Расширяющийся отстойник

Авторы патента:

Хаширова Татьяна Юрьевна (RU)

E02B8/02 - донные водоспуски; промывные шлюзы; устройства для задержания наносов

Владельцы патента RU 2322547:

Хаширова Татьяна Юрьевна (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве очистного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд. Расширяющийся отстойник содержит входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный водослив. Ширина рабочей камеры постепенно увеличивается по направлению движения потока. Подпорный водослив выполнен раздвижным и установлен на входе выходного шлюза-регулятора перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка. Раздвижной подпорный водослив может быть установлен вертикально или с наклоном и являться быстротоком. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки забираемой воды благодаря раздвижному подпорному водосливу, который позволяет забирать воду из верхних более осветленных слоев потока в отстойнике. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве отстойника для осветления воды в хозяйственных нуждах.

Известен фронтальный речной водозабор с периодической промывкой [1], содержащий отстойник с периодической промывкой. Недостатками данного технического решения являются

- сложность конструкции, вызванная наличием большого количества различных элементов;

- недостаточная эффективность осветления потока;

- предлагаемое техническое решение не является эффективным и экономичным.

Наиболее близким техническим решением является отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной камерой [2].

Недостатками данного технического решения являются

- недостаточная эффективность осветления потока;

- относительная неэкономичность технического решения.

Цель изобретения - повышение эффективности осветления потока и экономичности конструкции отстойника.

Поставленная цель достигается тем, что поток воды входит в аванкамеру и постепенно равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор (фиг.1). На входном шлюзе-регуляторе имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор полностью открыт. Далее вода поступает в рабочую камеру, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. Ширина рабочей камеры по направлению движения потока постепенно увеличивается, что приводит к заметному снижению скорости протекания потока. Снижение скорости протекания потока благоприятно сказывается на осаждении наносов, содержащихся в воде. Расчет размеров рабочей камеры на входе и выходе ведут на расход, поступающий в отводящий канал Q_кан. Расход одной камеры зависит от принятого количества камер

где n - количество рабочих камер отстойника. При принятой средней продольной скорости 0,1-0,2 м/с во время осаждения наносов живое сечение всех камер будет

Так, расчетная скорость потока на входе может приниматься 0,2 м/с, а на выходе 0,1 м/с.

Для прямоугольного сечения ширина при заданной глубине Н_ср будет

Длина рабочей камеры определяется по формуле

где k - числовой коэффициент, принимаемый в пределах 1,3-1,5; ω - гидравлическая крупность расчетных фракций наносов, подлежащих осаждению.

По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме рабочей камеры. Для промывки осевших наносов, после заполнения мертвого объема, на выходном шлюзе-регуляторе имеется промывная галерея.

На выходном шлюзе-регуляторе имеется рабочий затвор, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором имеется паз, в который вставляется раздвижной подпорный водослив (фиг.3). За рабочим затвором имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандры и собирается водобойная стенка. Высота водобойной стенки определяется из условия гашения энергии падающего водного потока по типу надвинутого гидравлического прыжка. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии падающего с водослива потока воды.

Установка раздвижного подпорного водослива позволяет забирать воду с верхних, более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой раздвижного подпорного водослива (фиг.5).

В случае заиливания каналов наносами, можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.

Для уменьшения давления падающего потока воды раздвижной подпорный водослив может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.4). Высота раздвижного подпорного водослива определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором имеется низовой сопрягающий участок. Осветленная вода поступает в отводящий канал.

Раздвижной подпорный водослив состоит из нижнего затвора и верхнего затвора, которые имеют отверстия. Для полного подъема раздвижного подпорного водослива в отверстия вставляются болты для соединения нижнего затвора и верхнего затвора (фиг.5).

На фиг.1 изображен продольный разрез расширяющегося отстойника с наклонным вертикальным раздвижным подпорным водосливом; на фиг.2 - план расширяющегося отстойника; на фиг.3 - выходной шлюз-регулятор с вертикальным раздвижным подпорным водосливом; на фиг.4 - вертикальный раздвижной подпорный водослив в рабочем положении; на фиг.5 - вертикальный раздвижной подпорный водослив в соединенном и приподнятом положении.

Отстойник состоит из аванкамеры 1, к которой примыкает входной шлюз-регулятор 2. Во входном шлюзе-регуляторе 2 предусмотрен паз 3 для аварийного затвора и рабочий затвор 4. Осветление воды происходит в расширяющейся рабочей камере 5, которая примыкает к выходному шлюзу-регулятору 6 с промывной галереей 7. На выходном шлюзе-регуляторе 6 предусмотрен рабочий затвор 8 и паз 9 для аварийного затвора, в который вставляется водобойная стенка 10. На входе входного шлюза-регулятора 6 имеется паз 11, в который вставляется раздвижной подпорный водослив 12. Отстаивание наносов происходит в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Выходной шлюз-регулятор 6 примыкает к низовому сопрягающему участку 14. Раздвижной подпорный водослив 12 состоит из нижнего затвора 15 и верхнего затвора 16, которые имеют отверстия 17. В отверстия 17 вставляются болты 18 для соединения нижнего затвора 16 и верхнего затвора 17.

