Устройство для забора воды из поверхностных источников

Авторы патента:

E03B3/04 - из наземной (поверхностной) воды

Владельцы патента RU 2289000:

Плехов Герман Георгиевич (RU)

Изобретение относится к области водозабора из поверхностных источников и может быть использовано на акваториях морских и пресноводных водохранилищ. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства и снижение затрат на его эксплуатацию за счет использования энергии "нагонной волны". Устройство для забора воды из поверхностных источников содержит поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, сороудерживающую решетку, грузовой якорь и трос. Водоприемная камера имеет отверстие, которое защищает сверху указанная решетка, и подпружиненную заслонку, выполненную с возможностью вертикальных перемещений, для перекрывания указанного отверстия. Напорный трубопровод выполнен в виде магистральной части и соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т, вертикальное из которых жестко связано с водоприемной камерой, а горизонтальное - оборудовано на концах обратными клапанами - напорным и всасывания, и со стороны напорного клапана соединено гибким шлангом с магистральной частью напорного трубопровода, а со стороны клапана всасывания - снабжено щеточным сороудерживающим приспособлением. 1 ил.

Изобретение относится к области водозабора из поверхностных источников и может быть использовано как на акваториях морских, так и пресноводных водохранилищ, открытых ветрам, вызывающим образование "нагонной" волны. При заборе морской воды последняя подвергается опреснению.

Известно устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, сороудерживающее приспособление и грузовой якорь с регулирующим тросом [1].

Подача воды в известном устройстве из водоприемной камеры в напорный трубопровод осуществляется с помощью погружного насоса, приводимого в действие от электродвигателя, причем все оборудование привода размещено в корпусе самого устройства.

Это усложняет конструкцию самого устройства и существенно повышает затраты на его эксплуатацию.

Известно устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, и сороудерживающую решетку [2].

Вода поступает в напорный трубопровод из водоприемной камеры через отверстия, размещенные на его нижней образующей, причем отверстия выполнены уменьшающимися по направлению движения воды по трубопроводу.

Для перемещения воды по трубопроводу необходимо использование насосного оборудования, что так же, как и в вышеприведенном аналоге, усложняет конструкцию самого устройства и повышает затраты на его эксплуатацию.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции водозаборного устройства и снижение затрат на его эксплуатацию за счет использования для нагнетания воды в напорный трубопровод энергии "нагонной" волны.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции устройства для забора воды из поверхностных источников, содержащей поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, и сороудерживающую решетку, оно дополнительно снабжено грузовым якорем и тросом, водоприемная камера имеет отверстие, которое защищает сверху указанная решетка, и подпружиненную заслонку, выполненную с возможностью вертикальных перемещений для перекрывания указанного отверстия, напорный трубопровод выполнен в виде магистральной части и соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т, вертикальное из которых жестко связано с водоприемной камерой, а горизонтальное - оборудовано на концах обратными клапанами - напорным и всасывания, и со стороны напорного клапана соединено гибким шлангом с магистральной частью напорного трубопровода, а со стороны клапана всасывания - снабжено щеточным сороудерживающим приспособлением.

Выполнение водоприемной камеры с подпружиненной заслонкой, имеющей возможность вертикальных перемещений, и сообщение камеры с горизонтальным трубчатым звеном, оборудованным обратными клапанами, в сочетании с использованием грузового якоря с тросом, обеспечивающих регулирование высоты вертикального положения водоприемной камеры, позволяет обеспечить необходимое давление в напорном трубопроводе для перекачки забираемой воды. При этом отпадает необходимость в использовании специализированного оборудования (насос, двигатель и т.п.). Само устройство работает как своего рода насос. Под действием "нагонной" волны, накрывающей водоприемную камеру, ее подпружиненная заслонка перемещается вниз, оказывая давление на объем воды, находящийся в камере. Под действием образовавшегося напора открывается обратный клапан горизонтального трубчатого звена, работающий в режиме напора, и закрывается клапан, работающий в режиме всасывания. В результате вода из водоприемной камеры через соединение трубчатых звеньев в виде перевернутой Т и обратный клапан поступает в магистраль напорного трубопровода. При сходе "нагонной" волны с водоприемной камеры подпружиненная заслонка возвращается в свое первоначальное положение, напор в трубопроводной системе падает, клапан, работающий в напорном режиме, перекрывается, а работающий в режиме всасывания открывается. Поступающая через него вода заполняет полость горизонтального трубчатого звена, создавая необходимый подпор.

