RU2640279C1 - Device for discharge and regulation of water withdrawal depth from sump - Google Patents
Device for discharge and regulation of water withdrawal depth from sump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640279C1 RU2640279C1 RU2017101762A RU2017101762A RU2640279C1 RU 2640279 C1 RU2640279 C1 RU 2640279C1 RU 2017101762 A RU2017101762 A RU 2017101762A RU 2017101762 A RU2017101762 A RU 2017101762A RU 2640279 C1 RU2640279 C1 RU 2640279C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- bellows
- discharge
- channel
- outlet
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 105
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title abstract description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 34
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/16—Fixed weirs; Superstructures or flash-boards therefor
- E02B7/18—Siphon weirs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлическим устройствам и может быть использовано для сброса воды из отстойников, водоемов и водосборников.The invention relates to hydraulic devices and can be used to discharge water from sedimentation tanks, reservoirs and water collectors.
Известные источники существующих способов свидетельствуют о необходимости разработки устройств для экологического чистого сброса воды во внешние водоемы, который можно решить путем забора воды из промежуточного слоя по глубине отстойника, отвечающей требованиям экологической безопасности.Known sources of existing methods indicate the need to develop devices for the environmentally friendly discharge of water into external water bodies, which can be solved by taking water from the intermediate layer along the depth of the sump, which meets environmental safety requirements.
Известно приспособление к сифонному водовыпуску для регулирования высоты верхнего бьефа, соответствующей включению сифона в работу или выключению его, при помощи добавочной трубы и переставных частей, служащих для прекращения или возобновления доступа воздуха в эту трубу при колебаниях уровня верхнего бьефа, при этом применен колпак к подъемному винту над загнутым кверху концом добавочной трубы сифона (Авторское свидетельство SU №32385, E02B 7/18 от 30.09.1933).It is known to adapt to a siphon outlet for regulating the height of the upper pool corresponding to turning the siphon on or off using an additional pipe and interchangeable parts serving to terminate or resume air access to this pipe when the level of the upper pool is fluctuated, while a cap is used to lift screw over the bent upward end of the additional siphon pipe (Copyright certificate SU No. 32385,
Недостатком данного устройства является поступление из верхних слоев воды, где могут находиться масленые пятна и вещества с плотностью ниже плотности воды, или у дна отстойника, где образуется депрессионная воронка, засасывающая шлам со дна отстойника. Кроме того, имеется сложность ручного регулирования сброса воды из-за впуска и выпуска атмосферного воздуха, особенно это связано с конструктивными геометрическими параметрами устройства в целом. Другим недостатком является возможность заиления отстойника, так как при длительной его эксплуатации донные и взвешенные наносы заполняют дно отстойника в виде призмы отложения наносов, что ведет к ухудшению его эксплуатации, при этом уровень резко повышается в отстойнике до критического, и транспортирующая способность взмученного потока способствует поступлению наносов в сифон.The disadvantage of this device is the flow from the upper layers of water, where there may be oil stains and substances with a density lower than the density of water, or at the bottom of the sump, where a depression funnel is formed, sucking sludge from the bottom of the sump. In addition, there is the difficulty of manually controlling the discharge of water due to the inlet and outlet of atmospheric air, this is especially due to the structural geometric parameters of the device as a whole. Another disadvantage is the possibility of siltation of the sump, since during long-term operation the bottom and suspended sediments fill the bottom of the sump in the form of a sediment prism, which leads to a deterioration in its operation, while the level in the sump sharply increases to a critical level, and the transporting ability of the turbid flow contributes to sediment into the siphon.
Известно водосбросное сооружение, включающее установленные в подпорном сооружении между верхним и нижним бьефами на разных уровнях сифоны с воздушными отверстиями и водобойный колодец, расположенный в нижнем бьефе, он снабжен запорными устройствами с электроприводами, установленными на нисходящих ветвях сифонов, и следящей системой, установленной в верхнем бьефе, электрически соединенной с электроприводами запорных устройств и выполненной в виде вертикальной герметичной трубы, кольцевого поплавка с магнитом, установленного на трубе, и размещенных внутри трубы нормально замкнутых герконов, один из которых расположен на уровне гребня нижнего сифона, и другой - на уровне потолка колена верхнего сифона (Авторское свидетельство SU №1587121, E02B 8/06, 7/18 от 23.08.1990).A spillway structure is known, including siphons with air holes installed in the retaining structure between the upper and lower pools at different levels and a water well located in the lower pool, it is equipped with shut-off devices with electric drives installed on the descending branches of the siphons, and a tracking system installed in the upper a downhole electrically connected to the electric actuators of the locking devices and made in the form of a vertical sealed pipe, an annular float with a magnet mounted on the pipes And placed within the tube normally closed reed switches, one of which is located on the crest of the siphon of the lower level and the other - at the level of the ceiling of the upper siphon bend (Author's Certificate SU №1587121,
Недостатком данного устройства является то, что конструкция громоздка и сложна, требует значительного заглубления восходящей ветви сифона, а это значит, что засасываются наносы со дна верхнего бьефа гидроузла. Кроме того, конструкция имеет большие затраты электроэнергии, т.е. энергоемка с применением электродвигателей. Другим недостатком является сложность применения электрической схемы, соединенной с электродвигателями, которые через системы передачи движения, валы и оси соединены с запорными устройствами, т.е. значительно материалоемко по конструкции для работы группы сифонов, а также происходит сброс загрязненной воды, что не может решить путем забора воды из промежуточного слоя по глубине гидротехнического сооружения, отвечающей требованиям экологической безопасности.The disadvantage of this device is that the design is cumbersome and complex, requires significant deepening of the ascending branch of the siphon, which means that sediments are sucked from the bottom of the upper tail of the hydraulic system. In addition, the design has high energy costs, i.e. energy consumption using electric motors. Another disadvantage is the difficulty of using an electrical circuit connected to electric motors, which are connected to locking devices through motion transmission systems, shafts and axles, i.e. it is significantly material-intensive in design for the operation of a group of siphons, and contaminated water is also discharged, which cannot be solved by taking water from an intermediate layer along the depth of a hydraulic structure that meets environmental safety requirements.