Расширяющийся отстойник работает следующим образом.

Поток воды входит в аванкамеру 1 и постепенно равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор 2 (фиг.1). Во входном шлюзе-регуляторе 2 имеется паз 3 для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор 4 (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор 4 полностью открыт. Далее вода поступает в расширяющуюся рабочую камеру 5, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц наносов расчетной фракции. По мере достижения потока воды к раздвижному подпорному водосливу 12 скорость потока воды уменьшается, а наносы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме 13 расширяющейся рабочей камеры 5. Для промывки осевших наносов, после заполнения мертвого объема 13, на выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется промывная галерея 7. Ширина раздвижного подпорного водослива 12 определяется из условия пропуска расчетного расхода. Расчетным расходом является расход магистрального канала.

На выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется рабочий затвор 8, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором 8 имеется паз 11, в который вставляется раздвижной подпорный водослив 12 (фиг.3). За рабочим затвором имеется паз 9 для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандры и собирается водобойная стенка 10. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой 10, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии падающего с водослива потока воды.

Установка раздвижного подпорного водослива 12 позволяет забирать воду с верхних, более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой раздвижного подпорного водослива 12 (фиг.4).

Для уменьшения давления падающего потока воды раздвижной подпорный водослив 12 может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.1, 2). Высота раздвижного подпорного водослива 12 определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором 6 имеется низовой сопрягающий участок 14.

Раздвижной подпорный водослив 12 состоит из нижнего затвора 15 и верхнего затвора 16, которые имеют отверстия 17. Для полного подъема раздвижного подпорного водослива 12 в отверстия 17 вставляются болты 18 для соединения нижнего затвора 16 и верхнего затвора 17 (фиг.5).

Предлагаемое техническое решение повысит стабильность и качество очистки воды, поступающей потребителю, и является более экономичным по сравнению с вариантом обычных отстойников.

Устройство раздвижного подпорного водослива позволяет собирать воду с верхних слоев потока воды, которая является более осветленной и тем самым, в случае заиливания каналов наносами, можно путем промывки потоком очищать каналы от наносов.

Затраты на строительство или реконструкцию такого варианта водозаборного сооружения незначительны и быстро окупаются.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2272100, МКИ Е02В 8/02, Е02В 9/04. Фронтальный речной водозабор с периодической промывкой / Ламердонов З.Г.; Заявл. 04.08.2004; опубл. 20.03.2006, Бюл. №8 (Аналог).

2. АС СССР №332163, МПК Е02В 8/02. Отстойник для осаждения наносов/ Дульнев В.Б., (СССР); Заявл. 25.11.69; опубл. 18.05.1972, Бюл. №10 (Прототип).

1. Расширяющийся отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный водослив, отличающийся тем, что ширина рабочей камеры постепенно увеличивается по направлению движения потока, подпорный водослив выполнен раздвижным и установлен на входе выходного шлюза-регулятора перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка.

2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что раздвижной подпорный водослив установлен вертикально.

3. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что раздвижной подпорный водослив установлен с наклоном и является быстротоком.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве очистного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд. .

Устройство для очистки от осевших наносов водопропускных напорных труб, имеющих положительный уклон дна // 2292417

Изобретение относится к области гидравлических устройств, предназначенных для образования потока воды, перемещающего наносы, и может быть использовано в напорных системах канализации, гидротехнических сооружений, эксплуатации дорог и т.д.

Подпорное сооружение-отстойник и способ его возведения // 2278204

Изобретение относится к гидротехническому строительству. .

Фронтальный речной водозабор с периодической промывкой // 2272100

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве водозаборного сооружения для забора воды в хозяйственных нуждах. .

Устройство для очистки водопропускных каналов от осевших насосов // 2243320

Изобретение относится к области гидравлических устройств, предназначенных для отвода воды на местности, и может быть использовано при эксплуатации дорог. .

Способ очистки от наносов водохранилищ и устройство для его осуществления - сифонный земснаряд // 2221916

Изобретение относится к гидротехнике в качестве способа и устройства для очистки от наносов водохранилищ, образующихся у основания плотин и дамб со стороны верхнего бьефа (ВБ), и может быть использовано для очистки илистых отложений из прудков-отстойников различного назначения.

Способ регулирования гидравлической структуры потока воды и устройство для его осуществления // 2217547

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к средствам защиты различных водозаборных сооружений, например, от речных до городских ливневодов, от попадания в них мусора, наносов и плавающих включений.

Дренаж отстойника-накопителя // 2212493

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при эксплуатации горизонтальных отстойников-накопителей жидкого навоза. .

Водозаборное сооружение // 2178481

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для очистки воды при водозаборе от мелкого мусора, водорослей, водных насекомых и их личинок. .

Устройство для регулирования гидравлической структуры потока воды // 2177524

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для защиты водозаборных сооружений от попадания в них мусора, наносов и плавающих включений. .

