Глубинный водозаборный оголовок

Глубинный водозаборный оголовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидротехническим водозаборным сооружениям для водоснабжения промышленных предприятий, городов и орошения полей, и может быть использовано для забора воды из различных по глубине слоев водоемов, рек, морей, водохранилищ и озер. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения пропускной способности и повышения равномерности распределения скоростей забираемого потока воды по фронту оголовка. Глубинный водозаборный оголовок содержит горизонтально расположенный коллектор 1 с перфорированной передней водоприемной стенкой 2, над которой с внешней стороны закреплен козырек, водоотводящую галерею 6, перпендикулярно присоединенную по середине к задней стенке коллектора 1, установленный в средней части водоприемной стенки 2 по оси оголовка струенаправляющий элемент 7, выполненный в виде прямоугольной призмы 8, имеющей в основании треугольник и не менее двух равных по площади боковых граней 9 и 10, и конуса 11, прикрепленного основанием к третьей грани призмы 8 и обращенного вершиной внутрь галереи 6. В теле струенаправляющего элемента 7 выполнены сквозные каналы 14, каждый из которых имеет вид витка спирали вокруг оси конуса 11, а также входное отверстие на одной из равных боковых граней 9 или 10 призмы 8 и выходное отверстие на боковой поверхности конуса 11 у его вершины, что обеспечивает закручивание на входном участке водоотводящей галереи 6 соединяемых потоков воды, поступающих с двух сторон коллектора 1, посредством закрученных в спиральных каналах 14 водяных струй. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 Е 02 В 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И ОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ! и шд ..г ld ase 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

С (21) 4645168/23-15. (22) 0,01,89 (46) 15.11.90. Бюл. М 42 (71) Всесоюзный государственный научноисс едовательский, проектно-конструктор ски и изыскательский институт "Атомэне гопроект" и Московский инженерностр ительный институт им. В.В. Куйбышева (72) .И. Курочкин, Г.С. Агеев, И.А. Витрешко и И.M. Хаустов (53) 27.83(088.8) (56) вторское свидетельство СССР

М 2, 2898, кл. Е 02 В 9/04, 1968.

1 (54)! ГЛУБИННЫЙ ВОДОЗАБОРНЫЙ ОГОЛОВОК (57) Изобретение относится к гидротехнически водозаборным сооружениям для водосна жения промышленных предприятий, гор дов и орошения полей и может быть использовано для забора воды из различны по глубине, слоев водоемов, рек; морей, водохранилищ и озер. Цель иэобретения— повышение эффективности работы путем увеличения пропускной способности и повы иения равномерности распределения скоростей забираемого потока воды по фронту оголовка. Глубинный водозаборный

„„ Ы„„1606600 А1 оголовок содержит горизонтально расположенный коллектор 1 с перфорированной передней водоприемной стенкой 2, над которой с внешней стороны закреплен козырек, водоотводящую галерею 6, перпендикулярно присоединенную по середине к . задней стенке коллектора 1, установленный в средней части водоприемной стенки 2 по оси оголовка струенаправляющий элемент 7, выполненный в виде прямоугольной призмы 8, имеющей в основании треугольник и не менее двух равных по площади боковых граней 9 и 10, и конуса 11, прикрепленного основанием к третьей грани призмы 8 и обращенного вершиной внутрь галереи 6. В теле струенаправляющего элемента 7 выполнены сквозные каналы 14, каждый иэ которых имеет вид витка спирали вокруг оси конуса 11, а также входное отверстие на одной из равных боковых граней 9 или 10 призмы 8 и выходное отверстие на боковой поверхности конуса 11 у его вершины, что обеспечивает закручивание на входном участке водоотводящей галереи 6 соединяемых потоков воды, поступающих с двух сторон коллектора 1, посредством закрученных в спиральных каналах 14 водяных струй. 4 ил, 1606600

Изобретение относится к гидротехническим водозаборным сооружениям для водоснабжения промышленных предприятий, городов, и орошения полей, рек,морей, водохранилищ и озер и может быть использовано для забора воды из различных по глубине слоев водоемов, рек,морей, водохранилищ, озер.

Целью изобретения является повышение эффективности работы путем увеличения пропускной способности и повышения равномерности распределения скоростей забираемого потока воды по фронту оголовка, На фиг.1 показана водоприемная стенка глубинного водозаборного оголовка;на фиг.2 — расположение струенаправляющего. элемента в коллекторе оголовка; на фиг.3— коллектор, поперечный разрез; на фиг.4— струенаправляющий элемент, аксонометрия.

Глубинный водозаборный оголовок состоит из горизонтально расположенного коллектора 1 прямоугольной в плане форМы. с перфорированной вертикальной передней водоприемной стенкой 2 постоянной толщины, в которой выполнены круглые отверстия 3 переменного диаметра по ее высоте и длине. Водоприемные отверстия 3 с максимальными диаметрами расположены у торцовых йгенок 4. а водоприемные отверстия 3 с минимальными диаметрами расположены в центральной части оголовка.

По высоте водоприемной стенки 2 отверстия 3 выполнены также с разными диаметрами. в зависимости от проектируемого слоя отбираемой воды — верхнего, среднего по глубине или придонного, отверстия 3 максимального диаметра располагаются в верхней, средней или нижней части стенки 2, а отверстия 3 с минимальными диаметрами будут соответственно располагаться в нижней части водоприемной стенки 2, в верхней и нижней частях стенки 2 или в верхней части стенки 2.

