SU1130666A1 - Method and hydropneumatic arrangement for forming and maintaining non-freezing water basin - Google Patents
Method and hydropneumatic arrangement for forming and maintaining non-freezing water basin Download PDFInfo
- Publication number
- SU1130666A1 SU1130666A1 SU833541919A SU3541919A SU1130666A1 SU 1130666 A1 SU1130666 A1 SU 1130666A1 SU 833541919 A SU833541919 A SU 833541919A SU 3541919 A SU3541919 A SU 3541919A SU 1130666 A1 SU1130666 A1 SU 1130666A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- air
- ice
- water
- forming
- nozzles
- Prior art date
Links
Abstract
1. Способ образовани и поддержани незамерзающей акватории, включающий формирование под водой водовоздушных струй, подаваемых по водо- и воздухопроводам , отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса разрушени льда и увеличени размеров незамерзающей акватории , подачу воздуха в воздухопровод осуществл ют импульсами периодом 5-10 с путем открыти и закрыти вентил воздухопровода . 2. Пневмогидравлическа установка дл образовани и поддержани незамерзающей акватории, содержаща центробежный насос, вод ной и воздушный трубопроводы, пневмогидравлические насадки, отличающа с тем, что, с целью интенсификации процесса разрушени льда и увеличени i размеров незамерзающей акватории, воздушный трубопровод снабжен установлен (Л ным на его конце вентилем с электромагнитным приводом и блоком управлени . со о Од о о:1. A method of forming and maintaining a non-freezing water area, including the formation of water-air jets supplied through water and air ducts under water, characterized in that, in order to intensify the process of breaking the ice and increasing the size of the ice-free water area, air is supplied to the air duct by pulses with a period of 5- 10 with by opening and closing the air duct valve. 2. A pneumatichydraulic installation for forming and maintaining an ice-free water area, containing a centrifugal pump, water and air pipelines, pneumohydraulic nozzles, characterized in that, in order to intensify the process of breaking the ice and increasing i the size of the ice-free water area, the air pipe is fitted ( at its end is a valve with an electromagnetic drive and a control unit.
Description
Изобретение относитс к водному транспорту и может быть использовано дл эксплуатации гидротехнических сооружений (шлюзов, причальных стенок портов, слипов судоремонтных заводов и др.) в уелоВИЯХ продленной навигацииThe invention relates to water transport and can be used for the operation of hydraulic structures (locks, berthing walls of ports, slips of shipyards, etc.) in the field of extended navigation.
Известен способ образовани и поддержани акватории в незамерзающем состо нии при помощи восход щих струй воздуха, осуществл ющих перемешивание слоев воды по глубине.There is a known method of forming and maintaining the water area in the non-freezing state by means of ascending air jets carrying out the mixing of water layers in depth.
Указанный способ осуществл етс с помощью барботажного устройства, представл ющего собой перфорированный трубопровод , проложенный на дне водоема, в который от компрессора подаетс сжатый воздух 1.This method is carried out using a bubbling device, which is a perforated pipeline laid at the bottom of the reservoir, into which compressed air 1 is supplied from the compressor.
Недостаток способа и устройства состоит в необходимости значительных капитальных вложений на строительство компрессорной станции.The disadvantage of the method and device is the need for significant capital investments for the construction of a compressor station.
Известен также способ образовани и поддержани незамерзающей акватории, включающий формирование под водой водовоздушных струй, подаваемых по водо- и воздухопроводам.There is also known a method of forming and maintaining a non-freezing water area, including the formation of water-air jets under water supplied through water and air ducts.
Известна пневмогидравлическа установка дл образовани и поддержани незамерзающей акватории, содержаща центробежный насос, вод ной и воздушный трубопроводы , пневмогидравлические насадки 2.A pneumatichydraulic installation is known for forming and maintaining an ice-free water area, comprising a centrifugal pump, water and air pipelines, pneumohydraulic nozzles 2.
Недостаток известного способа и установки состоит в низкой эффективности разрущени льда и относительно небольших размерах майны, образуемой и поддерживаемой с помощью пневмогидравлической установки.A disadvantage of the known method and installation consists in the low efficiency of ice crushing and the relatively small size of the lane formed and maintained by means of a pneumatic-hydraulic installation.
