RU118979U1

RU118979U1 - UMBRELLA TYPE FISH PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU118979U1
Application number: RU2012109147/13U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Киселев; Юрий Александрович Смирнов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газснабинвест" (ООО "Газснабинвест")
Priority date: 2012-03-11
Filing date: 2012-03-11
Publication date: 2012-08-10

Abstract

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: !H≥D/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: R≥2D. ! 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. 1. An umbrella-type fish protection device containing a bent suction pipe with a casing coaxially placed on its vertical part, made in the form of a geometric body, characterized in that the casing walls are located at an angle to the vertical axis of the suction pipe, the upper part of which is made in the form of a confuser, and the shortest distance between the end of the confuser and the inner side of the casing is set based on the ratio:! H≥D / 4,! where H is the shortest distance between the end of the confuser and the inner side of the casing; ! D - confuser diameter,! and the bending radius of the branch pipe provides the ability to create a minimum hydraulic resistance. ! 2. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the bending radius of the branch pipe R and the diameter of the confuser D are related by the ratio: R≥2D. ! 3. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the walls of the casing to the vertical axis of the suction pipe is set in the range from 45 to 75 °. ! 4. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the angle of convergence of the converging confuser is in the range from 10 to 40 °. ! 5. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the cylindrical and conical parts of the confuser are smoothly coupled. ! 6. Fish protection device according to claim 1, characterized in that an anti-fouling coating is applied to the outer and inner surfaces of the pipe and the casing. ! 7. Fish protection device according to claim 1, characterized in that a flange is installed at the outlet of the suction pipe. ! 8. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the casing is made in the form of a cone. ! 9. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the casing is made in the form of a polyhedron.

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, и предназначено для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to fish protection devices, and is intended to protect juvenile fish from getting into water intake structures.

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.).Known fish protection device, made in the form of a vertical pipe installed in the head with a bell in the upper part (copyright certificate for the invention of the USSR No. 658214, IPC E02B 9/04, E02B 8/08. Publ. 20.05.2007).

Недостатком известного рыбозащитного устройства является сложность изготовления, проведение водозабора только с поверхности источников воды, невозможность использования при ледоходе.A disadvantage of the known fish protection device is the difficulty of manufacturing, water intake only from the surface of water sources, the inability to use when ice drift.

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.).An umbrella-type fish protection device is also known, including a suction pipe with a vertical inlet pipe placed coaxially with it, a system for preliminary removal of juvenile fish, consisting of a perforated pipe connected to a compressor, a water inlet formed by the lower edge of the waterproof cylinder and an external the surface of the inlet pipe. In this case, the perforated pipe is located on the bottom of the reservoir on the outside from the waterproof cylinder and is made in the form of a closed ring placed coaxially with the suction pipe. The device is equipped with a fish-retaining screen and a stream-forming jet arranged horizontally in parallel planes aligned with each other and the suction pipe. In this case, the fish-retaining screen is made in the form of a circle, the diameter of which is larger than the diameter of the waterproof cylinder, and is placed above the plugged end part of the waterproof cylinder. And the jet stream former is made in the form of a Segner wheel, connected by a supply pipe to the pressure line of the pump and located between the fish-retaining screen and the surface of the water (RF patent No. 2299292, IPC E02B 8/08. Publish. 05.20.2007).

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.The disadvantages of this device include the complexity of manufacturing, the need for compressed air and connections to the pressure line, the perforated pipe and water intake are clogged with sludge, garbage, etc.

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.).Closest to the proposed in its technical essence is an umbrella-type fish protection device containing a vertical suction pipe with a casing coaxially placed on it, in which the casing is made in the form of a truncated cone, inside of which a ring electrode connected to a current source is mounted coaxially with the suction pipe, and the outer the surface of the pipe and the inner surface of the casing are provided with a dielectric coating. The distance from the lower edge of the casing to the electrode is 0.5-1.0 N, where N is the height of the part of the suction pipe inside the casing (utility model patent of the Russian Federation No. 30767, IPC E02B 8/08. Publish. 05.20.2007 )

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.But this device is difficult to manufacture due to the application of a dielectric coating on the outer surface of the pipe and the inner surface of the casing and, in addition, it is unsafe if this coating is broken due to the presence of a current source.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение устройства путем исключения диэлектрического покрытия и повышение его эффективности.The task to which the claimed utility model is directed is to simplify the device by eliminating the dielectric coating and increasing its efficiency.

Технический результат заключается в исключении образования в створе всасывающего патрубка вертикальных течений и в уменьшении гидравлического сопротивления всасывающего патрубка.The technical result consists in eliminating the formation in the alignment of the suction pipe of the vertical flows and in reducing the hydraulic resistance of the suction pipe.

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:The problem is solved in that in an umbrella-type fish protection device containing a curved suction pipe with a casing coaxially placed on its vertical part, made in the form of a geometric body, the casing walls are located at an angle to the vertical axis of the suction pipe, the upper part of which is made in the form of a confuser. Moreover, the shortest distance between the end face of the confuser and the inner side of the casing is established based on the ratio:

H≥D/4,H≥D / 4,

где: H - кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха;where: H is the shortest distance between the end face of the confuser and the inner side of the casing;

D - диаметр конфузора,D is the diameter of the confuser,

а радиус изгиба R патрубка обеспечивает возможность создания минимального гидравлического сопротивления. При этом радиус изгиба патрубка R и диаметр конфузора D связаны соотношением: R≥2D.and the bending radius R of the nozzle provides the possibility of creating a minimum hydraulic resistance. Moreover, the bending radius of the pipe R and the diameter of the confuser D are related by the ratio: R≥2D.

