Рыбозащитное устройство зонтичного типа

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, и предназначено для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения. Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение устройства путем исключения диэлектрического покрытия и повышение его эффективности. Технический результат заключается в исключении образования в створе всасывающего патрубка вертикальных течений и в уменьшении гидравлического сопротивления всасывающего патрубка. Поставленная задача решается тем, что стенки кожуха расположены под углом к вертикальной оси всасывающего патрубка, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора. Причем кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха установлено, исходя из соотношения: HD/4, где: H - кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха; D - диаметр конфузора, а радиус изгиба патрубка обеспечивает возможность создания минимального гидравлического сопротивления. 1 н.п. ф-лы, 10 з.п. ф-лы, 2 рис.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, и предназначено для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения.

Известно рыбозащитное устройство, выполненное в виде установленной в оголовке вертикальной трубы с раструбом в верхней части (авторское свидетельство на изобретение СССР 658214, МПК E02B 9/04, E02B 8/08. Опубл. 20.05.2007 г.).

Недостатком известного рыбозащитного устройства является сложность изготовления, проведение водозабора только с поверхности источников воды, невозможность использования при ледоходе.

Известно также рыбозащитное устройство зонтичного типа, включающее всасывающую трубу с вертикальным входным патрубком, размещенным внутри заглушенного сверху водонепроницаемого цилиндра соосно ему, систему для предварительного отвода молоди рыбы, состоящую из перфорированного трубопровода, соединенного с компрессором, водоприемное отверстие, сформированное нижней кромкой водонепроницаемого цилиндра и внешней поверхностью трубы входного патрубка. При этом перфорированный трубопровод расположен на дне водоема с внешней стороны от водонепроницаемого цилиндра и выполнен в виде замкнутого кольца, размещенного соосно всасывающей трубе. Устройство снабжено рыбозадерживающим экраном и струевым потокообразователем, расположенными горизонтально в параллельных плоскостях соосно друг другу и всасывающей трубе. При этом рыбозадерживающий экран выполнен в виде круга, диаметр которого больше диаметра водонепроницаемого цилиндра, и размещен выше заглушенной торцевой части водонепроницаемого цилиндра. А струевой потокообразователь выполнен в виде сегнерова колеса, соединен подводящим трубопроводом с напорной линией насоса и расположен между рыбозадерживающим экраном и поверхностью воды (патент на изобретение РФ 2299292, МПК E02B 8/08. Опубл. 20.05.2007 г.).

К недостаткам данного устройства относятся сложность изготовления, необходимость подачи сжатого воздуха и соединения с напорной линией, перфорированный трубопровод и водозабор забиваются илом, мусором и др.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является рыбозащитное устройство зонтичного типа, содержащее вертикальный всасывающий патрубок с коаксиально размещенным на нем кожухом, в котором кожух выполнен в виде усеченного конуса, внутри которого коаксиально с всасывающим патрубком установлен соединенный с источником тока кольцевой электрод, А наружняя поверхность патрубка и внутренняя поверхность кожуха снабжены диэлектрическим покрытием. При этом расстояние от нижней кромки кожуха до электрода равно 0,5-1,0 Н, где Н - высота части всасывающего патрубка внутри кожуха (патент на полезную модель РФ 30767, МПК E02B 8/08. Опубл. 20.05.2007 г.).

Но это устройство сложно в изготовлении за счет нанесения на наружную поверхность патрубка и внутреннюю поверхность кожуха диэлектрического покрытия и, кроме того, небезопасно при нарушении этого покрытия из-за наличия источника тока.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение устройства путем исключения диэлектрического покрытия и повышение его эффективности.

Технический результат заключается в исключении образования в створе всасывающего патрубка вертикальных течений и в уменьшении гидравлического сопротивления всасывающего патрубка.

Поставленная задача решается тем, что в рыбозащитном устройстве зонтичного типа, содержащем всасывающий изогнутый патрубок с коаксиально размещенным на его вертикальной части кожухом, выполненным в виде геометрического тела, стенки кожуха расположены под углом к вертикальной оси всасывающего патрубка, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора. Причем кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха установлено, исходя из соотношения:

HD/4,

где: H - кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха;

D - диаметр конфузора,

а радиус изгиба R патрубка обеспечивает возможность создания минимального гидравлического сопротивления. При этом радиус изгиба патрубка R и диаметр конфузора D связаны соотношением: R2D.

Расположение стенок кожуха под углом к вертикальной оси всасывающего патрубка исключает образование в створе всасывающего патрубка вертикальных течений, которым рыбы противостоят хуже, чем горизонтальным, повышая тем самым эффективность рыбозащитного устройства.