Как уже было сказано выше, подобное выполнение устройства, представляющего по сути своего рода насос, использующий энергию "нагонной" волны, не требует использования специализированного оборудования, что упрощает конструкцию самого устройства и существенно снижает расходы на его эксплуатацию.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид заявляемого устройства.

Устройство для забора воды из поверхностных источников содержит водоприемную камеру 1, закрепленную на кольцевом поплавке 2. Водоприемная камера снабжена подпружиненной заслонкой 3, имеющей возможность вертикальных перемещений. Сверху отверстие в водоприемной камере, перекрываемое заслонкой, защищено сороудерживающей решеткой 4. Концы пружины 5 ориентированы сверху втулкой 6, а снизу - верхним концом вертикального звена 7, являющегося одним из элементов соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т и помещены в стаканы 8 и 9.

Вертикальное звено жестко соединено с горизонтальным трубчатым звеном 10, оборудованным с обоих концов обратными клапанами 11 и 12, первый из которых работает в режиме напора, а второй - в режиме всасывания. Со стороны напорного клапана горизонтальное трубчатое звено посредством вставки 13 и гибкого шланга 14 соединено с магистральной частью 15 напорного трубопровода, по которому вода поступает в емкость 16 на берегу водохранилища. Со стороны клапана, работающего в режиме всасывания, горизонтальное трубчатое звено снабжено насадкой 17 со щеточным сороудерживающим приспособлением 18.

Устройство снабжено грузовым якорем 19, с помощью которого путем натяжения троса 20 регулируется высота вертикального положения водоприемной камеры в открытом водоеме при изменении естественного уровня воды в водохранилище.

Устройство для забора воды из поверхностных источников может быть использовано как на акваториях морских, так и пресноводных водохранилищ. При заборе морской воды последнюю подвергают опреснению.

Устройство устанавливают со стороны господствующих в данном районе водной акватории ветров, вызывающих "нагонную" волну. С помощью грузового якоря 19 и троса 20 устанавливают водоприемную камеру 1 в плавающее положение. Когда "нагонная" волна накрывает водоприемную камеру, ее подпружиненная заслонка 3 перемещается вниз, сжимая пружину 5 и оказывая давление на объем воды, находящийся в камере.

Под действием напора воды открывается обратный клапан 11, работающий в напорном режиме, и перекрывается обратный клапан 12, работающий в режиме всасывания. Вода из водоприемной камеры 1 через вертикальное 7 и горизонтальное 10 звенья трубчатого соединения в виде перевернутой Т поступает в гибкий шланг 14 и далее - в магистральную часть 15 напорного трубопровода и береговую емкость 16.

При откате "нагонной" волны водоприемная камера 1 всплывает на водную поверхность и ее заслонка 3, не испытывая давления сверху, под действием пружины 5 перемещается вверх, сливая часть воды из камеры в водохранилище. При этом обратный клапан 11 перекрывается, а клапан 12 открывается, давая доступ воде в горизонтальное трубчатое звено 10 через насадку 17 с сороудерживающим приспособлением 18. Таким образом, создается необходимый подпор воды в горизонтальном трубчатом звене 10 для последующего цикла нагнетания, когда "нагонная" волна вновь накроет водоприемную камеру.

При изменении естественного уровня воды в водохранилище (прилив, отлив, обмеление и т.п.), положение водоприемной камеры по высоте регулируется тросом 20 с использованием грузового якоря 19.

Создавая периодически повторяющийся напор в системе "водоприемная камера - напорный трубопровод" с помощью подвижной в вертикальном направлении подпружиненной заслонки, использующей энергию "нагонной волны", данное устройство не требует использования обязательного специализированного оборудования (насос с приводом), что упрощает конструкцию самого устройства и значительно снижает затраты на его эксплуатацию.

