RU2577589C2 - Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation - Google Patents

Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2577589C2
RU2577589C2 RU2012154531/13A RU2012154531A RU2577589C2 RU 2577589 C2 RU2577589 C2 RU 2577589C2 RU 2012154531/13 A RU2012154531/13 A RU 2012154531/13A RU 2012154531 A RU2012154531 A RU 2012154531A RU 2577589 C2 RU2577589 C2 RU 2577589C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
water
weakening
river
level
Prior art date
Application number
RU2012154531/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012154531A (en
Inventor
Кузьма Иванович Аброськин
Владимир Андреевич Акатьев
Сергей Владимирович Акатьев
Александр Иванович Овсяник
Николай Иванович Седых
Геннадий Петрович Соболев
Original Assignee
Геннадий Петрович Соболев
Владимир Андреевич Акатьев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Петрович Соболев, Владимир Андреевич Акатьев filed Critical Геннадий Петрович Соболев
Priority to RU2012154531/13A priority Critical patent/RU2577589C2/en
Publication of RU2012154531A publication Critical patent/RU2012154531A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2577589C2 publication Critical patent/RU2577589C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to releasing ice from the river beds and can be used for weakening of ice blocks. Method of weakening ice blocks on the rivers involves feeding water from the riverbed area to the the level of “water-ice” media interface. Water is supplied by a drive. Drive uses kinetic energy of the moving flow. Device for weakening ice blocks comprises housing, nozzle, a shaft with impeller, hydraulic motor and hose with a float. Housing is placed below the level of ice cover.
EFFECT: possibility to create and maintain a lane in the ice cover.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ослаблению ледового монолита с целью очистки, ускорения освобождения ото льда русла рек для уменьшения последствий, вызываемых образованиями заторов и зажоров.The invention relates to the weakening of an ice monolith with the aim of cleaning, accelerating the release of ice from the river bed to reduce the consequences caused by the formation of congestion and blockages.

Ослабление ледового монолита нашими предками производилось, в частности, забором льда для ледников с проблемных участков русла рек.The weakening of the ice monolith by our ancestors was carried out, in particular, by collecting ice for glaciers from problem areas of the river channel.

В настоящее время ослабление ледового монолита производится нарезанием продольных траншей небольшой ширины или плавлением льда, что связанно с громадным потреблением электрической энергии, жидкого топлива.At present, the weakening of the ice monolith is carried out by cutting longitudinal trenches of small width or by melting ice, which is associated with the enormous consumption of electric energy, liquid fuel.

Широкое распространение получил способ ослабления ледового монолита путем подрыва льда на возможных проблемных участках рек. В критических ситуациях разрушение ледовых монолитов производится и взрывчатыми веществами, сбрасываемыми с летательных аппаратов, а иногда и путем обстрела из артиллерийских установок.Widespread was the method of weakening the ice monolith by blowing up ice on possible problem areas of the rivers. In critical situations, the destruction of ice monoliths is also carried out by explosives discharged from aircraft, and sometimes by shelling from artillery installations.

Известный способ - устройство, принятое за прототип, ослабляющее ледовый монолит путем подъема «теплой» воды из низших горизонтов русла реки центробежным насосом, проводимым электродвигателем. Вода крыльчаткой через корпус насоса закачивается, вытесняется на поверхность акватории, образуя незамерзающую майну [патент RU 2295001 C2, кл. E02B 15/02].The known method is the device adopted as a prototype, weakening the ice monolith by lifting the "warm" water from the lower horizons of the river bed by a centrifugal pump conducted by an electric motor. Impeller water is pumped through the pump casing, forced out onto the surface of the water area, forming an ice-free lane [patent RU 2295001 C2, class. E02B 15/02].

К недостаткам указанного способа можно отнести то, что электрические системы являются в условиях работы в водной среде очень опасными элементами, а энергетические составляющие эксплуатационных расходов и прокладки силовых линий делают подобную систему нерентабельной.The disadvantages of this method include the fact that electrical systems are very dangerous elements in an aqueous environment, and the energy components of operating costs and laying power lines make such a system unprofitable.