Известен также сифонный водосброс гидротехнического сооружения, включающий расположенный в верхнем бьефе сооружения вертикальную камеру с нижними отверстиями, водосбросной трубой, вертикальная часть которой установлена внутри камеры, подвижной трубой, сильфоном и поплавковой емкостью, при этом подвижная труба расположена коаксиально внутри вертикальной части водосбросной трубы, сильфон расположен снаружи подвижной трубы и верхним концом герметично присоединен к верхней части подвижной трубы, а нижним концом - к верхнему концу водосбросной трубы, поплавковая емкость закреплена к верхней части подвижной трубы с наружной ее стороны, он снабжен упорным устройством в виде фланца с отверстиями, размещенного внутри камеры и соединенного с крышкой камеры, а поплавковая емкость выполнена с отверстиями в дне, в каждом из которых установлен клапан со штоком, взаимодействующим с упорным устройством (Авторское свидетельство SU №1388507, E02B 7/18 от 15.04.1988).A siphon spillway of a hydraulic structure is also known, including a vertical chamber located in the upper pool of the structure with bottom holes, a spillway, the vertical part of which is installed inside the chamber, a movable pipe, a bellows and a float tank, while the movable pipe is located coaxially inside the vertical part of the spillway, a bellows located outside the movable pipe and the upper end is hermetically connected to the upper part of the movable pipe, and the lower end to the upper end of the water a waste pipe, the float tank is fixed to the upper part of the movable pipe from the outside, it is equipped with a stop device in the form of a flange with holes located inside the chamber and connected to the chamber lid, and the float tank is made with holes in the bottom, each of which has a valve with a rod interacting with a thrust device (Copyright certificate SU No. 1388507,
Недостатком известного водосброса является сложность конструкции и наличие длительного переходного периода от безнапорного режима движения потока в сифоне к напорному. Кроме того, как видно из чертежа формирование разработки и транспортировки такого потока с наносами происходит активно по всей ширине вертикальной камере, так как поток воды, вырываясь через нижние отверстия, одновременно насыщает поток наносами и транспортирующем их через подвижную трубу, так как это связано с конструктивными геометрическими параметрами устройства в целом. Кроме того, соединение фланца с отверстиями и соединение его клапана штоками являются сложной, трудоемкой в исполнении. В целом конструкция сильфона связана непосредственно с наружной стороны с подвижной трубой, и связь с другими элементами, особенно в период регулирования и сброса воды усложняет и утяжеляет процесс монтажа устройства, а наличие зазора между стенками водосбросной трубы и подвижной трубой, может вызвать ее заклинивание при перекосе или при попадании наносов, а также осадка между трубами (происходит обрастание трубы водорослями). В целом оно не полностью отвечает требованиям экологической безопасности.A disadvantage of the known spillway is the complexity of the design and the presence of a long transition period from a non-pressure mode of flow in the siphon to pressure. In addition, as can be seen from the drawing, the development and transportation of such a flow with sediments is actively formed along the entire width of the vertical chamber, since the water flow, breaking out through the lower holes, simultaneously saturates the flow with sediments and transporting them through the movable pipe, since this is connected with structural geometric parameters of the device as a whole. In addition, the connection of the flange with the holes and the connection of its valve by the rods are complex, time-consuming to perform. In general, the design of the bellows is connected directly from the outside to the movable pipe, and communication with other elements, especially during the regulation and discharge of water complicates and complicates the installation process of the device, and the presence of a gap between the walls of the drain pipe and the movable pipe can cause it to jam when skewed or when sediment enters, as well as sediment between the pipes (algae fouling the pipe). In general, it does not fully meet environmental safety requirements.