Цель изобретени - интенсификаци процесса разрушени льда и увеличение размеров незамерзающей акватории.The purpose of the invention is to intensify the process of breaking ice and increasing the size of the ice-free area.
Поставленна цель достигаетс тем, что подачу воздуха в воздухопровод осуществл ют импульсами периодом 5-10 с путем открыти и закрыти вентил воздухопровода .This goal is achieved by the fact that the air supply to the air duct is carried out by pulses for a period of 5-10 seconds by opening and closing the air duct valve.
Причем воздушный трубопровод снабжен установленным на его конце вентилем с электромагнитным приводом и блоком управлени .Moreover, the air pipeline is equipped with a valve with an electromagnetic actuator mounted on its end and a control unit.
На чертеже изображена пневмогидравлическа установка с импульсной подачей воздуха дл образовани и поддержани незамерзающей акватории.The drawing shows a pneumatic-hydraulic unit with a pulsed air supply to form and maintain an ice-free area.
Установка состоит из центробежного насоса 1, вод ного трубопровода 2, соедин емого с напорным патрубком насоса, воздушного трубопровода 3, пневмогидравлических насадков 4, корпус которых посредством ниппел соедин етс через воздухопровод с воздухом атмосферы, вентил 5 с электромагнитным приводом и блока 6 управлени вентилем.The installation consists of a centrifugal pump 1, a water pipeline 2 connected to the discharge port of the pump, an air pipe 3, pneumatic-hydraulic nozzles 4, the casing of which is connected to the atmosphere by means of a nipple through a duct, an electromagnetic actuator 6 and a valve control unit 6.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Трубопровод 2, оборудованный пневмогидравлическими насадками 4, и воздущный трубопровод 3, соединенный с корпусами насадков 4 посредством ниппелей и гибких шлангов, опускаютс на некоторую глубину от поверхности водоема и закрепл ютс таким образом, чтобы оба трубопровода 2 и 3 занимали горизонтальное положение, а пневмогидравлические насадки 4 оказались ориентированными вертикально вверх. Вод ной трубопровод 2 соедин етс с напорным патрубком насоса I, а конец воздущного трубопровода 3, выступающий из воды, оборудуетс вентилем 5 с электромагнитным приводом и блоком 6 управлени вентилем, работающим в автоматическом режиме.A pipeline 2, equipped with pneumatic-hydraulic nozzles 4, and an air duct 3, connected to the nozzle bodies 4 by means of nipples and flexible hoses, are lowered to a certain depth from the surface of the reservoir and fixed so that both pipelines 2 and 3 are horizontal, and the pneumo-hydraulic nozzles 4 were oriented vertically upwards. The water pipe 2 is connected to the pressure port of the pump I, and the end of the air pipe 3 protruding from the water is equipped with a valve 5 with an electromagnetic actuator and a valve control unit 6 operating in automatic mode.
К пневмогидравлическим насадкам 4 по вод ному трубопроводу 2 от насоса 1 под напором подаетс вода. Формирующиес на срезе сопел пневмогидравлических насадков 4 двухфазные водовоздушные струи поднимаютс на поверхность водоема, разруша лед ной покров и поддержива участок акватории в незамерзающем состо нии.Water is supplied to the pneumohydraulic nozzles 4 through the water pipe 2 from the pump 1 under pressure. The two-phase water-air jets formed at the nozzle section of the pneumohydraulic nozzles 4 rise to the surface of the reservoir, breaking the ice cover and maintaining a portion of the water area in an ice-free state.
Блок 6 управлени отрегулирован таким образом, что вентиль 5 с электромагнитным приводом открывает и закрывает воздухопровод с периодом 5-10 с.The control unit 6 is adjusted so that the valve 5 with an electromagnetic actuator opens and closes the air pipe with a period of 5-10 seconds.
Такой режим подачи воздуха порци ми к пневмогидравлическим насадкам 4 обеспечивает формирование дискретных во времени двухфазных струйных потоков, обладающих высоким силовым импульсом и способствующих интенсивному разрушению льда.This mode of air supply to the pneumohydraulic nozzles 4 in portions 4 ensures the formation of discrete in time two-phase jet streams, which have a high force impulse and contribute to intensive destruction of ice.