Указанные недостатки могут быть исключены при конструктивном изменении схемы привода, а именно использовании для привода энергии текущего потока. Энергия естественного потока, каким является река, обуславливается в первую очередь кинетической энергией, определяемой скоростью этого потока в той или иной точке русла реки. Одним из путей использования кинетической энергии текущего потока является воздействие его на гидротурбину, воспринимающую воздействие текущего потока и приводящую, вращающиеся агрегаты, являющиеся нагрузкой. В предлагаемом способе таким агрегатом является центробежный насос.These disadvantages can be eliminated with a constructive change in the drive circuit, namely the use of current flow energy to drive. The energy of a natural stream, such as a river, is primarily determined by the kinetic energy determined by the speed of this stream at one point or another in the river channel. One of the ways to use the kinetic energy of the current stream is to influence it on a hydraulic turbine, which perceives the influence of the current stream and leads, rotating units, which are the load. In the proposed method, such a unit is a centrifugal pump.

Применение способа - реализация использования энергии текущего потока для привода центробежного насоса - позволяет исключить потребление электрической энергии.Application of the method - the implementation of the use of energy of the current stream to drive a centrifugal pump - eliminates the consumption of electrical energy.

Эффективность предлагаемого способа может быть повышена путем использования эффекта динамического или скоростного давления на входе в водозаборник центробежного насоса, для чего водозаборник должен иметь конфузор в виде короба переменного сечения с уменьшением его площади сечения от торца к корпусу, что и обеспечивает подпор жидкости с приращением давления под действием текущей жидкости. Подпор, увеличение давления на входе в насос, позволяет увеличить его производительность или давление.The effectiveness of the proposed method can be improved by using the effect of dynamic or velocity pressure at the inlet of the centrifugal pump inlet, for which the inlet must have a confuser in the form of a box of variable cross section with a decrease in its cross-sectional area from the end to the housing, which provides pressure support with a pressure increment under action of flowing fluid. Support, increase in pressure at the inlet to the pump, allows to increase its productivity or pressure.

Предлагаемый способ может быть реализован конструкцией, в корпусе которой размещается гидротурбина, на одном валу с которой устанавливается крыльчатка центробежного насоса. Корпус, устанавливаемый на данных опорах, имеет водозаборник и патрубок, через который вода поступает по шлангу, свободный конец которого закрепляется на поплавке, плавающем на разделе сред "вода-лед". В процессе работы конструкции вода из нижних слоев водяного потока выливается на границу сред "вода - лед" и обеспечивает зону с относительно высокой температурой, создавая майну - пространство, свободное ото льда.The proposed method can be implemented by a design in which a turbine is placed, on the same shaft with which the impeller of a centrifugal pump is installed. The housing mounted on these supports has an intake and a nozzle through which water enters through a hose, the free end of which is fixed to a float floating on the water-ice medium section. During the construction process, water from the lower layers of the water flow is poured onto the boundary of the water-ice media and provides a zone with a relatively high temperature, creating a mine - a space free of ice.

Эффективность действия устройства может быть повышена при использовании вместо крыльчатки архимедова винта, обеспечивающего стабильную работу при небольших оборотах вала и малой (3-4 метра) высоте подъема воды или совместно - крыльчатки и архимедова винта.The efficiency of the device can be improved by using an Archimedean screw instead of an impeller, which ensures stable operation at low shaft revolutions and a small (3-4 meters) water lifting height or, together, an impeller and an Archimedean screw.

На фиг.1 схематично показано устройство для ослабления ледового монолита.Figure 1 schematically shows a device for attenuating an ice monolith.

Устройство, включающее в себя цилиндрический корпус (1), внутри которого на валу (2) вращается крыльчатка центробежного насоса (3), в верхней части имеет патрубок (4). Для привода центробежного насоса на одном валу с ним устанавливается гидродвигатель (11). Вся конструкция монтируется на дне реки на стойках (9), закрепленных на донной опоре (10).The device, which includes a cylindrical housing (1), inside of which the impeller of a centrifugal pump (3) rotates on the shaft (2), has a pipe (4) in the upper part. To drive a centrifugal pump, a hydraulic motor (11) is installed on one shaft with it. The entire structure is mounted at the bottom of the river on racks (9), mounted on the bottom support (10).