Известен сифонный водосброс гидротехнического сооружения, включающий отводящие вертикальный и горизонтальный каналы, причем для регулирования глубины забора отводящий вертикальный канал закрыт образующим дополнительный отводящий внешний канал и перемещающимся по высоте внешним цилиндром, верхний конец которого находится над уровнем воды в отстойнике, закрыт и сообщается с атмосферой через отверстие (Авторское свидетельство SU №1784711, E02B 7/18 от 30.12.1992).A siphon spillway of a hydraulic structure is known, including discharge vertical and horizontal channels, moreover, to regulate the depth of the intake, the discharge vertical channel is closed by forming an additional discharge external channel and an external cylinder moving in height, the upper end of which is above the water level in the sump, is closed and communicates with the atmosphere through hole (Copyright certificate SU No. 1784711,
Недостатком данного устройства является то, что дополнительная вертикальная преграда вертикального канала по высоте сброса и регулирования воды ограничивает пропускную способность водопропускной трубы ограниченным высотным сечением из-за наличия воздуха под колпаком. Кроме того, недостатком являются незащищенность от депрессионной воронки, захватывающей поверхностный слой воды из отстойника, отсутствие плавного винтового привода для регулирования сброса воды. Другим недостатком является то, что в реальных условиях дно отстойника заиливается наносами при длительной его эксплуатации, донные и взвешенные наносы заполняют дно отстойника, а это ведет к ухудшению эксплуатации, при этом уровень резко повышается в отстойнике, и транспортирующая способность взмученного потока способствует поступлению наносов в сифон.The disadvantage of this device is that an additional vertical barrier of the vertical channel in terms of discharge height and water regulation limits the throughput of the culvert to a limited height section due to the presence of air under the hood. In addition, the disadvantage is the insecurity from the depression funnel, capturing the surface layer of water from the sump, the lack of a smooth screw drive to control the discharge of water. Another disadvantage is that under real conditions, the bottom of the sump is silted with sediment during its long-term operation, the bottom and suspended sediments fill the bottom of the sump, and this leads to poor operation, while the level increases sharply in the sump, and the transporting ability of the turbulent flow contributes to the entry of sediment into siphon.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для сброса и регулирования глубины забора воды из отстойника, включающее отводящие вертикальный и горизонтальный каналы, задвижку и водобойный колодец, причем для регулирования глубины забора воды отводящий вертикальный канал закрыт внешним цилиндром, образующим дополнительный отводящий внешний канал, перемещаемый по высоте, верхний конец которого находится над уровнем воды в отстойнике и через отверстие сообщается с атмосферой, устройство имеет винтовой привод для перемещения внешнего цилиндра по высоте, на нижней кромке которого закреплена реборда, ликвидирующая декомпрессионную воронку при перетоке воды в отводящий внешний канал, а отверстие для сообщения с атмосферой защищено от загрязнения и замерзания, при этом конструктивные геометрические параметры устройства, отводящих вертикального и внешнего каналов рассчитываются по формулам гидравлики с учетом притока воды в отстойник, регулируемой глубины погружения внешнего цилиндра в отстойник (Патент RU №2334047, E02B 7/18 от 20.09.2008).The closest technical solution adopted for the prototype is a device for dumping and regulating the depth of water intake from the sump, including the outlet vertical and horizontal channels, a valve and a water well, and to regulate the depth of water intake, the outlet vertical channel is closed by an external cylinder, forming an additional outlet external a channel moving in height, the upper end of which is above the water level in the sump and through the hole communicates with the atmosphere, the device has screws a drive for moving the external cylinder in height, on the lower edge of which there is a flange fixed, eliminating the decompression funnel when water flows into the external channel, and the hole for communication with the atmosphere is protected from pollution and freezing, while the design geometric parameters of the device, which discharge vertical and external the channels are calculated according to the hydraulics formulas taking into account the influx of water into the sump, the adjustable depth of immersion of the outer cylinder in the sump (Patent RU No. 2334047,
Недостатком указанного устройства является необходимость работы в режиме поступления чистой воды из средних слоев отстойника, однако при этом не учитывает того, что накопление наносов в отстойной камере происходит постепенно со стороны движения водного потока. При достижении определенного уровня наносов перед ребордой подача воды происходит с формированием такого потока с наносами активно по высоте всей шахты, что приводит к нарушению депрессионной воронки, захватывающей активно увеличение транспортирующей способности взмученного потока, что способствует сбросу его через вертикальный и горизонтальный каналы в водобойный колодец, а значит, происходит нарушение сброса воды экологически чистых слоев воды в отстойнике по неразмываемым каналам. Кроме того, приток воды в отстойник и регулирование глубины погружения внешнего цилиндра в отстойник достаточно трудно точно рассчитать по данным зависимостям с допустимой погрешностью ошибки ± 5% (как это требую расчеты), а также всегда возникает ошибка и в геометрических параметрах изготовления всех элементов конструкции. Кроме того, имеет место сложность ручного регулирования с наружной стороны самого внешнего цилиндра с ребордой винтовым приводом для слоя воды в определенных размерах в толще отстойника, идущего на сброс, в результате расход воды ограничен заглублением цилиндра с ребордой, соответственно, малая пропускная способность, так как внешний цилиндр с нижней стороны не защищен от поступления различных донных влечений постоянно находящихся во взвешенном состояние в толще воды, в частности, при движении потока воды и ее забора для сброса из отстойника, т.