия необходимого количества воды ио водопроводной системе 6, причем вода в водопроводную систему забирается из верхипх слоев живого сечения отстойнпка или из отводящей ветви капала.

Диаметр донных отверстий равен диаметру труб канализапиоппой к водопроводной систем, а размещение их (в плане) принято рядами, с расстоянием в обоих направлениях, соответствующим длине звеньев труб и тройников, с помощью которых они соединяются с отверстиями.

Около отстойника, на башне пли на косогоре, устанавливается напорный резервуар, обеспечпваюпшй напор, необходимый для управления затворами донных отверстий, к которым вода из напорного резервуара подается по водопроводным трубам небольшого диаметра. Магистральная напорпая труба, идущая из напорного резервуара, укладывается вдоль бровки отстойнпка в бетоппом парапете, а от нее отходят отдельные трубы к каждому затвору донного отверстия. В местах ответвления этих труб устанавливаются задвижки, управляемые электрическими соленоидами.

Управление затворами донных отверстий через указанные соленоиды полностью автоматизируется при помощи поплавкового автомата на контрольном пьезометре, соединенном с главной водопроводной системой.

На фиг. 1 изображен примерный план подземной капализационной системы отстойника. Вся капализационная система, состоящая из секционных коллекторов 7, главного коллектора 8 и отводящей трубы 9 делается из чугунных фланцевых труб одного диаметра. Отводящая труба 9 выводится в реку и должна сбрасывать наносы непосредственно в нее, если река находится на значительном расстоянии от отстойнг ка. Конец отводящей трубы делается затопленным, чтобы канализацноппая сеть была всегда заполнена водой. Чтобы в трубах канализационной системы не получились пробки из наносов в местах поворотов на Tpofiииках, донные отверстия должны работать в такой носледователыюсти, при которой эти нробки lie накапливались, а смывались и при переключениях отверстий в иоперечиых рядах и при переключениях от ряда к ряду, т. е. должен всегда начинаться с поперечного ряда, расположенного на ближайшем к отводящеГ трубе секциопиом коллекторе, а отверстия в каждом поиеречном ряду должны открываться последовательно по одному, иачиная с бл жаГпиего к главному коллектору. ГЬля ревизии труб капа.лизациоииой системы в ecтax сосдннения секционных коллекторов с главным уст)аиваются смотровые колодцы 10.

На фиг. 2 изображен план водопроводной системы отстойника, соответствующий примерному плаиу капализацнопнсй сиетел ы, описанHoi выше. Водопроводная система состоит из водоп)иемпой трубы И, нродол)Иого главного водовода 12, поиеречных водоводов 13 и разводящих труб 14. Водоириемная труба 11 выводится в отводящий канал, укладываетея ио дпу его на некотором протяжении и епабжается иа коиис храповиком с решеткой для предотвращения попадания случайиых н.чавающих тел. Коиец водонрпемиой трубы И ioжeт быть помещен и в пределах резервуара отстойиика (фиг. 3). Все трубы водопроводной систел ы. кроме вoдoпpиc нoй, располагаются в одно плоскости, причем поперечные водоводы 13 укладываются но бровкам воронок на деревянных под шках, а распределптели 14 прокладываются над воропками иа весу, опираясь одним концом на понереч :ые водоводь:. а дрлгпм-на затворы донных отверстий.

Затвор 15 для дон11ых отверсти отстойника обеспечивает возложност1з открывания их последовательно, одно за другнл, чем доетн1ается болглиая экономия воды, расходуемая иа поо:.ыз.

Д;1Я открывания донного отверстия в цилиндр 18 через патрубок 17 из напорного резервуара по напорным трубам подается вода. При подъеме порщня 18 поднимается и пробка 19 от:ерстия, открывая последпее. В открытое донное отверстие из водопроводно системы по разводящим трубам 14 через кожух 20 затвора устремляется вода, обтекая цилиндр 16.

Вследствие движения воды по трубал водопроводной системы и по полостям затвора, она до входа в донное отверстие теряет значительную часть общего напора, равного глубине воды в отстойнике, в результате чего наиор при входе в донное отверстие получается значительно меньше наружного давления в осевших вокруг него наносах. Под влиянием этой разности напоров и развивающегося, вследствие этого, гидравлического давления в окружающих затвор наносах они через сквозные стенки 21 устремляются в донное отверстие, подхватываются потоколг воды и выносятся по трубам 7 канализационной снстеме в отводящий канал-грязеспуск, или нсиосредствеиио в реку. Соотношение расхода наносов и воды через донное отверстие для нормальной ц надежной работы системы должно быть ие менее, чем 1:4.

При прекращении подачи в цилиндр гидравлического домкрата напорной воды пробка 19 донного отверстия вместе с порщнем 18 под влиянием сил собственного их веса и гидродинамических сил, обтекглощей иробку воды, опускаются вииз, закрывая донное отверстие 1.

- 3 Л 89754

.№ 89754

Предлагаемая конструкция затвора весьма проста в изготовлении и монтаже и, обеспечивая прохождение воды по его полостям с минимальными сопротивлениями, гарантирует его от возможных засорений наносами и случайными плавающими в воде телами.