Гидродинамическое воздействие таких струй на лед снизу и интенсивное перемешивание слоев воды по глубине приводит к разрушению лед ного покрова, образованию и поддержанию незамерзающей акватории . Наличие воздушного компонента в двухфазной струе усиливает гидродинамическое воздействие на лед, интенсифицирует процесс перемешивани и подъем глубинных, более теплых, слоев воды на поверхность, что приводит к более быстрому образованию майны и увеличению ее размеров . Воздух к пневмогидравлическим насадкам поступает самотеком из атмосферы благодар большой инжектирующей способности вод ных струй, создающих разрежение внутри кожухов пневмогидравлических насадков 4, соединенных воздухопроводом 3 с атмосферой.The hydrodynamic effect of such jets on ice from below and the intensive mixing of water layers in depth leads to the destruction of the ice cover and the formation and maintenance of an ice-free area. The presence of the air component in a two-phase jet enhances the hydrodynamic effect on ice, intensifies the process of mixing and the rise of deep, warmer water layers on the surface, which leads to a more rapid formation of the lane and an increase in its size. Air to pneumohydraulic nozzles flows by gravity from the atmosphere due to the large injecting capacity of water jets, which create a vacuum inside the shells of pneumohydraulic nozzles 4 connected by air duct 3 to the atmosphere.
Импульсна подача воздуха к пневмогидравлическим насадкам осуществл етс путем периодического открыти и закрыти вентил 5, расположенного на конце воздухопровода . После перекрыти воздухопровода 3 вода, истекающа из гидравлических внутренних насадков, откачивает воздух из кожухов пневмогидравлических насадков 4 и воздухопровода 3, где создаетс разрежение . Воздух перестает поступать к пневмогидравлическим насадкам 4, и они продолжают работать как обычные вод ные сопла. В момент открыти вентил 5 благодар установившемус перепаду давлени к пневмогидравлическим насадкам 4 начинает поступать воздушный поток, обладающий значительной кинетической энергией. Затем вентиль 5 закрываетс и весь цикл повтор етс снова. Водовоздушные струи, формирующиес при этом на срезе сопел пневмогидравлических насадков в отличие от обычных водовоздущных струй обладают высокой ударной (разрешающей) способностью. Использование такого рода импульсных водовоздушных струй позвол ет ускорить процесс разрущени лед ного покрова. Это происходит за счет значительного локального повыщени давлени под нижней поверхностью льда, что приводит к выбиванию и отделению от основной массы льдин значительных размеров, вызывающих интенсивное взламывание и разрушение всего лед ного покрова в зоне действи пневмогидравлических струй. Благодар большим скорост м поверхностного течени , образуемого установкой с импульсной подачей воздуха, и его сильной турбулизации размеры майны, поддерживаемой в свободном ото льда состо нии, оказываютс в 1,5-1,7 раз больше, чем в случае использовани аналогичной пневмогидравлической установки с непрерывной подачей воздуха. Это позвол ет значительно снизить энергозатраты на образование и поддержание незамерзающей майны определенных размеров. Использование изобретени дает возможность отказатьс от строительства компрессорной станции, необходимой при эксплуатации барботажной установки. Кроме того, импульсна подача воздуха к пневмогидравлическим насадкам приводит к более быстрому (до 1,5 раз) разрущению лед ного покрова, чем при непрерывной подаче воздуха, имеющей место в обычной пневмогидравлической установке.The pulsed air supply to the pneumatic-hydraulic nozzles is carried out by periodically opening and closing the valve 5 located at the end of the air duct. After the duct 3 is shut off, the water flowing out of the hydraulic inner nozzles pumps out the air from the housings of the pneumohydraulic nozzles 4 and the duct 3, where vacuum is created. The air ceases to flow to the pneumatic-hydraulic nozzles 4, and they continue to work like ordinary water nozzles. At the moment of opening the valve 5, due to the steady-state pressure drop to the pneumatic-hydraulic nozzles 4, an air stream with considerable kinetic energy begins to flow. Then the valve 5 is closed and the whole cycle is repeated again. Water-air jets that form at the same time at the nozzle section of pneumo-hydraulic nozzles, in contrast to conventional air-jets, have a high impact (resolving) capacity. The use of this type of pulsed water-air jets accelerates the process of breaking the ice cover. This is due to a significant local increase in pressure under the lower surface of the ice, which leads to dislodging and separation from the main mass of ice floes of considerable size, causing intense cracking and destruction of the entire ice sheet in the zone