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.The location of the walls of the casing at an angle to the vertical axis of the suction pipe eliminates the formation in the alignment of the suction pipe of vertical currents, which the fish resist worse than horizontal, thereby increasing the efficiency of the fish protection device.

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.And the implementation of the upper part of the suction pipe in the form of a confuser reduces the vortex formation intensity, and, consequently, the hydraulic resistance of the suction pipe, which also increases the efficiency of the claimed device.

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.The choice of the shortest distance between the end face of the confuser and the inner side of the casing, based on the stated ratio, provides the maximum throughput volume through the confuser and the flow rate in the water intake cavity, not exceeding 0.2 m / s, at which the young fish can freely leave the water intake influence zone.

Выбор радиуса изгиба всасывающего патрубка, обеспечивающего минимальное гидравлическое сопротивление, повышает эффективность патрубка, что, в свою очередь, повышает производительность водозабора.The choice of the bending radius of the suction pipe, providing minimal hydraulic resistance, increases the efficiency of the pipe, which, in turn, increases the productivity of the intake.

На фиг.1 изображено рыбозащитное устройство зонтичного типа, общий вид; на фиг.2 - отверстия/щели на верхней части кожуха.Figure 1 shows a fish protection device of the umbrella type, a General view; figure 2 - holes / slots on the upper part of the casing.

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 α=45°-75° к вертикальной оси 4 всасывающего патрубка 2, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора 5, угол сужения β 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.The device comprises a base 1 on which a suction curved pipe 2 is fixed with a casing 3 coaxially placed on its vertical part, made in the form of a geometric body, for example, a cone, a polyhedron, etc., etc. The walls of the casing 3 are located at an angle α = 45 ° -75 ° to the vertical axis 4 of the suction pipe 2, the upper part of which is made in the form of a confuser 5, the narrowing angle β of which is in the range from 10 ° to 40 °. The cylindrical 6 and conical 7 parts of the confuser 5 are smoothly conjugated. In addition to the anticorrosion coating, a protective coating (not shown) is applied to the external and internal surfaces of the pipe 2 and casing 3, for example, anti-fouling enamel XB-5286 or “Emagard” enamel, which protects them from corrosion, adhesion and growth of algae and shells.

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.At the output 8 of the suction pipe 2, a connecting element is installed, for example, a flange 9 with the possibility of connecting various types of compensators with it. On the upper part of the casing 3, holes / slots 10 are made at the same and / or different distance, the size of which does not exceed 1.5 mm.

Рыбозащитное устройство зонтичного типа работает следующим образом.Umbrella-type fish protection device operates as follows.

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 α) 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.The device is positioned with base 1 at the bottom of the reservoir, while when immersed, air from the upper part of the casing 3 is displaced through the holes / slots 10 with water, which eliminates the formation of an air cushion under the casing 3. A connecting element, for example, a flange 9, is connected to a position compensator for a pipe connected to a pump (not shown). Under the action of the pump, the water flow, smoothly (due to the set angle α) increasing speed, moves towards the suction pipe 2. At the same time, due to the exclusion of vertical flows in the alignment of the suction pipe 2, the juvenile fish have the opportunity to go beyond the influence zone of the water intake.

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.And the flow rate in the water intake cavity, not exceeding 0.2 m / s due to the design features of the device, also allows young fish to freely leave the zone of influence of the water intake.

Таким образом, заявленное рыбозащитное устройство зонтичного типа позволяет эффективно предотвращать попадание молоди рыбы во всасывающие трубопроводы насосных станций.Thus, the claimed umbrella type fish protection device can effectively prevent juvenile fish from entering suction pipelines of pumping stations.

Claims

1. Fish-protective device of the umbrella type, containing a suction curved pipe with a casing coaxially placed on its vertical part, made in the form of a geometric body, characterized in that the casing walls are at an angle to the vertical axis of the suction pipe, the upper part of which is made in the form of a confuser, and the shortest distance between the end face of the confuser and the inner side of the casing is established based on the ratio:

H≥D / 4,

where H is the shortest distance between the end face of the confuser and the inner side of the casing;

D is the diameter of the confuser,

and the bending radius of the nozzle provides the ability to create minimal hydraulic resistance.

2. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the bending radius of the pipe R and the diameter of the confuser D are related by the ratio: R≥2D.

3. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the walls of the casing to the vertical axis of the suction pipe is set in the range from 45 to 75 °.

4. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the narrowing angle of the confuser is in the range from 10 to 40 °.

5. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the cylindrical and conical parts of the confuser are smoothly mated.

6. Fish protection device according to claim 1, characterized in that an antifouling coating is applied to the external and internal surfaces of the pipe and the casing.

7. Fish protection device according to claim 1, characterized in that a flange is installed at the outlet of the suction pipe.

8. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the casing is made in the form of a cone.

9. Fish protection device according to claim 1, characterized in that the casing is made in the form of a polyhedron.

10. Fish protection device according to claim 1, characterized in that holes / slots are made on the upper part of the casing at the same and / or different distance.

11. Fish protection device according to claim 9, characterized in that the size of the holes / slots does not exceed 1.5 mm