Источники информации.

1. SU 1252438, кл. E 03 B 3/04, 23.08.85.

2. SU 1622535, кл. E 03 B 3/04, 18.10.88.

Устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, и сороудерживающую решетку, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено грузовым якорем и тросом, водоприемная камера имеет отверстие, которое защищает сверху указанная решетка, и подпружиненную заслонку, выполненную с возможностью вертикальных перемещений, для перекрывания указанного отверстия, напорный трубопровод выполнен в виде магистральной части и соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т, вертикальное из которых жестко связано с водоприемной камерой, а горизонтальное оборудовано на концах обратными клапанами - напорным и всасывания, и со стороны напорного клапана соединено гибким шлангом с магистральной частью напорного трубопровода, а со стороны клапана всасывания снабжено щеточным сороудерживающим приспособлением.

Изобретение относится к водоснабжению и предназначено для добывания воды из поверхностных водных источников и безреагентной очистки ее непосредственно в этих источниках.

Водозаборное устройство // 2215095

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к водозаборным устройствам из источников с большим диапазоном колебания уровня. .

Установка для забора и очистки воды из поверхностных водоисточников // 2193631

Изобретение относится к установкам для добывания воды из поверхностных водных источников и безреагентной очистки ее непосредственно в этих источниках. .

Вакуумное устройство для получения охлажденной очищенной пресной воды // 2181817

Изобретение относится к оборудованию для получения охлажденной очищенной пресной воды за счет охлаждения ее в процессе холодного кипения и может быть использовано в сельскохозяйственном, промышленном производстве и быту.

Водозаборное устройство // 2166030

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для забора воды из источников с большим диапазоном колебания уровней. .

Система водоснабжения населенного пункта // 2166029

Изобретение относится к системам водоснабжения населенного пункта питьевой водой. .

Устройство для забора воды из поверхностных водоемов // 2162920

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

Установка для забора и очистки воды из поверхностных водоисточников // 2124610

Плавучий водоприемник // 2117731

Способ снабжения города экологически чистой питьевой водой и водосистема для его осуществления // 2076920

Изобретение относится к системам водоснабжения населенных пунктов питьевой водой из крупных водоемов и открытых водотоков. .

Плавающий водозабор-осветлитель // 2310726

Изобретение относится к области гидротехники и водоснабжения и может применяться, в частности, для забора и предварительного осветления воды из источников с большим диапазоном колебаний уровня воды и высоким содержанием взвешенных веществ с целью водообеспечения коммунальных и производственных объектов

Водоприемное сооружение для забора воды из поверхностных источников // 2364680

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах водоснабжения из поверхностных источников, где наблюдаются обычно колебания уровней воды в течение времени, например в период паводков, межени

Водозаборное устройство // 2446255

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водозаборным устройствам, предназначенным для предотвращения попадания примесей в водопроводящую сеть, например к устройствам, обеспечивающим забор из накопителей и подачу в оросительную сеть таких жидкостей, как животноводческие стоки

Солнечная установка для очистки и опреснения воды // 2451641

Изобретение относится к солнечной энергетике

Установка для забора и очистки воды из поверхностных водоисточников // 2453659

Изобретение относится к водоснабжению и предназначено для добывания воды из поверхностных водных источников с безреагентной очисткой ее непосредственно в этих источниках

Плавучий водоприемник // 2534576

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах водоснабжения из поверхностных источников, где наблюдаются колебания уровней воды в течение времени, например, в период паводков, межени. Плавучий водоприемник содержит водоприемную камеру 1 с водоприемными окнами 2 и перепускными окнами 3, всасывающую камеру 4 с насосами первого подъема 5. Водоприемная камера 1 и всасывающая камера 4 выполнены в виде поплавка с воздушной камерой 6 в нижней части водоприемного сооружения и размещены в резервуаре 7, наполняемом водой 8 и установленном на дне поверхностного источника 9. Оборудование водоприемного сооружения в виде поплавка в резервуаре дает возможность использовать его при большой скорости течения и изменениях уровней воды в водоисточнике, что повышает эксплуатационные качества водоприемного сооружения. Поддержание постоянного уровня воды во всасывающей камере уменьшает затраты энергии на перекачку воды при эксплуатации водоприемника. При заборе воды на регулируемых отметках из поверхностного источника уменьшается количество наносов, поступающих в водоприемную камеру, и обеспечивается возможность очистки водоприемных отверстий, что повышает надежность работы водоприемного сооружения. 3 ил.