of action of pneumohydraulic jets. Due to the high speeds of the surface current formed by the pulsed air supply and its strong turbulence, the dimensions of the lane, maintained in the ice-free state, are 1.5-1.7 times larger than in the case of using a similar pneumatic-hydraulic unit with continuous air supply. This makes it possible to significantly reduce the energy consumption for the formation and maintenance of a non-freezing lane of certain sizes. The use of the invention makes it possible to abandon the construction of a compressor station required during the operation of a bubbling installation. In addition, the pulsed air supply to pneumatic-hydraulic nozzles leads to a more rapid (up to 1.5 times) destruction of the ice cover than with a continuous air supply that takes place in a conventional pneumatic-hydraulic installation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833541919A SU1130666A1 (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | Method and hydropneumatic arrangement for forming and maintaining non-freezing water basin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833541919A SU1130666A1 (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | Method and hydropneumatic arrangement for forming and maintaining non-freezing water basin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1130666A1 true SU1130666A1 (en) | 1984-12-23 |
Family
ID=21046064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833541919A SU1130666A1 (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | Method and hydropneumatic arrangement for forming and maintaining non-freezing water basin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1130666A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2569959C1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Method of aeration reservoir in period of ice formation |
| RU2693995C1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-07-08 | Ао "Зеленодольский Завод Имени А.М. Горького" | Barbotage system for liquid docks |
-
1983
- 1983-01-13 SU SU833541919A patent/SU1130666A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент US № 2417519, кл. 61 - 1, 1964. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 3219161/29-15, кл. Е 02 В 15/02, 1980. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2569959C1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Method of aeration reservoir in period of ice formation |
| RU2693995C1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-07-08 | Ао "Зеленодольский Завод Имени А.М. Горького" | Barbotage system for liquid docks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6250388B1 (en) | Gas impulse device and method of use thereof | |
| CN100464027C (en) | Method for the removal of sediment from sand traps | |
| KR100325929B1 (en) | Apparatus for removal sediment in ballast tank of ship | |
| US3765727A (en) | Process and apparatus for transporting mined deposits from the sea floor | |
| SU1130666A1 (en) | Method and hydropneumatic arrangement for forming and maintaining non-freezing water basin | |
| CN210288536U (en) | Be applied to towards silt device among hydraulic engineering | |
| EA003505B1 (en) | Method and device for moving subsea rocks and sediments | |
| KR101463223B1 (en) | Apparatus and method for removing local emission and precipitated sand of underground water excavation and geothermal heat excavation | |
| JPS632158Y2 (en) | ||
| RU2053366C1 (en) | Method for mining of iron-manganese concretions from ocean bottom and device for its embodiment | |
| JPH08299982A (en) | Aeration device for bottom water layer | |
| TWI422534B (en) | Mudding device | |
| JP2005220598A (en) | Equipment for cleaning accumulated sediment on bottom of river | |
| JP4082971B2 (en) | Scum crusher | |
| US20130061935A1 (en) | Suction device and suction method | |
| JPH04131105A (en) | Floating foam defoaming apparatus | |
| RU90716U1 (en) | INSTALLATION FOR TREATMENT OF BOTTOM ZONES OF OIL AND GAS-BURNING BEDS | |
| SU1735569A1 (en) | Bottomhole cleaning device | |
| RU2658356C1 (en) | Device for adjusting hydraulic structure of water flow at water intake facilities | |
| CN112064568B (en) | A water conservancy diversion gathering device that is used for low velocity of flow water body suspension blue alga | |
| RU2193631C2 (en) | Plant for intake of water from surface water reservoirs and water purification | |
| JP2001347293A (en) | Water quality improving apparatus utilizing energy of flowing water | |
| JPH06264432A (en) | Ground solidification device of sea bottom | |
| SU1798433A1 (en) | Device for forcing tubular support structures into sea bottom | |
| RU2179265C2 (en) | Method of transportation of liquid from first section to second higher section |