Устройство для очистки водотоков от плавающих загрязнений

Устройство для очистки водотоков от плавающих загрязнений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>987024 (61) Дополнительное к авт. саид -ву (22) Заявлено 243. 280 (2! ) 3225537/29-15

Р1 М К з с присоединением заявки № (23) Приоритет

Е 02 В 15/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

РЙ УДК 628,515 (088. 8) Опубликовано 07.01.83. Бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 07.0183

/(72) Автор изобретения

Э.П. Коваленко (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДОТОКОВ .ОТ ПЛАВАЮЩИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для очистки и поддержания в надлежащем состоянии открытых водотоков.

Известно устройство для.очистки воды от нефтепродуктов посредством сбора их эжектированием водой и транспортировки в отстойную емкость (1).

Недостатком этого устройства является применение таких сложных и дорогих, элементов как насосы и плавающие емкости для сбора нефтепродуктов.

Известно также устройство для очистки водотоков от плавающих загрязнений, включающее направляющий элемент, заграждение с водосливом и соединенную с ним сборную емкость, установленную на повороте водотока (2).

Однако известное устройство характеризуется недостаточной эффективностью сбора нефти иэ потока за счет нерегулируемого водослива и требуемой в этом случае дополнительной, очистки, собранной в сборной емкости нефти от попадающей в нее воды. 25

Цель изобретения — повышение эффективности работы путем создания .циркуляции воды сверху в сборную емкость, а снизу в водоток.

Поставленная цель достигается тем, что заграждение выполнено со сквозHblM отверстием и снабжено шпорой, расположенной снаружи заграждения вплотную к нему и установленной перпендикулярно движению потока, заграждение снабжено направляющим сливньм лотком, размещенным в верхней части и сообщающимся через отверстие со сборной емкостью.

Кроме того, направляющий сливной лоток имеете-образную форму при ширине не менее высоты и установлен с возможностью вертикального перемещения.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху; на фиг, 2 — поперечный разрез по сливному лотку; на фиг. 3заграждение, поперечный разрез.

Устройство включает сборную емкость 1, отделенную от водотока заграждением 2, например шпунтовьм рядом . В заграждении 2 выполнено сквозное отверстие 3, возможно выполнение двух отверстий, одного A расположенного в верхней части сборной емкости, а второго Б — в нижней части сборной емкости l и ниже по течению. К отверстию 3 подсоединен сливной лоток 4, выполненный с воэможностью вертикального перемещения. Впереди по течению

987024 к нижней части отверстия 3 перпендикулярно течению снаружи загражцения 2 вплотную к нему прикреплена шпора 5, ширина которой равна 1/3 ширины отверстия 3. Сливной лоток 4 расположен под острым углом к натекающему потоку и опирается вторым концом на стой5 ку б, имеющую направляющие скобы 7.

Сливной лоток 4 имеет L-образную форму„ горизонтальная полка 8 которого направлена вперед по течению и эаглублена, а верх вертикальной полки 9 выступает над поверхностью воды, причем ширина эаглубленной полки 8 не менее высоты погруженной части вертикальной полки 9. К сливному лотку могут быть прикреплены щит 11 и торцовая стенка 10.

На повороте русла поверхностные поперечные скорости направлена от выпуклого берега к вогнутому, в результате чего плавающие загрязнители кон- 2О центрируются на выходе из поворота потока у вогнутого берега.

Устройство работает следующим образом.

Верхняя часть потока, натекая на сливной лоток 4, создает скоростной напор, под действием, которого часть воды с плавающими загрязнениями поступает в сборную емкость 1, где по- верхностные загрязнения, например не- 3Q фтепродукты, накапливаются, а вода, находящаяся в нижней части сборной емкости 1, отводится в основной поток через часть сквозного отверстия

3, находящегося ниже щита 11, нахо- ЯЯ дящийся ниже по течению под действием отрицательного давления, возникающего при обтекании шпоры 5 основным потоком.

