Водозаборное устройство

Авторы патента:

Балябин Владимир Алексеевич

Гальберт Ефим Федорович

Россомахин Александр Витальевич

Бемов Игорь Анатольевич

E02B7/20 - плотины с подвижными затворами; ворота шлюзов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам

1 (21) 4839898/15 (22) 17.05.90 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45-46 (71) Тверской политехнический институт (72) Бапябин ВА; Гапьберт ЕФ.. Россомахин АВ;

Бемов ИА (73) Балябин Владимир Алексеевич (54) ВОДОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Цель: повышение эффективности работы пу(19) Щ Оо 2 0467В ß1 (51) 5 Е ЕЗ В 7 20 тем сепарации частиц с круаюстью меньше сквозности решетки. Сущность изобретения: на патрубке

2 рааюложен оголовок 3, закрепленный на пассивном sany 4, состоящий из водоприемной решетки 8, выпотмееой в виде усечееюго конуса из расположенех адаь направлеощей аеми пластин 9, каждая из которых установлена под одинаковьм острым углом к радиусу своего вращене 7 ип

2004678

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в устройствах для предотвращения попадания крупных включений, в том числе и рыбы. в водозаборные сооружения.

Цель изобретения вЂ” повышение эффективности работы путем сепарации частиц с крупностью меньшей сквозности решетки.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку с продольным разрезом устройства; на фиг.2 вЂ” то же, вид спереди; на фиг.3 вЂ” крепление лопастей; на фиг.4вЂ” крепление пластин водоприемной решетки; на фиг.5 вЂ” устройство, вид сзади; на фиг.6 и

7 вЂ” схемы скоростей движения. рыбы, воды и сил, действующих на рыбу.

Водозаборное устройство состоит из всасывающей трубы 1, на входном патрубке

2 которого, ориентированном по направлению потока в реке, расположен оголовок 3, закрепленный на:пассивном валу 4. Вал 4 закреплен в подшипниках 5 и 6. Подшипник

5 размещен снаружи на колене, а подшипник 6 размещен внутри входного патрубка 2 и жестко соединен с его стенками радиально расположенными проставками 7. Оголовок 3 представляет собой вращающуюся

° конструкцию, состоящую из водоприемной решетки 8, периферийная поверхность которой имеет форму усеченного конуса и выполнена в виде расположенных в продольном направлении пластин 9, ориентированных пад углом а к вектору окружной скорости U. Пластины 9 своими торцами жестко закреплены в торцовых пазах 10 пальцами 11 и 12, вставленными в отверстия 13, выполненные в дисках 14 и 15. Пластины 9 имеют возможность поворота вокруг продольной оси и могут быть установлены под любым углом к вектору окружной скорости вращения U и закреплены резьбовым соединением гайки 16 и пальца

12. Диск 15 сплошной, жестко соединен со ступицей 17, надетой на конец вала 4. Диск

14, выполненный в виде плоского кольца, своей внешней кромкой жестко соединен с ободом 18 лопастного колеса 19. Обод 18 своей передней кромкой жестко соединен с широким основанием диффузора 20 и «ольцевым диском 2 1. Диаметр отверстия кольцевого диска 21 и внутренний диаметр входного патрубка 2, к торцу которой примкнут кольцевой диск 21, равны между собой.

Кольцевой диск 21 радиально расположенными проставками 22 жестко прикреплен к ступице 17. По наружной поверхности обода 18 расположены лопасти 23, которые нижним торцом жестко закреплены в торцевых пазах 24 пальцев 25. На конце пальца, размещенном в отверстии 26 обода 18, навинчена гайка 27, с помощью которой лопасть 23 закреплена на ободе 18 и зафиксирована под необходимым углом к направлению скорости движения воды в реке Ч. На внешней поверхности диффузора

20, охватывающего конец всасывающей трубы 1, в продольном направлении закреплены открылки 28.

В результате взаимодействия потока

10 воды и лопастей 23 возникает крутящий момент, под действием которого оголовок 3 будет совершать вращательное движение на валу 4. Взвешенные в воде частицы, двигаясь вместе с потоком и обтекая на15 клонную поверхность диффуэора 20, оказываясь при этом между вращающимися открылками 28, приобретают наряду с поступательным дополнительное вращатель ное движение, а вместе с этим и

20 центробежное ускорение.