Над водоприемной стенкой 2 с внешней стороны коллектора 1 .смонтирован козырек 5, прсдставляющий собой сегмент с выпуклой параболической крйволинейной боковой поверхностью. Ширина козырька 5 достигает максимальной величины на участке оси симметрии оголовка и уменьшается до нуля у торцовых стенок 4 коллектора 1, она рассчитывается как длина пути, на котором скорость должна уменьшаться от скорости, равной скорости потока в колллекторе 1; до скорости, равной допустимой скорости забцраемого потока перед оголовком.

55 .потока в приданной части факела всасывания. Повышение скорости в среднем по глубине части факела всасывания повлечет за собой подсасывание к водоприемнику средних слоев водоема по глубине. Козырек 5 над водоприемной стенкой 2 способствует5

Коллектор 1 по оси симметрии оголовка сообщен с водоотводящей галереей 6, которая на входном участке выполнена воронкообразной формы. В водоприемной стенке 2 соосно галерее 6 установлен струенаправляющий элемент 7, выполненный в виде имеющей в основании треугольник прямоугольной призмы 8, с двумя равными по площади боковыми гранями 9 и 10, и конуса 11, основание 12 которого прикреплено к третьей грани призмы 8. Конус 11 струенаправляющего элемента 7 направлен по оси галереи 6 и его вершина несколько заходит во входной участок галереи 6. Призма 8 струенаправляющего элемента 7 обращена равными боковыми гранями 9 и 10 наружу оголовка и прикреплена верхним основанием к нижней поверхности 13 козырька 5. В теле струенаправляющего элемента 7 выполнены сквозные каналы 14, каждый из которых имеет вид витка спирали вокруг оси конуса 11, а также входное отверстие 15 на одной из равных боковых граней 9 или 10 призмы 8 и выходное отверстие 16 на боковой поверхности конуса 11 у его вершины.

Глубинный водозаборный оголовок работает следующим образом.

Оголовок погружают в воду и опирают на дно водотока или водоема. Поскольку данный водозаборный оголовок должен распологаться на водоемах в зоне, свободной от течений, то движения воды в области водоприемной стенки 2 кроме факела всасывания не предполагается. В используемых водотоках глубинное стоковое или придонное течение ожидается с малыми скоростями ввиду значительной общей глубины или вообще отсутствует. Поэтому перед водоприемной стенкой 2 образуется факел всасывания. Ввиду наличия в конструкции оголовка козырька 5 и при стратификации источника факел всасывания будет плоскопараллельным: струи имеют горизонтальное направление движения. Распределение скоростей по глубине и ширине факела всасывания может быть неравномерным и стимулируется неравномерностью размеров водоприемных отверстий 3 по высоте и длине водозаборного оголовка.

При необходимости забора воды из верхних слоев водоема должны быть увеличины скорости забираемого потока воды в верхней части факела всасывания. При заборе воды иэ придонных слоев увеличивают скорости

1606600 выравниванию удельного расхода, поскольку площадь под кромкой козырька 5 будет постоянной по всей длине водозаборного фронта оголовка. Поэтому к водоприемной стенке 2 факел всасывания переформируется и подходит с равномерным удельным расходом по ширине.

Кроме того, козырек 5 стимулирует расслоение разноплотностных потоков, поверхность раздела будет устойчива только при заборе воды со скоростями не более 0,2 м/с.

Прошедшая сквозь перфорацию водоприемной стенки 2 вода с двух крайних участков коллектора 1 направляется в водоотводящую галерею 6, где на ее входном участке соединяемые между собой потоки закручиваются. струями воды, проходящими по каналам 14 струенаправляющего элемента 7. Ориентированное слияние потоков обеспечивает быстрый отвод забранной воды из коллектора 1, а предварительное закручивание потоков уменьшает гидравлические потери в водоотводящей галерее 6. При этом выступающая за водоприемную стенку 2 призма 8 струенаправляющего элемента 7 обеспечивает необходимую для разгона водяных струй длину каналов 14.

Формула изобретения

Глубинный водозаборный оголовок, содержащий горизонтально расположенный коллектор с перфорированной передней водоприемной стенкой, над которой с внешней стороны закреплен козырек, и водоотводящую галерею, сообщенную с

5 коллектором и перпендикулярно присоединенную к нему по середине его задней стенки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения пропускной способности и повыше10 ния равномерности распределения скоростей забираемого потока воды по фронту оголовка, он снабжен струенаправля кщим элементом. выполненным в виде прямоуголь- . ной призмы, имеющей в основании треуголь15 ник и не менее двух равных по площади боковых граней, и конуса, прикрепленного основанием к третьей грани призмы, причем в теле струенаправляющего элемента выполнены сквозные каналы, каждый из которых

20 имеет вид витка спирали вокруг оси конуса и входное отверстие на одной из равных боковых граней призмы, а выходное — на боковой поверхности конуса у его вершины, при этом струенаправляющий элемент установлен в средней части перфорированной передней водоприемной стенки с расположением равных боковых граней его призмы с внешней стороны водопри5 емной стенки, направлен конусом внутрь водоотводящей галереи по ее оси и прикреплен верхним основанием призмы к козы рьку, 1606600

Составитель П.Гордиенко

Редактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор М,Самборская

Заказ 3531 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101