водозаборное устройство

Формула изобретения

Водозаборное устройство, содержащее водоприемный оголовок, погружной насос, осевой вертикальный моноблочный насос, трубопровод, выполненный с разветвлением в виде двух вертикальных колодцев, в одном из которых установлен погружной насос, а в другом - осевой вертикальный моноблочный насос, отличающееся тем, что водоприемный оголовок посажен на понтон для погружения его под изменяющийся уровень воды и состоит из диффузора, на внутренней поверхности которого установлены спиралевидные направляющие, камеры смешения, соединенной с атмосферой эластичной трубой с насадкой, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, конфузора, соединенного с подающей трубой гибким трубопроводом, а на входе воды установлены перфорированная вставка с волновидными отверстиями, расширяющимися по ходу движения воды, и рыбозащитное устройство.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к водозаборным устройствам из источников с большим диапазоном колебаний уровня.

Известно водозаборное сооружение (см. а.с. N 325316 МКИ E 03 B 3/04, Бюл. N 3, 1972), содержащее водоприемный оголовок, трубопроводы, насосную станцию, погружной насос, смонтированный с возможностью осевого перемещения.

Недостатком данного водозаборного сооружения является недостаточная надежность при больших колебаниях уровней из-за возрастания высоты всасывания.

Известно водозаборное устройство (см. а.с. M 1234542 МКИ E 03 B 3/04, Бюл. N 20, 1986), содержащее водоприемный оголовок, погружной насос, осевой вертикальный моноблочный насос, трубопровод, выполненный с разветвлением в виде двух вертикальных колодцев, в одном из которых установлен погружной насос, а в другом - осевой вертикальный моноблочный насос.

Недостатком данного водозаборного устройства является возможность захвата наносов из-за отсутствия порога водоприемного оголовка и закупорка плавающими предметами и шугой входных отверстий.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы водозаборного устройства и обеспечение захвата наиболее чистой воды из источника путем посадки водоприемного оголовка на понтон для погружения его под изменяющийся уровень воды, который состоит из диффузора, на внутренней поверхности которого установлены спиралевидные направляющие, камеры смешения, соединенной с атмосферой эластичной трубой с насадкой, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, конфузора, соединенного с подающей трубой гибким трубопроводом, а на входе воды установлены перфорированная вставка с волновидными отверстиями, расширяющимися по ходу движения воды, и рыбозащитное устройство.

Технический результат достигается тем, что водозаборное устройство, содержащее водоприемный оголовок, погружной насос, осевой вертикальный моноблочный насос, трубопровод, выполненный с разветвлением в виде двух вертикальных колодцев, в одном из которых установлен погружной насос, а в другом - осевой вертикальный моноблочный насос, водоприемный оголовок посажен на понтон для погружения его под изменяющийся уровень воды и состоит из диффузора, на внутренней поверхности которого установлены спиралевидные направляющие, камеры смешения, соединенной с атмосферой эластичной трубой с насадкой, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, конфузора, соединенного с подающей трубой гибким трубопроводом, а на входе воды установлены перфорированная вставка с волновидными отверстиями, расширяющимися по ходу движения воды, и рыбозащитное устройство. Возможность перемещения водоприемного оголовка в источнике, наличие защитных устройств на входе воды, создание эмульсии воды и воздуха обеспечивает забор чистой воды, защищают от закупорки отверстий и повышают надежность работы водозабора.

На фиг. 1 представлено водозаборное устройство, на фиг. 2 - схема водоприемного оголовка, а на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности диффузора со спиралевидными направляющими.

Водозаборное устройство содержит водоприемный оголовок 1, состоящий из диффузора 2, на внутренней поверхности которого установлены спиралевидные направляющие 3, камеры смешения 4, соединенной с атмосферой эластичной трубой 5 с насадкой 6 на конце. На внутренней поверхности насадки 6 предусмотрены криволинейные винтообразные канавки 7. Насадка 6 посажена на поплавок 8. Водоприемный оголовок 1 имеет опорные лапки 9, на входе воды - перфорированную вставку 10 с волновидными отверстиями 11, расширяющимися по ходу движения воды, и рыбозащитное устройство 12 и установлен на понтоне 13. Водоприемный оголовок 1 соединен гибким трубопроводом 14 с подающей трубой 15, выполненной с разветвлением в виде двух вертикальных колодцев 16 и 17, в одном из которых 16 установлен погружной насос 18, а в другом 17 - осевой вертикальный моноблочный насос 19. Колодец 17 закреплен опорным фланцем 20 к полу 21 машинного зала через резиновый уплотнитель 22.

Водозаборное устройство работает следующим образом.

Вода через водоприемный оголовок 1 по диффузору 2, поступает, закручиваясь в спиралевидных направляющих 3, в камеру смешения 4, куда по эластичному трубопроводу 5 из атмосферы через насадку 6, засасывается воздух, который закручивается в криволинейных винтообразных канавках 7. Насадка 6 расположена на поплавке 8 и поддерживается постоянно на верхнем уровне воды в источнике. В камере смешения 4 создается глубоко эмульгированная смесь, имеющая малую плотность. На входе воды установлена вставка 10, перфорированная волновидными отверстиями 11, расширяющимися по ходу движения воды с целью исключения заклинивания твердых частиц. Вставка 10 защищает отверстие от попадания в него плавающих предметов и шуги, следовательно, от закупорки проходных сечений. Рыбозащитное устройство 12 обеспечивает защиту фауны водной среды. Водовоздушная эмульсия, попадая через гибкий трубопровод 14 в подающую трубу 15, создает эффект эрлифта в колодцах 16 и 17. Погружной насос 18 перекачивает рабочую среду в вертикальный колодец 16, а далее в колодец 17. Осевым вертикальным моноблочным насосом 19 вода перекачивается потребителю. Опорное кольцо 20, закрепленное к полу 21 машинного зала на резиновых уплотнителях 22, обеспечивает надежность установки моноблочного насоса 19.

В период года, когда рабочее колесо осевого вертикального моноблочного насоса 19 достаточно заглублено под уровень воды, подача воды потребителю осуществляется непосредственно этим насосом, а погружной насос 18 демонтируется из колодца 16. При этом запуск насоса в автоматическом режиме всегда обеспечен и не требуется, как для центробежных насосов, вспомогательных систем для заполнения их или дополнительного заглубления здания станции. Нахождение водоприемного оголовка 1 в погружном состоянии на понтоне всегда на определенной глубине обеспечивает забор воды высокого качества. Создание эмульсии вызывает эффект эрлифта в колодцах, значительно снижающего расход электроэнергии на подъем воды, а конструкция водоприемного оголовка обеспечивает надежность работы водозаборного устройства.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в создании условий надежной работы водозаборного устройства за счет селективных свойств его элементов и в использовании эффекта эрлифта, создавая глубоко эмульгированную водовоздушную смесь.