е. ненадежность регулирования глубины забора воды из отстойника. Другим недостатком является то, что диаметр отводящего вертикального канала равен диаметру отводящего горизонтального канала, в результате образуется завихрение в каналах (кавитация), работа, особенно в зоне колена, происходит не полным сечением, и на выходе в водобойный колодец поток воды выходи с большим шумом от захвата воздуха с водой.The disadvantage of this device is the need to work in the mode of receipt of clean water from the middle layers of the sump, however, it does not take into account the fact that the accumulation of sediment in the sump chamber occurs gradually from the direction of movement of the water stream. Upon reaching a certain level of sediment in front of the flange, water is supplied with the formation of such a flow with sediment actively along the height of the entire shaft, which leads to a violation of the depression funnel, which captures actively increasing the transporting capacity of the turbid flow, which contributes to its discharge through the vertical and horizontal channels into the water well, which means that there is a violation of the discharge of water from environmentally friendly layers of water in the sump through indelible channels. In addition, the inflow of water into the sump and the regulation of the immersion depth of the outer cylinder in the sump is quite difficult to accurately calculate from these dependencies with an error margin of ± 5% (as this requires calculations), and there is always an error in the geometric parameters of the manufacture of all structural elements. In addition, there is the difficulty of manual regulation from the outside of the outermost cylinder with a flange screw drive for a layer of water in certain sizes in the thickness of the settling tank going to the discharge, as a result, the water flow is limited by the deepening of the cylinder with the flange, respectively, low throughput, since the outer cylinder on the bottom side is not protected from the influx of various bottom drives constantly suspended in the water column, in particular, when the flow of water and its intake move to discharge from the sludge ynik, i.e. unreliability of regulation of the depth of water intake from the sump. Another disadvantage is that the diameter of the outlet vertical channel is equal to the diameter of the outlet horizontal channel, as a result, a turbulence in the channels (cavitation) is formed, work, especially in the knee zone, does not occur in full cross section, and at the outlet to the water well, water flow out with a lot of noise from trapping air with water.
Технический результат предлагаемого технического решения является повышение эффективности и расширение эксплуатационных возможностей в работе, а также в стабильной работы сооружения, и экологической гармонии с природной средой.The technical result of the proposed technical solution is to increase efficiency and expand operational capabilities in work, as well as in the stable operation of the structure, and environmental harmony with the natural environment.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сброса и регулирования глубины забора воды из отстойника, включающее отводящие вертикальный и горизонтальный каналы, задвижку и водобойный колодец, причем для регулирования глубины забора воды отводящий вертикальный канал, верхний конец которого находится над уровнем воды в отстойнике и через отверстие сообщается с атмосферой, винтовой привод, цилиндр, на нижней кромке которого закреплена реборда, ликвидирующая декомпрессионную воронку при перетоке воды в отводящий внешний канал, а отверстие для сообщения с атмосферой защищено от загрязнения и замерзания, при этом устройство имеет конструктивные геометрические параметры, рассчитанные по определенным зависимостям гидравлики, оно снабжено наносоотводящим устройством, выполненного в виде водовыпускного патрубка с прикрепленным затвором, установленного на конце патрубка с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости, при этом выходной конец патрубка с затвором размещен в дополнительном водобойном наносоотводящем закрытом колодце, расположенным на внешней стороне стенки плотины с отводящим трубопроводом, причем отводящий вертикальный канал, расположенный внутри внешнего канала выполнен в виде сильфона, снабженного механизмом изменения положения сильфона относительно дна корпуса отводящего горизонтального канала.The specified technical result is achieved by the fact that a device for dumping and regulating the depth of water intake from the sump, including diverting vertical and horizontal channels, a valve and a water well, and to regulate the depth of water intake a diverting vertical channel, the upper end of which is above the water level in the sump and through the hole communicates with the atmosphere, a screw drive, a cylinder, on the lower edge of which a flange is fixed, eliminating the decompression funnel during the flow of water into the discharge the external channel, and the hole for communication with the atmosphere is protected from pollution and freezing, while the device has structural geometric parameters calculated according to certain hydraulic dependencies, it is equipped with a nano-discharge device made in the form of a water outlet pipe with an attached shutter mounted on the end of the pipe with the possibility of rotation in the longitudinal vertical plane, while the outlet end of the nozzle with a shutter is placed in an additional water-borne nanoreducing closed well, p located on the outer side of the dam wall with a discharge pipe, and the vertical outlet channel located inside the external channel is made in the form of a bellows equipped with a mechanism for changing the position of the bellows relative to the bottom of the body of the horizontal outlet channel.
Кроме того, входной конец внешнего канала с ребордой снабжен сорозадерживающей решеткой.In addition, the inlet end of the external channel with a flange is equipped with a trash-holding grid.
Кроме того, входной оголовок сильфона снабжен кольцевым водосливом.In addition, the inlet head of the bellows is equipped with an annular spillway.
Кроме того, механизм изменения положения сильфона выполнен в виде регулировочного винта, жестко закрепленного на сильфоне.In addition, the mechanism for changing the position of the bellows is made in the form of an adjusting screw rigidly mounted on the bellows.