Как показали эекспериментальные и 4р теоретические исследования натекания и обтекания пластинки, расположенной на стенке водотока перпендикулярно направлению движения потока, отклонение элементарных струек потока изза наличия пластинки на пути потока появляется только на расстоянии до пластинки, равном высоте пластинки.

Поэтому, чтобы исключить возможность подтекания верхнего слоя потока под лоток 4, ширийа эаглубленной полки 8 не менее высоты погруженной части вертикальной стенки 9.. ширина сквозного отверстия 3, равная, тройной ширине шпоры 5, обеспечивает надежный отсос воды из сборной емкости 1 практически для всех равнинных рек.

Йеличину скоростного напора на заграждение 2, расположенное под уг- 60 лом 90 — 0(. к направлению течения потока, можно считать равной (фиг.1) . 7

h = lf е-СОБ ((1)

2g 65 где V — средняя скорость потока;

g — ускорение силы тяжести;

У вЂ” коэффициент сопротивления лотка потоку.

В сборной емкости уровень жидкости на величину больше отметки воды в основном потоке.

Давление в сборной емкости 1 и потоке уравновешивается с учетом этого фактора при условии, что

Н = (H — ) ) gs + (hc + ИХн (2) где Н вЂ” глубина рассматриваемой точки от поверхности основного потока;

h — толщина загрязнения в сборной емкости ниже отметки основного потока; я — удельный вес воды; — удельный вес плавающих загрязн нений.

Из (2) имеем

Тн

h = ----------- h (3)

Ь вЂ” 6м

Подставив значение h из (1) в (3), получаем

Я. 3н Vc

h --------- 3 ---- coed, е - 2д

Толщина слоя загрязнений в сборной емкости может достигать величины

h под действием скоростного напора набегания

h + h (4)

При условии, что загряэнителем являются нефтепродукты, имеющие

0 75 т/м, f= 1 исо oL= 0 80 из (4), учитывая (1), находим при

Ч = 1 м/с. е

"1,0-0,75 2-9,81

+. --- -- ° 0,80 = 0,1б м.

1 0

2«9,81

3а шпорой 5 возникает отрицательное давление, для уравновешивания которого при тех же условиях необходима дополнительно такая же толщина слоя нефтепродуктов в сборной емкости.

Таким образом, в сборной емкости можно накопить нефтепродукты слоем до 0,3 м без затраты подведенной извне энергии.

Расположение устройства на выходе из поворота у вогнутого берега позволяет очищать всю поверхность проходящего потока, не перекрывая полностью всего его сечения, что позволяет одновременно беспрепятственно использовать водоток в других целях, например транспорта, лесосплава.

Использование изобретения позволяет очищатв водоток от плавающих загрязнителей, например нефтепродуктов, сравнительно простым способом без дополнительных затрат электро987024 энергии, без большкх эксплуатационных и других затрат.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки нодотоков от плавающих загрязнений, включающее направляющий элемент, заграждение с водосливом и соединенную с ним сборную емкость, установленную на повороте водотока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем создания циркуляции воды сверху в.сборную емкость, а снизу в водоток, заграждение выполнено со сквозным отверстием и снабжено.шпорой, расположенной снаружи заграждения вплотную к нему и усI тановленной перпендикулярно движению потока, заграждение снабжено направляющим сливным лотком, размещенным в верхней части и сообщающимся через отверстие со сборной емкостью.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ющ е е с я тем, что, н..равляющий сливной лоток имеет L -обри ную . форму при ширине не менее высоты и

10 установлен с возможностью вертикального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское сви? етельство СССР

15 Р 665052, кл. Е 02 В 15/04,1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 874861, кл. Е 02 B.15/04, 1980.

987024

II lI

Составитель A. Колоскова

Редактор T. Митрович Техред М. Гергель Корректор Н. Король

Эаказ 10233/7 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

l I l i 1!

II l I 111 1 1 у )