В нижней части корпуса выполняется водозаборник (12) с раструбом (6), располагаемый перпендикулярно к направлению потока воды - течения.In the lower part of the casing there is a water intake (12) with a bell (6) located perpendicular to the direction of the flow of water - current.

На патрубок (4) надевается гибкий шланг (7), свободный конец которого крепится к поплавку (8). Для подачи воды вверх может использоваться архимедов винт (5) или архимедов винт совместно с крыльчаткой.A flexible hose (7) is put on the nozzle (4), the free end of which is attached to the float (8). To feed water upward, an Archimedean screw (5) or an Archimedean screw together with an impeller can be used.

Реализацию предложенного способа рассмотрим в процессе работы устройства.The implementation of the proposed method will be considered in the process of the device.

Устройство, состоящее из корпуса (1), стоек (9) и донной опоры (10) с размещенными в нем валом (2), крыльчаткой (3) или архимедовым винтом (5), до ледостава устанавливается в русле реки таким образом, чтобы водозаборник (12) был расположен перпендикулярно направлению потока, а верхний торец был бы ниже возможной кромки льда.A device consisting of a housing (1), uprights (9) and a bottom support (10) with a shaft (2), an impeller (3) or an Archimedean screw (5) placed in it is installed in the river channel until ice formation so that the water intake (12) was perpendicular to the direction of flow, and the top end would be below the possible edge of the ice.

На патрубок (4) надевается гибкий шланг (7), свободный конец которого снабжен поплавком (8).A flexible hose (7) is put on the pipe (4), the free end of which is equipped with a float (8).

При работе гидротурбины вращается ее вал (2), с которым соединены крыльчатка (3) или архимедов винт (5), соответственно теплая вода с уровня водоприемника будет подаваться в верхнюю часть корпуса (1) и через патрубок (4) и шланг (7), удерживаемый поплавком, выливаться на уровень зеркала реки.During operation of the hydraulic turbine, its shaft (2) rotates, to which the impeller (3) or Archimedes screw (5) are connected, respectively, warm water from the level of the water intake will be supplied to the upper part of the housing (1) and through the pipe (4) and hose (7) held by a float spill onto the level of a river mirror.

Размещение водозаборника перпендикулярно течению реки позволит создать какой-то подпор воды на входе в корпус устройства.Placing the water intake perpendicular to the river will create some kind of water backwater at the entrance to the device.

Архимедов винт позволит подавать большие расходы воды при небольшой высоте ее подъема, а размещение конца шланга на поплавке обеспечит вывод «теплой» воды на необходимый уровень.An Archimedean screw will allow to supply high water flow rates with a small height of its rise, and placing the end of the hose on the float will ensure that the "warm" water is brought to the required level.

Эти конструктивные решения совместно с приводом от турбины, использующей энергию потока реки, позволили реализовать способ ослабления монолита ледового покрытия рек и без использования внешних источников электрической энергии.These design solutions, together with a drive from a turbine that uses the energy of the river flow, allowed us to implement a method of weakening the monolith of the river ice cover without using external sources of electric energy.

Claims (4)

1. Способ ослабления ледового монолита, заключающийся в подаче воды из нижних слоев потока на уровень раздела сред «вода - лед», отличающийся тем, что подача производится приводом с использованием кинетической энергии текущего потока.1. The method of weakening the ice monolith, which consists in supplying water from the lower layers of the stream to the level of the interface between the water-ice media, characterized in that the supply is made by the drive using the kinetic energy of the current stream. 2. Устройство для реализации способа ослабления ледового монолита по п. 1, состоящее из корпуса, размещаемого ниже уровня ледового покрытия, патрубка, вала с крыльчаткой, отличающееся тем, что оно имеет гидромотор и гибкий шланг с поплавком на свободном конце.2. A device for implementing the method of easing an ice monolith according to claim 1, consisting of a housing located below the level of the ice cover, a pipe, a shaft with an impeller, characterized in that it has a hydraulic motor and a flexible hose with a float at the free end. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно оснащено и архимедовым винтом.3. The device according to p. 2, characterized in that it is equipped with an Archimedean screw. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно имеет водозаборник с конфузором. 4. The device according to p. 2, characterized in that it has a water intake with a confuser.
RU2012154531/13A 2012-12-17 2012-12-17 Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation RU2577589C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012154531/13A RU2577589C2 (en) 2012-12-17 2012-12-17 Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012154531/13A RU2577589C2 (en) 2012-12-17 2012-12-17 Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012154531A RU2012154531A (en) 2014-06-27
RU2577589C2 true RU2577589C2 (en) 2016-03-20