Кроме того, нижний конец корпуса отводящего горизонтального канала имеет упор для крепления со стенкой плотины.In addition, the lower end of the housing of the horizontal outlet channel has a stop for mounting with the wall of the dam.
Кроме того, нижний конец затвора имеет козырек, шарнирно соединен с механизмом изменения затвора.In addition, the lower end of the shutter has a visor, pivotally connected to the shutter change mechanism.
Кроме того, отводящий горизонтальный канал выполнен диаметром меньшим, чем диаметр сильфона.In addition, the outlet horizontal channel is made with a diameter smaller than the diameter of the bellows.
Реализация отличительных признаков устройства изобретения обусловливает появлению важных новых свойств объекта. Благодаря тому, что в качестве средства в виде наносоотводящего устройства, выполненного в виде водовыпускного патрубка с прикрепленным затвором, установленного на конце патрубка с возможностью поворота, а также дополнительного водобойного закрытого колодца, расположенным на внешней стороне стенки плотины с отводящим трубопроводом, когда в отстойной камере происходит постепенно с движением потока выпадение на дно большого количества наносов, наполнение начинает в нем увеличиваться, в работу вступает наносоотводящее устройство. Все это вместе взятое устранит поступление формирование такого потока с наносами в шахту (в канал), выполненную с сильфоном, который снабжен механизмом изменения положения сильфона, относительно дна корпуса отводящего горизонтального канала, при этом канал с сильфоном защищены сорозадерживающей решеткой (сеткой). Как правило, смыв наносов интенсивно протекает у щитового отверстия патрубка. Поэтому, в начале, освобождается от наносов место перед патрубком, далее этот процесс по длине отстойника увеличивается.The implementation of the distinguishing features of the device of the invention leads to the emergence of important new properties of the object. Due to the fact that as a means in the form of a nano-diverting device, made in the form of a water outlet pipe with an attached shutter, mounted on the end of the pipe with the possibility of rotation, as well as an additional closed water well, located on the outside of the dam wall with a discharge pipe, when in the settling chamber gradually with the movement of the stream, a large amount of sediment falls to the bottom, the filling begins to increase in it, a nano-diverting device comes into operation. All this taken together will prevent the formation of such a stream with sediment into the shaft (into the channel) made with a bellows, which is equipped with a mechanism for changing the position of the bellows relative to the bottom of the body of the outlet horizontal channel, while the channel with the bellows is protected by a trapping grid (grid). As a rule, sediment washout flows intensively at the shield opening of the nozzle. Therefore, in the beginning, the place in front of the pipe is freed from sediment, then this process increases along the length of the sump.
Поскольку эффективность устройства достигается при открытии затвора сливного отверстия патрубка в дополнительный закрытый водобойный колодец, живое сечение потока резко увеличивается, вызывая резкое увеличение скорости и транспортирующей способности взмученного потока, что способствует сокращению времени промывки в несколько раз и уменьшению удельного объема воды на смыв 1 м3 наносов в пределах размещения вертикального канала с сильфоном перед плотиной. В результате заполнения водой, освобожденной от наносов, расположение вертикального канала с сильфоном устанавливается на требуемый уровень, верхняя кромка при этом сильфона выполнена кольцевым выпуклым водосливом, и поднятый при помощи винтового устройства, связанное с отметкой горизонтов воды, начнется сброс и регулирование воды плавно из отстойника сильфоном, закрепленного в нужном положении при помощи винтового устройства, тем самым реборда не позволит развиваться депрессионной воронке и засасывать наносы из нижних слоев на дне отстойника, которого они постоянно накапливаются, так как уровень постоянно буде обеспечиваться сбросом чистой воды из средних его слоев. Сорозадерживающая решетка (сетка), расположенная ниже реборды также способствует задержанию мусора и молоди рыб. При этом исключается кольматация фильтрующей решетки и происходит смыв грунта и других растительных остатков. Зона водосброса приобретает по кольцу вертикального канала большую площадь очищения для восходящего чистого потока воды вместе размещения сильфона, который закреплен нижним концом к дну корпуса с отводящим горизонтальным каналом.Since the efficiency of the device is achieved by opening the shutter of the drain hole of the nozzle into an additional closed water well, the living cross-section of the flow increases sharply, causing a sharp increase in the speed and transporting ability of the turbulent flow, which helps to reduce the washing time by several times and decrease the specific volume of water per flush 1 m 3 sediment within the vertical channel with a bellows in front of the dam. As a result of filling with sediment-free water, the location of the vertical channel with the bellows is set to the required level, the upper edge of the bellows is made of an annular convex spillway, and raised with the help of a screw device associated with the marking of water horizons, water discharge and regulation will begin smoothly from the sump a bellows secured in position using a screw device, thus the flange will not allow the development of a depression funnel and suck in sediments from the lower layers at the bottom tstoynika, which they constantly accumulate, because the level is constantly Buda provides relief of clean water from the middle strata. A debris trap (net) located below the flange also helps to trap debris and young fish. This eliminates the clogging of the filter grate and flushes out the soil and other plant debris. The spillway zone acquires a large area of purification along the ring of the vertical channel for the ascending clean water flow together with the placement of the bellows, which is fixed with its lower end to the bottom of the body with a horizontal outlet channel.