После схода с диффузора 20, попадая в транзитный поток реки, частицы получат криволинейные траектории своего движения, причем частицы большей крупности, 25 обладающие большей массой, получат пологие траектории и окажутся на большем удалении от оголовка 3, чем частицы меньшей крупности. При дальнейшем движении, мимо водоприемной решетки 8, частицы попа30 дают под воздействие всасывающего потока, сила действия которого на частицу пропорциональна скорости его подхода к водоприемной решетки 8 в квадрате, т.е. Ч с . Поэтому траектории движения получат вторичную

35 кривизну, более крутую для мелких частиц, расположенных рядом с водоприемной решеткой 8, и пологую для крупных частиц.

Более крупные частицы вместе с транзитным потоком реки пройдут мимо водопри40 емной решетки 8 и окажутся вне сферы ее воздействия, а .мелкие частицы, захваченные всасывающим потоком, окажутся на водоприемной решетке, Таким образом, произойдет первичная сепарация частиц.

45 Вторичная сепарация уже мелких частиц, захваченных всасывающим потоком, происходит на водоприемной решетке 8 при вза. имодействии их с пластинами 9, при совместном их вращательном движении, 50 под воздействием на частицы центробежной силы Рц и силы обтекающего всасывающего потока Рп. Величина как той, так и другой силы зависит от крупности частиц г, а точнее Рц Кц гз, Рл - Кл r2, где Кц и Кл

55 вЂ” коэффициенты пропорциональности, Наиболее крупные иэ этих "мелких" частиц, обладающие Рц > Рл, центробежной силой

Рц будут отброшены и транзитным потоком реки унесены за пределы водо-. приемной решетки 8. а мелкие из них, I, 2004678 обладающие P > Рц. всасывающим потоком будут захвачены и унесены внутрь оголовка 3 и дальше во всасывающую трубу 1.

Крупность сепарируемых частиц зависит от скорости вращения оголовка 3, расхода всасывающего потока, а также густоты и угла расположения пластин 9 на водоприемной решетке 8. Густота расположения формула изобретения

ВОДОЗАБОРНОЕ УСТРОИСТВО, установленное в водотоке. включающее всасывающую трубу. на конце которой соосно установлена с возможностью вращения водоприемная решетка, имеющая форму тела вращения и состоящая мз расположенных вдоль направляющей линии решетки пластин. каждая из которых установлена под одинаковым острым углом к радиусу своего вращения, отличающееся тем. что, с целью повышения . эффективности в работе путем сепарации частиц с крупностью. меньшей сквозности решетки, устройство снабжено открылками, лопастями, ободом и установленным на конце всасывающей трубы с возможностью вращения относительно ее оси диффузором, который своим малым поперечным сечением примкнут к входному отверстию всасываю.цей трубы, а больпластин 9 определяется отношением шага установки т к ширине пластин Ь, т.е. t/b, Скорость вращения оголовка 3 можно регулировать углом установки лопастей 23 на

5 ободе 18. (56) Патент Японии М 60-33917, кл. Е 02 В 7!20, 1985.

10 шим основанием жестко прикреплен к водоприемной решетке, причем на внешней конусной поверхности диффуэора с постоянным шагом между ними жестко ук15 реплены открылки, а перпендикулярно внешней цилиндрической поверхности обода, расположенного в месте прикрепления диффузора к решетке, также с постоянным шагом установлены лопасти под углом к плоскости размещения радиуса вращения каждой иэ лопастей и оси вращения, причем водоприемная решетка выполнена в виде усеченного конуса, широкое основание которого прикреплено к

25 ободу, кроме того, водоприемная решетка. обод и диффуэор с открылками и лопастями выполнены в виде единой конструкции вращающегося оголовка, ось всасывающей трубы расположена горизонтально, а ее

30 входное отверстие направлено в сторону течения водотока.