Family

ID=51215727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012154531/13A RU2577589C2 (en) 2012-12-17 2012-12-17 Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2577589C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774140C1 (en) * 2021-11-08 2022-06-16 Александр Егорович Пашинин Device for formation of polynia in ice

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302162A (en) * 1978-09-22 1981-11-24 Lipman Electric Company, Inc. Water pumping device
RU2295001C2 (en) * 2005-03-09 2007-03-10 Карбушев Виктор Фёдорович Method for ice-hole forming in ice water body surface
RU2008117907A (en) * 2008-05-04 2009-11-10 Виктор Федорович Карбушев (RU) DEVICE FOR THE FORMATION OF WATERWOOD ON THE ICE SURFACE OF A FLOWING RESERVOIR
RU2453656C2 (en) * 2008-12-17 2012-06-20 Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФБОУ ВПО "СПГУВК") Method of driving ice away from mooring facilities

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302162A (en) * 1978-09-22 1981-11-24 Lipman Electric Company, Inc. Water pumping device
US4302162B1 (en) * 1978-09-22 1986-05-06
RU2295001C2 (en) * 2005-03-09 2007-03-10 Карбушев Виктор Фёдорович Method for ice-hole forming in ice water body surface
RU2008117907A (en) * 2008-05-04 2009-11-10 Виктор Федорович Карбушев (RU) DEVICE FOR THE FORMATION OF WATERWOOD ON THE ICE SURFACE OF A FLOWING RESERVOIR
RU2453656C2 (en) * 2008-12-17 2012-06-20 Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФБОУ ВПО "СПГУВК") Method of driving ice away from mooring facilities

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774140C1 (en) * 2021-11-08 2022-06-16 Александр Егорович Пашинин Device for formation of polynia in ice
RU2790135C1 (en) * 2022-07-18 2023-02-14 Александр Егорович Пашинин Device for reservoir aeration

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012154531A (en) 2014-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9803614B2 (en) Systems and methods for hydroelectric systems
US8591178B2 (en) Very low head packaged small hydro station
CN105452646B (en) Assembly for generating electricity
JP2010540827A (en) Hydroelectric pumped storage
KR101609821B1 (en) Water pipe installation type small hydroelectric power generator
CN107381683A (en) A kind of filter for being used for muddy sewage in hydroelectric generation
KR200479366Y1 (en) a Floating under-water Pump
RU2577589C2 (en) Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation
CA2930472C (en) Aerating system for hydraulic turbine
RU121319U1 (en) BUST BOILER PUMP UNIT FOR RPM SYSTEM
KR101611857B1 (en) Underwater installation type small hydroelectric power generator
CN207259310U (en) A kind of quickly casing fat separation equipment
JP5978452B2 (en) Bubble rising water flow generator
KR101181960B1 (en) Fluid suction device and pump including the same
RU2453656C2 (en) Method of driving ice away from mooring facilities
JP4863228B2 (en) Hydroelectric generator
CN210599473U (en) Immersible pump for municipal works drainage
CN104389785A (en) Hydraulic driving type water pump
CN203570608U (en) Submersible blow-down pump with improved mechanical wear resistance
CN107524553A (en) River cut-off formula water-power plant
CN203694683U (en) Cyclone grit-water separation system
JP2014080839A (en) Power generator with siphon-type water conveyance
JP7526930B2 (en) Small hydroelectric power generation water turbine equipment
CN202220742U (en) Upper motor lower pump type mining submersible multistage electric pump
JP5422022B2 (en) Hydroelectric generator