Управление затворами донных отверстий автоматизпруется. Около СТстойнпка устанавливается контрольный пьезометр 22, соединенный с водоприемной трубой 11 и трубой 23 диаметром 100 мм. Контрольный пьезометр делается в впде стояка из тех же труб, что и водопроводная система, с поплавковой трубой внутри.

При закрытых донных отверстиях, когда вода по трубам водопроводной системы не течет, горизонт воды в стояке контрольного пьезометра CTOjrr па уровне горизонта воды в месте расположения храповика водоприемной трубы. После открытия одного из донных отверстий по Бодопрпемной трубе 11 с большой скоростью пойдет вода, вследствие чего в месте отвода трубы 23 пьезометрпчсское давление упадет н горизонт воды в контрольном пьезометре быстро опустится, а вместе с ним опустится и поплавковая труба. После того, как наносы из воропки работаюш,его донного отверстия будут нанесены и вслед за ними пойдет вода, движение воды по водопроводной системе почти прекратится, а горизонт воды в контрольном пьезометре вместе с поплавковой трубой тюднимется в исходное положение. На этом принципе основано действие автомата .управления затворами донных отверстий.

Поплавковый автомат устанавливается на бетонном фундаменте 24, через который проходит стояк контрольного ньезометра 25. Автомат закрывается колпаком 26 из железа толщиной 2-3 мм, прикрепленным к бетонному фундаменту болтамп. Па поверхности фундамепта к фланцу стояка пьезометра болтами прикрепляется фигурная опорная железпая плита 27 толщипой 8-10 мм, к которой привариваются ребра 28 пз углового железа и планки 29 из полосового железа. В опорной плите, на оси ньезометра делается круглое отверстие, через которое выходит конец поплавкового стакана 30.

Ко дну нонлавкового стакана приварены направляющие, кривые стержни 31 из круглых стальных прутьев, а к верхнему концу стакана с помощью поперечной планки 32 приварена гибкая стальная планка 33 с изогнуты.м концом. Движение поплавкового стакана в стояке пьезометра ограничивается планкой 34 из полосового железа, которая крепится болтами между планками 29 и проходит через вертикальные прорези в стенках стакана. При последовательном движении цоплавкового стакана вверх и вниз стальная планка 33, упираясь своим кривым концом в зубчатый пояс 35 контактного барабапа 36, цилиндрические стенки которого сделаны из эбонита или другого диэлектрика, вращает его. С каждым циклом движеиия поплавкового стакапа барабан, в данном частном случае (28 донных отверстий) поворачивается на 1/28 часть окружности. Обратному движению барабана препятствует собачка 37, надетая на один из двух стяжных болтов 38. На поверхности эбонитовых стенок контактного барабана 36 спирально расположены 28 точечных контактов 39, вставленных в сквозные отверстия в стенках барабапа и имеющих с внутренней стороны барабана зажимные гайки, которыми они укрепляются на его стенках. С помощью этих зажимных гаек все точечные контакты внутри барабана соединены между собой и с таким же зажимом контактного пояса 40, надетого па один из концов барабана. Контактный барабан имеет на концах сплощные диски 41, к которым щурупами прикреплен эбонитовый цилиндр и приварена ось 42 из круглого железа. Опорами барабана служат две стенки 43 с ребрами жесткости 44 из углового железа. Стеики эти укрепляются болтами к ребрам 28 на опорной плите и, кроме стяжных болтов 38, соединены сверху планками 45 и 46. На планке 45 из диэлектрика укреплены болтиками 47 28 контактных пластинок 48 и контактная пластипка 49. Каждая из пластинок 48 расположена головки одного из точечных контактов 39, а пластинка 49-против контактного пояса 40. От зажимов контактных пластин 48 идут провода одной из фаз к зажимам соленоидов задвижек на напорных трубах так, что каждая из 28 контактных пластин соединена лишь с одним зажимом одного из 28 соленоидов. Все вторые зажимы соленоидов соединены между собой и присоединены к одной из фаз силовой линии, а зажим контактной пластинки 49 соединен с другой фазой. Кабели, соединяющие зажимы контактного барабана автомата с зажимами соленоидов, выходят из автомата через трубы 50 в бетонном фундаменте.

Предмет изобретения

1.Отстойник водоприемных сооружений, имеющий многоскатное днище и промывание трубы внизу для удаления наносов через отверстия в днище, отличающийся тем, что днище отстойника представляет собой ряд воронок, которые сообщаются с промывными трубами через отверстия, перекрываемые затворами, и к которым подведены патрубки водопроводной сети, подающие воду к отверстиям для разжин-сения осевщих в воронках наносов и засасывания их в промывные трубы.

2.Отстойник по п. 1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что для закрытия промывных отверстий воронок применены затворы игольчатого типа с гидравлическим приводом, управляемым напорной водой от отдельной водопроводной сети.

№ 89754

22

Фаг 5

/1LJ

Фаз 7

Ч

36