2004678

Похожие патенты:

Водопропускное сооружение // 1801157

Затвор гидротехнического сооружения // 1785546

Затворное устройство входного оголовка глубинного водовода // 1777616

Судопропускное сооружение // 1751261

Судопропускное сооружение защитной дамбы // 1723241

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в защитных дамбах, сооружаемых для защиты крупных портовых городов от наводнений нагонной волной

Гальсбант ворот шлюза // 1723240

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к механическому оборудованию гидротехнических сооружений

Откатной гидротехнический затвор // 1712528

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия отверстий больших пролетов, преимущественно в ледовых УСЛОВИЯХ при колебаниях уровня верхнего бъефа при больших ветровых и валковых нагрузках

Водосбросная плотина низконапорного гидроузла // 1691460

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водосбросным плотинам, возводимым на нерестовых реках

Затвор плотины // 1625931

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к затворам воДОСЛИ13НЫХ НИЗКОНаПОрНЫХ ПЛОТИН, И МОЖ01 быть использовано как для полного перекрытия отверстий плотин, так и для доковаиия судов

Судопропускное сооружение // 1625930

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования гидротехнического сооружения

Способ замены крупногабаритных двустворчатых и опускных ворот шлюза // 2291934

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам монтажа крупногабаритных двустворчатых и опускных ворот шлюза

Способ защиты ворот шлюза от навала судов // 2335599

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к судоходным шлюзам, и предназначено для защиты ворот шлюзов от навала судов

Система для защиты ворот судоходного шлюза // 2428541

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов, а именно для защиты ворот шлюза от навала судов

Способ контроля позиционирования створок двустворчатых ворот шлюза и устройство для его осуществления // 2459033

Изобретение относится к энергетическим и гидротехническим сооружениям при перепуске больших количеств воды, в частности к устройствам управления приводом затвора гидротехнического сооружения

Способ замены крупногабаритных двустворчатых и опускных ворот шлюза // 2062317

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к двустворчатым и опускным шлюзовым воротам

Электрогидравлическая система привода двустворчатых ворот судоходного шлюза // 2496940

Изобретение относится к гидроприводам для управления двустворчатыми воротами судоходного шлюза. Электрогидравлическая система привода двустворчатых ворот судоходного шлюза содержит два поршневых силовых гидроцилиндра, каждый из которых кинематически через свой шток соединен с одной створкой ворот и подпоршневая полость которого подключена к нагнетательной линии насоса с приводом его от электродвигателя. Насос подключен входом к баку питания, а каждая створка ворот снабжена датчиком ее положения. Электродвигатель привода насоса подключен к электронному блоку управления. Надпоршневая полость силового гидроцилиндра подключена к второй нагнетательной линии второго насоса с приводом его от второго электродвигателя. Вход второго насоса подключен к баку питания. На первой и второй нагнетательных линиях установлены датчики давления, подключенные к электронному блоку управления. Первый и второй электродвигатели подключены каждый к электронному блоку управления через свой частотный преобразователь, а датчик положения каждой створки ворот установлен на штоке поршня соответствующего силового гидроцилиндра и подключен к электронному блоку управления. Достигается повышение точности управления скоростью движения створками ворот на их прямых и обратных ходах. 1 ил.

Устройство для забора воды из резервуара // 2513544

Изобретение относится к гидравлическим устройствам и может быть использовано для сброса или забора воды или других жидкостей из водоемов, водосборников, отстойников и резервуаров различного назначения. Устройство состоит из средства для забора воды и средства для регулирования глубины забора воды. Средства выполнены в виде трубы с закрытым верхним торцом. Труба имеет один или два продольных выреза на разных частях по ее высоте. Щитовой затвор перекрывает каждый вырез на трубе и снабжен по периметру уплотняющим элементом, а также прикреплен к верхнему торцу трубы штоком. При этом труба, щитовые затворы и штоки выполнены с обеспечением возможности перемещения и фиксации затворов вдоль вырезов по всей их длине. Обеспечивается упрощение изготовления и эксплуатации устройства, возможность расширения области его использования. 1 ил.

