RU2776646C1

RU2776646C1 - Energy dissipator for pipe water outlet

Info

Publication number: RU2776646C1
Application number: RU2021113131A
Authority: RU
Inventors: Юлия Евгеньевна Домашенко; Максим Анатольевич Ляшков
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2022-07-22

Abstract

FIELD: hydraulics.

SUBSTANCE: invention relates to hydraulic structures, namely, to apparatus for dissipating the water flow energy, and can be used in the lower pools of pipe structures. Energy dissipator for pipe water outlet includes a pipe head wall 6 made in the form of an expanding truncated cone with holes 10 with a diameter of 20 mm, allowing the water flow to dissipate evenly in the water intake well 5. Conical perforated head wall 6 rests on the bottom of the well 5 and is immersed in the filtering filler 7 from ash disposal waste with a fraction size of 25 to 32 mm and a filling layer of at least 1 m.

EFFECT: application of the invention allows improving the efficiency of operation of a reclamation network, protecting against destruction and erosion of reinforced concrete elements of water intake wells, and reducing the process of sludge accumulation in the irrigation network.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока, и может быть использовано в нижних бьефах трубчатых сооружений.The invention relates to hydraulic structures, namely to devices for damping the energy of a water flow, and can be used in the downstream of tubular structures.

Известен гаситель энергии для трубчатых водовыпусков, содержащий трубу с продольными щелевыми отверстиями (Авторское свидетельство СССР № 740890, кл. Е02В 8/06, 1978).Known energy absorber for tubular water outlets containing a pipe with longitudinal slotted holes (USSR Author's certificate No. 740890, class E02B 8/06, 1978).

Недостатком данной конструкции является то, что происходит сужение в плане струй, вытекающих из щелей, а это приводит к увеличению местных скоростей, а, следовательно, к размыву дна русла у гасителя. Кроме того, если расход выше или ниже оптимального, эффективность и надежность работы гасителя понижается, так как он не учитывает постоянную промывку песка и гравия с заглушенным торцом, т.е. происходит скопление песка и гравия (кольматация) в конце трубы.The disadvantage of this design is that there is a narrowing in terms of the jets flowing from the slots, and this leads to an increase in local velocities, and, consequently, to the erosion of the bottom of the channel at the absorber. In addition, if the flow rate is higher or lower than optimal, the efficiency and reliability of the absorber is reduced, since it does not take into account the constant washing of sand and gravel with a plugged end, i.e. there is an accumulation of sand and gravel (colmatation) at the end of the pipe.

Известен также гаситель энергии потока, включающий подводящую трубу, входящую в кожух, выполненный в виде усеченного конуса, поверхность которого перфорирована (Авторское свидетельство СССР № 1036835, кл. Е02В 8/06, 1982).Also known absorber flow energy, including a supply pipe included in the casing, made in the form of a truncated cone, the surface of which is perforated (USSR Author's certificate No. 1036835, class E02V 8/06, 1982).

Недостатком известного гасителя является то, что он работает эффективно при пропуске оптимального расхода, если расход выше или ниже оптимального, эффективность и надежность работы гасителя понижается, так как струи вытекающие через перфорацию в кожух мало изменяют направление потока, а, следовательно, соударение их малоэффективно гасит энергию потока. Кроме того, занесение заглушенного торца усеченного конуса песком и гравием уменьшает реактивное воздействие через перфорацию на водный поток, т.е. они засоряются. В результате всего этого, соударение струй также нарушается, т.е. меняется живое сечение перфорированной напорной трубы.The disadvantage of the known absorber is that it works efficiently when the optimal flow rate is missed, if the flow rate is higher or lower than the optimal one, the efficiency and reliability of the absorber decreases, since the jets flowing through the perforation into the casing change the direction of the flow a little, and, therefore, their impact dampens them ineffectively. flow energy. In addition, filling the plugged end of the truncated cone with sand and gravel reduces the reactive effect through the perforation on the water flow, i.e. they get dirty. As a result of all this, the collision of the jets is also violated, i.e. the free section of the perforated pressure pipe changes.

Известно изобретение гаситель энергии потока (RU 2524987, 10.08.2014), включающий гаситель энергии потока, с горизонтальным участком водовода, кольцевую камеру гашения, снабженную виброэкраном сферической формы выпуклостью верх, размещенным соосно отверстию вертикального впускного патрубка, установленного в конце водовода, камеру с вертикальными выступами-ограничителями, взаимодействующие с кольцевым упором в виде диска, виброэкран, выполненный с возможностью вертикального перемещения и имеет стойки в виде направляющих регулировочных винтов, снабженных пружинами.It is known the invention of a flow energy damper (RU 2524987, 08/10/2014), including a flow energy damper, with a horizontal section of the conduit, an annular damping chamber equipped with a spherical vibration screen with a convex top, placed coaxially with the opening of the vertical inlet pipe installed at the end of the conduit, a chamber with vertical protrusions-limiters interacting with an annular stop in the form of a disk, a vibration screen made with the possibility of vertical movement and has racks in the form of guide adjusting screws equipped with springs.

Недостатком данного изобретения является сложность его конструкции и эксплуатации, а именно, регулирование силового воздействия на пружину, обеспечивающая различное открытие кольцевого отверстия между стенками камеры и торцом кольцевого упора осуществляется направляющим регулировочным винтом с гайкой. В отрезке пустотелой трубы, расположенной в коньковой части виброэкрана, собирается атмосферный воздух, для откачки которого следует устанавливать вакуум-насос, что бы работа пружины сжатия лучше учитывала общую массу давления воды.The disadvantage of this invention is the complexity of its design and operation, namely, the regulation of the force acting on the spring, which provides a different opening of the annular hole between the chamber walls and the end of the annular stop, is carried out by a guide adjusting screw with a nut. Atmospheric air is collected in a section of a hollow pipe located in the ridge part of the vibration screen, for pumping out of which a vacuum pump should be installed so that the operation of the compression spring would better take into account the total mass of water pressure.