В связи с этим нужно предусматривать оптимальные соотношения и взаимовлияния всего гидротехнического сооружения.In this regard, it is necessary to provide for the optimal ratio and mutual influence of the entire hydraulic structure.
Итак, анализ выявленной информации о существенном уровне техники в данной области и сущность предложенного изобретения показали, что последнее отвечает критерию патентоспособности «новизна».So, the analysis of the revealed information about the essential level of technology in this field and the essence of the proposed invention showed that the latter meets the patentability criterion of "novelty."
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает получение нового технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый правовой охраны.Thus, the claimed combination of essential features of the invention provides a new technical result in all cases to which the claimed legal protection applies.
В ходе проведенного анализа заявителем поиска информации в области гидравлических устройств для сброса воды из отстойников, водоемов и водосборников обнаружены отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения среди известных объектов этого же направления. Однако совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения, способствующая достижению нового технического результата, и ее влияние на последующий из существующего уровня техники не обнаружены.In the course of the analysis by the applicant of the search for information in the field of hydraulic devices for discharging water from sedimentation tanks, reservoirs and water collectors, some distinctive features of the claimed invention were discovered among well-known objects in the same direction. However, the set of essential features of the invention, contributing to the achievement of a new technical result, and its effect on the subsequent from the existing level of technology are not found.
Именно совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить новый технический результат - повышение эффективности и расширение эксплуатационных возможностей в работе, а также в стабильной работы сооружения, и экологической гармонии с природной средой.It is the combination of essential distinguishing features that allows to obtain a new technical result - increasing efficiency and expanding operational capabilities in work, as well as in the stable operation of the structure, and ecological harmony with the natural environment.
Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности как «изобретательский уровень».Therefore, the present invention has such a patentability criterion as "inventive step".
На чертеже показано устройство для сброса и регулирования глубины забора воды из отстойника.The drawing shows a device for dumping and regulating the depth of water intake from the sump.
Устройство для сброса и регулирования глубины забора воды из отстойника включает плотину 1, дно отстойника 2, верхний уровень воды в отстойнике 3, вертикальный патрубок 4 в виде сварного корпуса. На оголовке вертикального патрубка 4. соединяющего сбросной горизонтальный канал 5 с задвижкой бис водобойным колодцем 7, установлен вертикальный канал в виде сильфона 8 с кольцевым водосливом 9, и соединенного в верхней части с винтовым приводом 10 вертикального перемещения, закрепленного в нужном положении на крышке 11. Сильфон 8 состоит из жестких колец 12 и гофрированного чехла 13 из эластичного материала. Сильфон 8 имеет диаметр, больший, чем диаметр отводящего горизонтального канала 5. Входное устройство выполнено в виде внешнего неподвижного цилиндра 14 с ребордой 15. Неподвижный цилиндр 14 содержит водоприемный внешний отводящий канал 16, огражденный сороудерживающей решеткой 17 (сеткой), закрепленной жестко связями 18 со сварным корпусом 4 и горизонтальным отводящим каналом 5, слой воды в отстойнике, идущий на сброс 19, крышка 11 с отверстием для сообщения внешнего канала 16 с атмосферой 20. Плотина 1 в виде перегораживающей стенки содержит у дна отстойника 2 наносоотводящее устройство, выполненное водовыпускным патрубком 21, оборудованным затвором 22 с козырьком 23, который соединен шарниром 24 с механизмом изменения 25 затвора 22 для перекрытия (открытия) водовыпускного патрубка 21. Конец водовыпускного патрубка 21 с затвором 22 размещен в дополнительном наносоотводящем закрытом водобойном колодце 26 с донным отверстием 27 трубопровода 28, при этом закрытый водобойный колодец 26 отделен от водобойного колодца 7. Козырек 23 служит для направления воды бурлящего транспортирующего и взмученного потока в донное отверстие 27 трубопровода 28 при перемещении затвора 22 подъемником 29.A device for dumping and regulating the depth of water intake from the sump includes a dam 1, the bottom of the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При необходимости работы в режиме сброса чистой воды из отстойника 2, уровень воды 3 в нем по внешнему отводящему каналу 16 поднимается, вытесняя воздух через отверстие 20 в крышке 11, и при помощи винтового привода 10 на требуемый уровень закрепляют вертикальный канал в виде сильфона 8. В результате наличия кольцевого водослива 9, выпуклый кверху, вызовет безотрывное усиленное заполнение всего объема сильфона 8, диаметр которого больше диаметра отводящего горизонтального канала 5, соединенного со сварным корпусом 4 (патрубок), который связан с сильфоном 8, т.е. поток выходит полным сечением в водобойный колодец 7. что обеспечивает равномерный сброс и через сильфон 7. Таким образом, вертикальный патрубок 4, выполненный сварным корпусом, к которому закреплен удлиненный сильфон 8, последний выполнен из жестких колец 12 с гофрой 13 и растянутого состояния, при этом по мере наполнения воды, гофра удерживается в вертикальном положении с помощью винтового привода 10. Так происходит до тех пор, пока не потребуется плавно изменить вертикальное положение сильфона 8 во внешнем канале 16, ограниченного цилиндром 14 с сороудерживающей решеткой 17 (сеткой), закрепленной жесткими связями 18 со сварным корпусом 4 и отводящего горизонтального канала 5.If you need to work in the mode of discharge of clean water from the
