Устройство для забора воды из поверхностных водоемов

 

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для забора воды из поверхностных водоемов в условиях Сибири и Крайнего Севера. Технической задачей изобретения является обеспечение расчетной производительности водозабора в период образования шуги в водоеме и устранения причин замерзания воды в напорном и подающем трубопроводах при отрицательных температурах при остановке насоса. Устройство для забора воды из поверхностных водоемов содержит приемный резервуар, гидроэлеватор, заборный оголовок и насос, соединенные между собой напорным и подающим трубопроводами, воздушный ресивер и трубопровод сжатого воздуха с запорно-регулирующей арматурой, присоединенный к напорному и подающему трубопроводам и ресиверу. В заборном оголовке предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, установленные под углом 90^o друг к другу, количеством не менее четырех, а в гидроэлеваторе на внутренней поверхности его сопловой части устроены винтообразные канавки. 3 ил.

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для забора воды из поверхностных водоемов в условиях Сибири и Крайнего Севера.

Известно устройство для забора воды на противопожарные нужды из поверхностных водоемов (см. Пожарная техника. Каталог-справочник. -М., 1970. С. 426, рис. 2), содержащее насос, выход которого присоединен посредством трубопровода к гидроэлеватору, который, в свою очередь, соединен подающим трубопроводом с приемным резервуаром, а тот соединен со входом насоса с всасывающим трубопроводом.

Недостатком данного устройства является невозможность его стационарной эксплуатации из-за вероятности замерзания воды в напорном и подающим трубопроводах в период остановки насоса в холодное время года.

Известно устройство для забора воды из поверхностных водоемов (см. а.с. N 583250 МКИ E 03 B 3/04, Бюл. N 45, 1977), содержащее приемный резервуар, гидроэлеватор, заборный оголовок и насос, соединенные между собой напорным и подающим трубопроводами, воздушный ресивер, трубопровод сжатого воздуха с напорно-регулирующей арматурой, присоединенный к напорному и подающему трубопроводам и ресиверу.

Недостатком данного устройства является вероятность закупорки водоприемных окон шугой при переохлаждении воды в водоеме и невозможность при этом обеспечения расчетной производительности водозабора.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение расчетной производительности водозабора в период образования шуги в водоеме и устранение причин замерзания воды в напорном и подающем трубопроводах при отрицательных температурах при остановке насоса путем заполнения трубопроводов сжатым воздухом, закрутки его в заборном оголовке при помощи криволинейных винтообразных направляющих, установленных под углом 90^o друг к другу, количеством не менее четырех и закрутки забираемой из водоема воды в гидроэлеваторе при помощи винтообразных канавок, установленных на внутренней поверхности сопловой его части.

Технический результат достигается тем, что устройство забора воды из поверхностных водоемов, содержащее приемный резервуар, гидроэлеватор, заборный оголовок и насос, соединенные между собой напорным и подающим трубопроводами, воздушный ресивер и трубопровод сжатого воздуха с запорно-регулирующей арматурой, присоединенной к напорному и подающему трубопроводам и ресиверу, в заборном оголовке предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, установленные под углом 90^o друг к другу, количеством не менее четырех для закрутки сжатого воздуха, а для закрутки забираемой из водоема воды в гидроэлеваторе на внутренней поверхности его сопловой части устроены винтообразные канавки.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для забора воды из поверхностных водоемов, на фиг. 2 - криволинейные винтообразные направляющие в заборном оголовке, а на фиг. 3 - винтообразные канавки на внутренней поверхности сопловой части гидроэлеватора.

Устройство для забора воды из поверхностных водоемов содержит насос 1, выход которого присоединен посредством напорного трубопровода 2 к гидроэлеватору 3, установленному в водоеме и имеющему оголовок 4. Кроме того, гидроэлеватор 3 соединен подающим трубопроводом 5 с приемным резервуаром 6, который, в свою очередь, всасывающим трубопроводом 7 соединен со входом насоса 1. Напорный трубопровод 2 и подающий 5 снабжены задвижками соответственно 8 и 9, установленными выше защищаемого от замерзания участка. Устройство включает также компрессор 10 с ресивером 11. Выход ресивера 11 присоединен трубопроводами 12 и 13 сжатого воздуха соответственно к запорному 2 и подающему 5 трубопроводам. Трубопроводы сжатого воздуха 12 и 13 снабжены соответственно задвижками 14 и 15. На внутренней поверхности заборного оголовка 4 предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, установленные под углом 90^o друг к другу, количеством не менее четырех, а в гидроэлеваторе 3 на внутренней поверхности его сопловой части 17 устроены винтообразные канавки 18 для закрутки потока забираемой из водоема воды.

Устройство работает следующим образом.

Для ввода в действие устройства в случае остановки насоса 1 включается компрессор 10 и одновременно проверяется закрытие задвижек 8, 9, 14 и 15. При достижении в ресивере 11 рабочего давления открывают задвижки 14 и 15 для подачи сжатого воздуха по трубопроводам 12 и 13 в напорный 2 и подающий 5 трубопроводы. После прогрева последних сжатым воздухом задвижки 14 и 15 закрывают, открывают задвижки 8 и 9 и включают насос 1. При этом рабочая вода, находящаяся в приемном резервуаре 6, поступает по всасывающему трубопроводу 7 и напорному 2 в гидроэлеватор 3, а затем вместе с водой, забираемой из водоема посредством заборного оголовка 4, закачивается по подающему трубопроводу 5 в приемный резервуар 6. Как только он наполнится, насос 1 включают, закрывают задвижки 8 и 9 и включают компрессор 10.

При достижении в ресивере 11 рабочего давления вновь открывают задвижки 14 и 15, сжатым воздухом удаляется вода из напорного 2 и подающего 5 трубопроводов до обреза всасывающего оголовка 4, после чего компрессор 10 отключают, все задвижки закрываются и система остается под давлением воздуха, находящегося в напорном 2 и подающем 5 трубопроводах. При подаче сжатого воздуха он, проходя через винтообразные направляющие 16 на внутренней поверхности заборного оголовка 4, закручивается и отбрасывает шугу от зоны забора воды, освобождая для нее проходное сечение, а в сопловой части 17 гидроэлеватора 3, проходя через внутренние криволинейные канавки 18, сжатый воздух вместе с засасываемой водой образует эмульсию, которая закручивается, перемешивается и при этом создается дополнительная подъемная сила за счет снижения плотности рабочей среды, представляющей глубоко эмульгированную смесь.

Предлагаемое устройство эффективно служит для борьбы с шугой и, защищая от замерзания воду в трубах, устраняя закупорку льдом водозаборные окна, не допускает снижения расчетной производительности водозабора.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в использовании закрутки потока жидкости и образуемой эмульсии для борьбы с шугой и подъема воды из водоема, что обеспечивает высокие показатели работы установки без снижения производительности в сложных погодно-климатических условиях.

Формула изобретения

Устройство для забора воды из поверхностных водоемов, содержащее приемный резервуар, гидроэлеватор, заборный оголовок и насос, соединенные между собой напорным и подающим трубопроводами, воздушный ресивер и трубопровод сжатого воздуха с запорно-регулирующей арматурой, присоединенный к напорному и подающему трубопроводам и ресиверу, отличающееся тем, что в заборном оголовке предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, установленные под углом 90^o друг другу, количеством не менее четырех, а в гидроэлеваторе на внутренней поверхности его сопловой части устроены винтообразные канавки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3