А выполнение верхней части всасывающего патрубка в виде конфузора уменьшает интенсивность вихреобразования, а, следовательно, и гидравлическое сопротивление всасывающего патрубка, что также повышает эффективность заявленного устройства.

Выбор же кратчайшего расстояния между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха, исходя из заявленного соотношения, обеспечивает максимальный пропускной объем через конфузор и скорость потока в водоприемной полости, не превышающую 0,2 м/сек, при которой молодь рыб может свободно покинуть зону влияния водозабора.

Выбор радиуса изгиба всасывающего патрубка, обеспечивающего минимальное гидравлическое сопротивление, повышает эффективность патрубка, что, в свою очередь, повышает производительность водозабора.

На фиг.1 изображено рыбозащитное устройство зонтичного типа, общий вид; на фиг.2 - отверстия/щели на верхней части кожуха.

Устройство содержит основание 1, на котором закреплен всасывающий изогнутый патрубок 2 с коаксиально размещенным на его вертикальной части кожухом 3, выполненным в виде геометрического тела, например, конуса, многогранника и т.д., и т.п. Стенки кожуха 3 расположены под углом =45°-75° к вертикальной оси 4 всасывающего патрубка 2, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора 5, угол сужения которого находится в пределах от 10° до 40°. Цилиндрические 6 и конические 7 части конфузора 5 плавно сопряжены. На внешнюю и внутреннюю поверхности патрубка 2 и кожуха 3 кроме антикоррозийного покрытия нанесено защитное покрытие (не показано), например, эмаль противообрастающая ХВ-5286 или эмаль «Эмагард», защищающее их от коррозии, налипания и прирастания водорослей и ракушек.

На выходе 8 всасывающего патрубка 2 установлен подсоединительный элемент, например, фланец 9 с возможностью соединения с ним различного типа компенсаторов. На верхней части кожуха 3 на одинаковом и/или разном расстоянии выполнены отверстия/щели 10, размер которых не превышает 1,5 мм.

Рыбозащитное устройство зонтичного типа работает следующим образом.

Располагают устройство основанием 1 на дне водоема, при этом при погружении воздух из верхней части кожуха 3 через отверстия/щели 10 вытесняется водой, что исключает образование под кожухом 3 воздушной подушки. Подсоединительный элемент, например, фланец 9 соединяют с компенсатором положения трубы, соединенной с насосом (не показаны). Под действием насоса поток воды, плавно (за счет установленного угла ) увеличивая скорость, движется в сторону всасывающего патрубка 2. При этом за счет исключения в створе всасывающего патрубка 2 вертикальных течений молодь рыб имеет возможность выйти за пределы зоны влияния водозабора.

И скорость потока в водоприемной полости, не превышающая за счет конструктивных особенностей устройства 0,2 м/сек, также позволяет молоди рыб свободно покинуть зону влияния водозабора.

Таким образом, заявленное рыбозащитное устройство зонтичного типа позволяет эффективно предотвращать попадание молоди рыбы во всасывающие трубопроводы насосных станций.

1. Рыбозащитное устройство зонтичного типа, содержащее всасывающий изогнутый патрубок с коаксиально размещенным на его вертикальной части кожухом, выполненным в виде геометрического тела, отличающееся тем, что стенки кожуха расположены под углом к вертикальной оси всасывающего патрубка, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора, причем кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха установлено, исходя из соотношения:

HD/4,

где H - кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха;

D - диаметр конфузора,

а радиус изгиба патрубка обеспечивает возможность создания минимального гидравлического сопротивления.

2. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что радиус изгиба патрубка R и диаметр конфузора D связаны соотношением: R2D.

3. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что угол наклона стенок кожуха к вертикальной оси всасывающего патрубка установлен в пределах от 45 до 75°.

4. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что угол сужения конфузора находится в пределах от 10 до 40°.

5. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические и конические части конфузора плавно сопряжены.

6. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что на внешнюю и внутреннюю поверхности патрубка и кожуха нанесено противообрастающее покрытие.

7. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходе всасывающего патрубка установлен фланец.

8. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что кожух выполнен в виде конуса.

9. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что кожух выполнен в виде многогранника.

10. Рыбозащитное устройство по п.1, отличающееся тем, что на верхней части кожуха на одинаковом и/или разном расстоянии выполнены отверстия/щели.

11. Рыбозащитное устройство по п.9, отличающееся тем, что размер отверстий/щелей не превышает 1,5 мм.