При необходимости отключения воды, достаточно будет переместить верхний конец сильфона 8 с водосливом 9 в верхнее крайнее положение винтовым приводом 10 и зафиксировать, что предохранить его от заполнения и отстоя воды в нем, т.е. отсутствует кольматация (забивка) внутренней полости неработающего сильфона 8 грунтом и мелкими частицами.If it is necessary to turn off the water, it will be enough to move the upper end of the
По мере накопления высоты наносов происходит поднятия уровня воды в отстойнике 3, приведет к тому, что тогда в работу вступает наносоотводящее устройство. При помощи винтового привода 25 наступает момент на промывку наносов, чтобы не позволять развитию депрессионной воронке засасывать наносы с нижних слоев воды, в которых они накапливаются, а также возможность промывки сороудерживающей решетки 17 от прилипшей растительности и других влечений. Таким образом, при критическом уровне наносов, затвор 22 с козырьком 23 поднимают вверх, отрывают отверстие водовыпускного патрубка 21, и начинается цикл смыва наносов в дополнительный закрытый водобойный колодец 26. Затвор 22 оборудован механизмом изменения 25 через шарнир 24. В результате установки дополнительного компактного закрытого водобойного колодца 26 накопившиеся наносы на дне отстойника 2 одновременно насыщенными ими потока и транспортированием их через патрубок 21 поступают в донное отверстие 27 трубопровода 28 в нижний бьеф.As the height of the sediment accumulates, the water level rises in the
Формирование и транспортировка такого потока с наносами происходит активно вокруг водоприемного внешнего отводящего канала 16 и неподвижного цилиндра 14 с ребордой 15 и решеткой 17. Как правило, смыв наносов интенсивно протекает у щитового (затвора) отверстия. Поэтому вначале освобождается от наносов зона перед водосбросным патрубком 21, далее смыв призмы отложившихся наносов увеличивается как по высоте, так и по длине водоема 3 (отстойника). В результате этого процесса сброс потока из более чистых слоев водоемов 19, постоянно стабилизируется, что позволяет повысить уровень экологической безопасности внешних водоемов. Температурный режим воды остается тем же, что отмечено и в прототипе без изменения.The formation and transportation of such a flow with sediment occurs actively around the water intake
Соответственно определенному времени работы устройство вновь заполняется чистой водой, сильфон 8 устанавливается на требуемый уровень при помощи винтового привода 10 (расширяется область высоты слоя, идущего на сброс по сравнению с прототипом), одновременно затвор 22 закрывают при помощи подъемника 25, который расположен в дополнительном закрытом водобойном колодце 26. Благодаря этому конструкция с сильфоном 8 обладает способностью контроля и регулирования в широких пределах сброса слоя чистой воды из отстойника 2.According to a certain operating time, the device is again filled with clean water, the
Наличие конструкции регулируемого сильфона, сороудерживающей решетки (сетки), горизонтального отводящего канала с корпусом и связи с дополнительным закрытым водобойным колодцем отдельно от водобойного колодца для чистой воды, улучшаю условия эксплуатации, а также дает возможность предотвратить засасывание мусора и наносов в отводящий вертикальный канал, выполненный в виде сильфона с чистой водой, забираемой из средних более широких слоев водоема, что снижает эксплуатационные затраты, увеличивает пропускную способность, а все это позволяет повысить и уровень экологической безопасности внешних водоемов. Следует отметить, что конструкция описанного устройства значительно унифицирована, поскольку отводящие каналы не засоряются мусором и наносами в течение длительного времени эксплуатации с обеспечением дифференцированного регулирования заданных сбросов расходов из средних слоев отстойника; малая материалоемкость элементов сбросных каналов, прогрессивность конструктивных элементов и материалов, которые могут быть изготовлены из полимерных материалов. Повышается надежность и обеспечивается стабильность с обеспечением дифференцированного регулирования и сброса воды из отстойника, и бесперебойная работа устройства.The presence of the design of an adjustable bellows, a trash guard (mesh), a horizontal outlet channel with a housing and communication with an additional closed water well, separate from the water well for clean water, improve operating conditions, and also makes it possible to prevent the absorption of debris and sediment into the vertical discharge channel made in the form of a bellows with clean water taken from the middle wider layers of the reservoir, which reduces operating costs, increases throughput, and all this poses olyaet increase the level of environmental safety of external reservoirs. It should be noted that the design of the described device is significantly unified, since the discharge channels do not become clogged with debris and sediment for a long time of operation, providing differentiated regulation of predetermined discharge flows from the middle layers of the sump; low material consumption of the elements of the discharge channels, the progressiveness of structural elements and materials that can be made of polymeric materials. Reliability is increased and stability is ensured with the provision of differentiated regulation and discharge of water from the sump, and uninterrupted operation of the device.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101762A RU2640279C1 (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Device for discharge and regulation of water withdrawal depth from sump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101762A RU2640279C1 (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Device for discharge and regulation of water withdrawal depth from sump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2640279C1 true RU2640279C1 (en) | 2017-12-27 |
