Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах водоснабжения из поверхностных источников, где возможно шугообразование в зимних условиях и наносы в весенне-осенний водонасыщенные периоды.The invention relates to water supply and can be used in water supply systems from surface sources, where it is possible sludge formation in winter conditions and sediment in the spring-autumn water-saturated periods.
Широко известны, например, береговые водозаборы из поверхностных источников (В.Я. Карелин, А.В. Минаев. «Насосы и насосные станции». - Стройиздат, 1986, 473 с.)Widely known, for example, onshore water intakes from surface sources (V.Ya. Karelin, A.V. Minaev. "Pumps and pumping stations." - Stroyizdat, 1986, 473 p.)
Наиболее близким к изобретению является береговой водозабор, включающий береговой павильон с водоприемными окнами, приемную камеру с разделительной стенкой с окнами внизу, перекрытыми сетками, и всасывающую камеру с всасывающей трубкой насоса, находящегося в насосной станции. Основным недостатком данного водозабора является то, что поток воды в нем находится в спокойном состоянии и подвержен в зимнее время образованию шуги и наносов в весенне-осенний водоток. На практике для защиты от шуги решетки и водоприемные окна обогревают электрическим током или паром, а наносы удаляют обратным потоком воды, т.е. промывают береговой водозабор, потребляется значительная дополнительная энергия.Closest to the invention is a coastal water intake, including a coastal pavilion with water intake windows, a receiving chamber with a dividing wall with windows at the bottom, covered with nets, and a suction chamber with a suction tube of a pump located in the pump station. The main disadvantage of this water intake is that the water flow in it is in a calm state and is prone to the formation of sludge and sediment in the winter-spring watercourse in winter. In practice, to protect against sludge, gratings and water intake windows are heated with electric current or steam, and sediment is removed with a reverse water flow, i.e. washed offshore water intake, significant additional energy is consumed.
Задача изобретения - исключение вышеуказанного недостатка.The objective of the invention is the exclusion of the above drawback.
Для исключения этого недостатка предложен береговой водозабор (фиг.1), включающий береговой павильон 1 с водоприемными окнами 2, приемную камеру 3 с разделительной стенкой 4 с окнами внизу 5, перекрытыми сетками 6, и всасывающую камеру 7 с всасывающей трубой 8 насоса 9, находящегося в насосной станции 10. Поток внутри водозабора переводится в бурное состояние путем установки во всасывающей камере 7 П-образной плоской конструкции 11, с криволинейными угловыми поверхностями 12 и концевыми стяжками 13 в верхней части П-образной конструкции 11, внизу ее и посредине. Кроме того, в боковых плоских стенках сделаны водосливные окна 14, перекрытые регулируемыми затворами 15 разновысоко. Перед всасывающей трубой 8 устанавливается криволинейная водобойная стенка 16 бобообразной формы(фиг.2).To eliminate this drawback, a coastal water intake is proposed (Fig. 1), including a coastal pavilion 1 with water intake windows 2, a receiving chamber 3 with a dividing wall 4 with windows at the bottom 5, overlapped grids 6, and a suction chamber 7 with a suction pipe 8 of the pump 9 located in the pumping station 10. The flow inside the water intake is brought into a stormy state by installing in the suction chamber 7 a U-shaped flat design 11, with curved angular surfaces 12 and end couplers 13 in the upper part of the U-shaped structure 11, below it middle. In addition, overflow windows 14 are made in the lateral flat walls, overlapped by adjustable gates 15 differently high. In front of the suction pipe 8, a curved water-boring wall 16 of a bean-shaped form is installed (figure 2).
Устройство работает следующим образом. Всасываемая вода заходит в водоприемные окна 2 павильона 1. Затем она проходит через отверстия в разделительной стенке 5 с сетками 6 и попадает во всасывающую камеру 7, проходит вокруг П-образной плоской конструкции 11 с криволинейными угловыми поверхностями 12 и попадает в водосливные окна 14. Струя регулируется затворами 15, и внутри П-образной конструкции струи сталкиваются и образуют гидравлический прыжок. Одна струя с меньшим водосливным окном идет с большой скоростью, другая струя из большого водосливного окна идет с меньшей скоростью, и при их встрече образуется гидравлический прыжок 17 (фиг.3). Гидравлический прыжок производит мощная дополнительная пульсация в объеме потока во всем павильоне. Дополнительные пульсации активно препятствует образованию шуги и защищают входные окна и сетки от проникновения наносов. Кроме того, гидравлический прыжок не имеет гидросопротивлений, так как в гидравлическом прыжке происходит интенсивное перемешивание жидкости и энергетические затраты в нем на несколько порядков выше, чем потери потоком напора по длине и местным сопротивлениям. Гидравлический прыжок с боков ограничен стенкой конструкции 11 и криволинейной водобойной стенкой 16 бобообразной формы. Такое ограничение гидравлического прыжка дает интенсивное перемешивание заключенного объема. Затем поток обтекает водобойную стенку и поступает во всасывающую трубу 8. Криволинейные угловые поверхности конструкции 11 и бобообразная форма водобойной стенки 16 позволяет всасываемому потоку продвигаться без отрыва от поверхности, то есть без дополнительных потерь. Следует еще подчеркнуть, что перекачивание такой жидкости дает возможность предположить, что и общие потери и местных сопротивлений по длине потока уменьшаются, что покажет опытная эксплуатация.The device operates as follows. The absorbed water enters the water intake windows 2 of Pavilion 1. Then it passes through the holes in the separation wall 5 with the nets 6 and enters the suction chamber 7, passes around the U-shaped flat structure 11 with curved angular surfaces 12 and enters the drainage windows 14. The jet regulated by shutters 15, and inside the U-shaped structure the jets collide and form a hydraulic jump. One stream with a smaller spillway goes at a high speed, the other stream from a large spillway goes at a slower speed, and when they meet, a hydraulic jump 17 is formed (Fig. 3). A hydraulic jump produces a powerful additional ripple in the flow volume throughout the pavilion. Additional ripple actively prevents the formation of sludge and protects the entrance windows and grids from the penetration of sediment. In addition, the hydraulic jump has no hydraulic resistance, since in the hydraulic jump there is intensive mixing of the liquid and the energy costs in it are several orders of magnitude higher than the loss by the flow of pressure along the length and local resistances. The hydraulic jump from the sides is limited by the wall of the structure 11 and the curved water-borne wall 16 of a bean-like shape. This limitation of the hydraulic jump gives intensive mixing of the enclosed volume. Then, the stream flows around the water wall and enters the suction pipe 8. The curved angular surfaces of the structure 11 and the bean-shaped shape of the water wall 16 allow the suction stream to move forward without separation from the surface, that is, without additional losses. It should also be emphasized that pumping such a liquid makes it possible to assume that both the total losses and local resistances along the flow length are reduced, which will be shown by trial operation.
Из всего сказанного становится понятно, что задача изобретения полностью и оригинально выполняется.From all that has been said, it becomes clear that the objective of the invention is fully and originally performed.