Наиболее близким техническим решением является гаситель энергии потока для трубчатого водовыпуска (SU 1435690, 07.11.1988), включающий горизонтальный трубчатый оголовок в виде расширяющегося усеченного конуса с поперечной щелевой перфорацией на боковых стенках, в начале которого установлен завихритель, а в конце пластина с отверстиями. Оголовок размещен в водобойном колодце, выполненном в виде усеченного полуконуса, а сам колодец соединен с отводящим каналом.The closest technical solution is a flow energy damper for a tubular water outlet (SU 1435690, 11/07/1988), including a horizontal tubular head in the form of an expanding truncated cone with a transverse slotted perforation on the side walls, at the beginning of which a swirler is installed, and at the end a plate with holes. The head is placed in the water well, made in the form of a truncated semi-cone, and the well itself is connected to the discharge channel.

Недостатком данного изобретения является, сложность его конструкции, а именно, оголовок размещен в водобойном колодце, выполненном в виде усеченного конуса, расположенного горизонтально, что затрудняет его установку. Необходимость постоянного поддержание определенного напора воды, чтобы обеспечить процесс завихрения водного потока, иначе со временем произойдет заиливание водобойного колодца.The disadvantage of this invention is the complexity of its design, namely, the head is placed in a water well, made in the form of a truncated cone, located horizontally, which makes it difficult to install. The need to constantly maintain a certain pressure of water in order to ensure the process of swirling the water flow, otherwise, over time, siltation of the water well will occur.

Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в снижении кавитационных воздействий на элементы тракта водовыпусков, работающих в напорном режиме, в предотвращении разрушения железобетонных конструкций водоприемных колодцев и исключение заиления мелиоративной сети.The technical result from the use of the claimed invention is to reduce cavitation effects on the elements of the tract of water outlets operating in pressure mode, to prevent the destruction of reinforced concrete structures of water intake wells and to exclude siltation of the reclamation network.

Технический результат достигается тем, что в водоприемном колодце используется гаситель энергии водного потока в виде конусного перфорированного оголовка с отверстиями диаметром 20 мм, что позволяет потоку воды равномерно растекаться по водоприемному колодцу, при этом оголовок погружен в фильтрующий наполнитель из термических отходов золоотвалов с размером фракций 25–32 мм и слоем засыпки не менее 1 м. The technical result is achieved by the fact that the water intake well uses a water flow energy damper in the form of a conical perforated head with holes 20 mm in diameter, which allows the water flow to spread evenly over the water intake well, while the head is immersed in a filter media from thermal waste from ash dumps with a fraction size of 25 -32 mm and a backfill layer of at least 1 m.

Техническое решение поясняется фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 – трубчатый водовыпуск с водоприемным колодцем. На фиг. 2 – конусный перфорированный оголовок.The technical solution is illustrated in Fig. 1 and FIG. 2. In FIG. 1 - tubular water outlet with a water intake well. In FIG. 2 - conical perforated head.

Изобретение гаситель энергии потока для трубчатого водовыпуска включает следующие элементы (фиг. 1, 2): канал 1; водозаборный оголовок с решеткой 2; водотранспортирующий трубопровод 3; запорно-регулирующее устройство 4; водоприемный колодец 5; конусный оголовок 6; отходы золоотвалов фракцией диаметром 25–32 мм 7; трубопровод 8; насосная станция 9; отверстия перфорации диаметром 20 мм 10.The invention is a flow energy damper for a tubular outlet includes the following elements (Fig. 1, 2): channel 1; water intake head with grate 2; water-transporting pipeline 3; shut-off and control device 4; intake well 5; conical head 6; waste from ash dumps with a fraction of 25–32 mm in diameter 7; pipeline 8; pumping station 9; perforation holes with a diameter of 20 mm 10.

Изобретение гаситель энергии потока для трубчатого водовыпуска (фиг. 1) работает следующим образом: из канала 1 через водозаборный оголовок с решеткой 2 вода по водотраспортирующему трубопроводу 3 самотеком поступает в водоприемный колодец 5. На конце водотраспортирующего трубопровода 3 установлен конусный оголовок 6, с отверстиями перфорации диаметром 20 мм 10 (фиг. 2), имеющий упор на дно колодца. Конусный оголовок 6 погружен в засыпку слоем не менее 1 м из отходов золоотвалов размером фракций 25–32 мм 7. Регулирование потока в водотранспортирующем трубопроводе 3 осуществляется за счет запорно-регулирующего устройства 4. После забор воды из водоприемного колодца 5 через всасывающий трубопровод 8 осуществляется насосной станцией 9 и поступает на нужды орошения.The invention of the flow energy damper for a tubular water outlet (Fig. 1) works as follows: from channel 1 through a water intake head with a grate 2, water flows by gravity through a water transport pipeline 3 into a water intake well 5. A cone head 6 is installed at the end of the water transport pipeline 3, with perforation holes with a diameter of 20 mm 10 (Fig. 2), having an emphasis on the bottom of the well. The cone head 6 is immersed in the backfill with a layer of at least 1 m from the waste of ash dumps with a fraction size of 25–32 mm station 9 and supplied for irrigation.

Claims

A flow energy damper for a tubular water outlet, including a tubular head in the form of an expanding truncated cone, characterized in that the water flow energy damper located in the water intake well is made in the form of a perforated cone head with holes 20 mm in diameter, having an emphasis on the bottom of the well and immersed in a filter filler from waste from ash dumps with a fraction size of 25–32 mm and a backfill layer of at least 1 m.