Береговой водозабор со встречными струями и криволинейной водобойной стенкой бобообразной формы // 2537538

Изобретение относится к водоснабжению из поверхностных источников. Береговой водозабор включает береговой павильон, приемную камеру с водоприемными окнами, перекрытыми сеткой, и всасывающую камеру с всасывающей тубой насоса. Внутри всасывающей камеры установлена П-образная плоская конструкция с криволинейными угловыми поверхностями и стяжками по концам конструкции и посередине. В боковых стенках П-образной конструкции установлены водосливные окна. Водосливные окна перекрыты затворками разновысоко. Напротив всасывающей трубы установлена водобойная стенка бобообразной формы. Обеспечивается уменьшение энергозатрат при эксплуатации берегового водозабора. 3 ил.

Способ получения глубинной байкальской питьевой воды // 2543898

Изобретение относится к производству питьевой воды и может быть использовано при подготовке воды глубоководных водоемов. Способ получения глубинной байкальской питьевой воды включает забор воды из озера Байкал посредством водозаборника, транспортировку воды к насосной станции по глубинному водоводу, фильтрацию и стерилизацию. В глубинную воду в водоводе вводят воду с озоном в начале водовода в районе водозаборника. Изобретение позволяет упростить процесс получения качественно стерилизованной глубинной питьевой воды. 2 ил.

Водозаборное сооружение из поверхностных источников // 2560626

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при создании водозаборов. Техническим результатом изобретения является повышение чистоты забираемой воды. Водозаборное сооружение из поверхностных источников состоит из приемной камеры 1 с размещенной в ней насосной станцией. Приемная камера 1 выполнена в виде резервуара, расположенного рядом с поверхностным источником, например рекой. Дно 2 резервуара расположено ниже нижнего уровня поверхностного источника. Стенки 3 и дно 2 резервуара выстланы щебнем 4. Щебень 4 помещен между стенкой 3 и бетонными блоками 5. В качестве бетонных блоков 5 целесообразно использовать П-образные блоки с ребрами, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые обеспечивается проток воды, направленный вверх через щебень, в приемную камеру 1. Поток воды вверх из ступенек исключает перемещение щебня под действием потока воды в приемную камеру. Для защиты от размывания и как первая грубая ступень фильтра поверхностного источника воды вдоль берега напротив приемной камеры выполнен защитный слой 7, например, из бетонных блоков, валунов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Водозабор // 2592414

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для удаления наносов на водозаборных сооружениях при заборе из нижних слоев воды для сельскохозяйственного водоснабжения. Водозабор содержит водоприемные перфорированные трубы 10, уложенные в слой фильтрующей обсыпки, защитный экран, выполненный из уложенных в ряд с зазором стержней 1, соединенных с нижней стороны пустотелыми трубами 2. Пустотелые трубы 2 выполнены на верхней образующей трубы с воздуховыпускными отверстиями между свободными участками каждого стержня 1. Внутри пустотелых труб 2 закреплены на дне дополнительные трубы 4 с зазором. Дополнительные трубы 4 выполнены из мягкого эластичного материала, имеющего микропоры. Дополнительные трубы 4 пневматически сообщены на входе посредством воздуховода 5 с краном 6, полость которого связана с компрессором 7 сжатого воздуха, подводимого по воздуховоду 5 в дополнительные трубы 4. Компрессор 7 соединен с реле времени 8. Концевые участки пустотелых труб 2 имеют промывные калиброванные отверстия 9, а концевые участки дополнительных труб 4 заглушены. Повышается эффективность работы, надежность и снижаются затраты на эксплуатацию. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.