Family
ID=63857425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017101762A RU2640279C1 (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Device for discharge and regulation of water withdrawal depth from sump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2640279C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111179255A (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 南京衍构科技有限公司 | Feature recognition method in automatic preparation process of membrane water-cooled wall |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU32385A1 (en) * | 1932-04-02 | 1933-09-30 | Б.И. Покровский | Adaptation to the siphon drain to adjust the height of the upstream, corresponding to the inclusion of the siphon in the work or turn it off |
| US2745426A (en) * | 1952-02-20 | 1956-05-15 | Ponsar Yves Marie | Arrangement for adjusting a flow of liquid |
| SU1388507A1 (en) * | 1985-10-24 | 1988-04-15 | Грузинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Syphon-type spillway of hydraulic engineering structure |
| RU2334047C2 (en) * | 2006-01-31 | 2008-09-20 | Василий Витаутасович Сенкус | Device for dump and regulation of withdrawal depth from holding basin |
-
2017
- 2017-01-19 RU RU2017101762A patent/RU2640279C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU32385A1 (en) * | 1932-04-02 | 1933-09-30 | Б.И. Покровский | Adaptation to the siphon drain to adjust the height of the upstream, corresponding to the inclusion of the siphon in the work or turn it off |
| US2745426A (en) * | 1952-02-20 | 1956-05-15 | Ponsar Yves Marie | Arrangement for adjusting a flow of liquid |
| SU1388507A1 (en) * | 1985-10-24 | 1988-04-15 | Грузинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Syphon-type spillway of hydraulic engineering structure |
| RU2334047C2 (en) * | 2006-01-31 | 2008-09-20 | Василий Витаутасович Сенкус | Device for dump and regulation of withdrawal depth from holding basin |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111179255A (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 南京衍构科技有限公司 | Feature recognition method in automatic preparation process of membrane water-cooled wall |
| CN111179255B (en) * | 2019-12-30 | 2021-11-16 | 南京衍构科技有限公司 | Feature recognition method in automatic preparation process of membrane water-cooled wall |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101400313B1 (en) | Water treatment facility | |
| KR101522515B1 (en) | Friendly eco-friendly eco-friendly power generation system that is equipped to purify contaminated river water from point pollution sources and nonpoint pollution sources and to produce electricity by utilizing river ecosystem | |
| CN104074262B (en) | A kind of rainwater inspection well intelligence pollution cutting device | |
| KR101532276B1 (en) | Green algae prevention and sludge releasing system for upstream of dam | |
| RU2640279C1 (en) | Device for discharge and regulation of water withdrawal depth from sump | |
| KR20070061500A (en) | Waterway cleaning method by floating movable trap | |
| KR20140005834A (en) | Naturally friendly eco-friendly method that restores natural ecosystem by using fish that restores river ecosystem while purifying polluted river water naturally by discharging heavy river water | |
| RU2636944C1 (en) | Sand and gravel trap | |
| KR101574480B1 (en) | Environment-friendly water quality control system that removes pollutants and contaminants from rainwater or river water flowing into rivers and purifies them with clean water | |
| CN203977565U (en) | A kind of rainwater inspection well intelligence pollution cutting device | |
| JP4603211B2 (en) | Lifting overflow dam | |
| RU2770486C1 (en) | Drainage device | |
| KR20140016219A (en) | Nature-friendly eco-friendly method that restores natural ecosystem by constructing fishery that restores river ecosystem while naturally purifying polluted river water by storing large amount of river water in multiple stages | |
| KR20140006747A (en) | Naturally friendly, eco-friendly method that cleans polluted river water by naturally discharging polluted river water by first forming clean water at the same time | |
| RU2334047C2 (en) | Device for dump and regulation of withdrawal depth from holding basin | |
| CN100384749C (en) | Self-adjusting dry-wet alternated parallel-operation water tank system | |
| KR20150007271A (en) | Friendly eco-friendly water purification system that recovers river ecosystem while producing electricity using eco-friendly multifunctional movable water gate composed of eco-friendly eco-friendly method | |
| JP4435064B2 (en) | Pump station system and sewage treatment method in combined sewer | |
| KR100805159B1 (en) | Dam easy to discharge deposit | |
| CN219386215U (en) | Gate for water supply and drainage engineering | |
| JP5577482B2 (en) | Fushie pipe | |
| JP2018122277A (en) | Removal device of suspended matter | |
| JP4384111B2 (en) | Overflow water dust remover | |
| KR20140006752A (en) | Nature-friendly eco-friendly method that purifies polluted river water by discharging polluted river water by first discharging heavy river water while performing fishery function that restores river ecosystem | |
| KR20140024943A (en) | Nature-friendly, environmentally friendly process that naturally cleans contaminated river water using automatic fisheries and multifunctional movable gates configured to generate electricity |