Шлюзовые ворота // 2556052

Изобретение относится к гидротехнике. Шлюзовые ворота содержат в основном плоский лист обшивки и множество тонких центральных стенок, расположенных вдоль листа обшивки и, по существу, параллельных между собой. Каждая центральная стенка соединена с листом обшивки и содержит несколько разъединенных полостей. Шлюзовые ворота содержат по меньшей мере один элемент жесткости, выполненный путем соединения нескольких деталей, которые установлены в линию вдоль продольной оси элемента жесткости и расположены между центральными стенками, не проходя через центральные стенки. Каждая деталь соединена со стороной по меньшей мере одной центральной стенки вокруг одной из полостей. Шлюзовые ворота обладают высокой прочностью. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Дверная створка для двустворчатых ворот и двустворчатые ворота, содержащие такую дверную створку // 2563492

Группа изобретений относится к области гидротехники, в частности к двустворчатым воротам шлюзов, находящихся в водном потоке. Дверная створка (1, 101) для двустворчатых ворот (100) содержит металлический лист обшивки (2) выдерживающий давление (Р), оказываемое жидкостью, жестко соединенный с, по меньшей мере, двумя стойками (4, 6), расположенными с каждой его стороны (24, 26). Металлический лист обшивки (2) имеет форму части цилиндра (С2), где продольная ось (Z2) цилиндра (С2) параллельна стойкам (4, 6). Каждая стойка (4, 6) вытянута в целом согласно образующей (Z24, Z26) цилиндра (С2) и содержит, по меньшей мере, один опорный элемент (40, 60), расположенный выступающим относительно металлического листа обшивки (2). Каждый опорный элемент (40, 60) содержит опорную поверхность (42, 62) для обеспечения упора опорного элемента (40, 60) в боковую стену шлюзовой камеры (5) или в другую дверную створку (1, 101) двустворчатых ворот (100). Опорная поверхность (42, 62) каждого опорного элемента (40, 60) вытянута в продолжении плоскости (Р4, Р6), которая расположена по касательной к металлическому листу обшивки (2), на уровне стороны (24, 26) металлического листа (2), соответствующей этому опорному элементу (40, 60). Опорная поверхность (42, 62), по меньшей мере, одного опорного элемента (40, 60) перпендикулярна срединной плоскости (Р40), которая параллельна плоскости (Р4, Р6), которая расположена по касательной к металлическому листу обшивки (2) и которая является продолжением срединной жилы (Р2) металлического листа обшивки (2), со стороны упомянутого опорного элемента (40, 60). Причем опорная поверхность (42, 62), по меньшей мере, одного опорного элемента (40, 60) является плоской. Двустворчатые ворота (100) содержат две дверные створки (1, 101), при этом соотношение: числитель - ширина (L100) двустворчатых ворот (100), измеренная между двумя наиболее удаленными стойками (4, 104), и знаменатель - радиус кривизны (R2) цилиндра (С2), составляет от 0,6 до 1,8. Обеспечивается уменьшение концентраций напряжения и увеличение устойчивости дверных створок к усталостному износу. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Предохранительное устройство для защиты ворот шлюза от навала судов // 2579229

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов. Предохранительное устройство состоит из гибкого заградительного органа 1 в виде цепи или каната, перекинутого через судоходный пролет камеры шлюза, и двух тележек 3, установленных с возможностью перемещения вдоль стен камеры шлюза при навале судна 10 на гибкий заградительный элемент 1 и соединенных с его концами. На боковых стенках тележек 3 с внешней стороны закреплены через упругие вкладыши фрикционные колодки с возможностью контактирования последних с фрикционными направляющими, установленными на горизонтальных поверхностях стен камеры шлюза с симметричным сужением в направлении перемещения тележек. Угол сужения вычисляется по формуле: t g α = B н − B к 2 L , при условии: Вн-Вк≤2А, где α - угол сужения, Вн - расстояние между фрикционными направляющими в исходном положении тележки; Вк - расстояние между фрикционными направляющими при остановке тележки; L - расчетный путь торможения судна, А - предельная амплитуда деформаций упругих вкладышей. Технический результат заключается в повышении энергоемкости предохранительного устройства, что позволяет увеличить тормозной ход судна в шлюзовой камере и уменьшить нагрузку на гибкий орган. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.