Отстойник // 2323294

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве очистного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд

Фронтальный речной водозабор // 2323297

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве водозаборного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд

Способ очистки и восстановления биологических прудов очистных сооружений // 2338832

Изобретение относится к гидромеханизации, а именно к технологии очистки и восстановления биологических прудов очистных сооружений

Устройство для выращивания рыбы // 2398068

Изобретение относится к товарному рыбоводству и может использоваться при индустриальном выращивании рыбопосадочного материала сиговых рыб в бассейнах и лотках

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

Способ гидравлического промыва русла и устройство для его осуществления // 2474642

Изобретение относится к области гидротехники и направлено на очистку русел водотоков от наносов, улучшение санитарно-гигиенических условий, повышение продуктивности рек и их пойм

Способ защиты транзитного канала от наносов // 2487211

Изобретение относится к гидротехнике

Система защиты водозаборного сооружения // 2501906

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям для комплексной очистки воды от плавника, мусора, влекомых и части взвешенных наносов при водозаборе на системах с закрытой трубопроводной сетью. Система включает отстойную камеру 1 с промывной галереей, размещенную между подводящим 2 и отводящим 3 участками канала. Камера выполнена с повышающимися боковыми откосами 21, в нижней части которых расположено входное отверстие 4 промывной галереи 5. Система также включает центробежный осветлитель, выполненный в виде цилиндрических камер 6 и 7. Днище камеры 6 выполнено наклонным в сторону центрального промывного отверстия. Камера 7 размещена внутри вертикальной камеры 6. На входе в отстойную камеру 1 установлен плоский щитовой затвор 23 с криволинейным козырьком 24. Промывная галерея 5 примыкает своим входом к входу с внешней стороны цилиндрической камеры 6 и размещена внутри камеры 7, оборудованной дополнительными соплами. Второе сопло 13 выполнено в виде насадка 12 с закручивателем потока и создания направленного тока воды, подключенным к источнику трубопровода напорной воды, и размещено соосно вертикальной оси промывного отводящего трубопровода. Нижняя кромка внутренней цилиндрической камеры 7 расположена выше дна внешней цилиндрической камеры 6. Входной оголовок промывной галереи снабжен горизонтальным козырьком 20. Упрощается конструкция и повышается эффективность защиты водозабора от попадания донных наносов и плавающего мусора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ регулирования гидравлической структуры потока воды у водоприемной камеры от наносов // 2501907

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к средствам защиты оросительных систем с закрытой оросительной системой от попадания в них наносов и плавающих предметов. Способ включает установку в канале щита-регулятора 4 и порога. Щит-регулятор 4 устанавливают на выходе переходного участка 1, размещенного между подводящим 2 и транзитным 3 каналами. В нижней части щита-регулятора 4 выполнено промывное отверстие 5. На входе в приемную камеру установлен плоский щит в виде водосливного порога с приводом 14 с возможностью вертикального перемещения. Перераспределение энергии потока производят перемещением плоского щита. Струенаправляющий порог выполнен из двух секций в виде криволинейной и прямолинейной 18 в вертикальном направлении стенок, обеспечивающих струенаправляющую систему и кинематически соединенных с водосливным порогом. Криволинейную стенку устанавливают на оси 13 с возможностью поворота. Установка струенаправляющей системы, подвижной в вертикальной и горизонтальной плоскостях и соединенной с подвижным водосливным порогом, размещенных со стороны боковой стенки приемной камеры, обеспечивает концентрацию смыва наносов в направлении промывного отверстия 5 щита-регулятора 4 и далее в транзитный канал 3. Повышается надежность в работе путем уменьшения влияния на управляющее приспособление содержащихся в воде донных и взвешенных наносов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Водозаборное очистительное сооружение // 2530528

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям для комплексной очистки воды от влекомых и части взвешенных наносов при водозаборе в каналы, трубопроводы и аванкамеры насосных станций. Водозаборное очистительное сооружение включает приемную отстойную камеру 1 и дополнительную отстойную камеру 2 между подводящим 3 и отводящим 4 водоводами. Приемная отстойная камера 1 для сбора наносов выполнена с наклонным дном и разделена вертикальной перегородкой 5 на две секции 6 и 7, связанные окном 8. Окно 8 выполнено в нижней части перегородки 5. Камера 1 имеет промывное отверстие 9 с коллектором 10. Вторая секция 7 камеры для сбора наносов снабжена в конце наклонного дна вертикальной Т-образной стенкой 14 с горизонтальным козырьком 15. Стенка 14 закреплена к дну приямка 16, 20. Козырек 15 одним концом установлен в сторону перегородки 5, а другим - в сторону дополнительной отстойной камеры 2. Отстойная приемная камера 1 по ширине снабжена струенаправляющими горизонтальными стенками 11, установленными по высоте относительно друг друга со смещением по отношению к перегородке 5. Струенаправляющие стенки 11 закреплены со стороны второй секции 7 камеры 1. Между вертикальной Т-образной стенкой 14, стенкой 17 и порогом 18 отводящего участка водовода 4 размещена дополнительная отстойная камера 2. Дно камеры 2 выполнено с уклоном в сторону приямка 20 с промывным отверстием 21 с коллектором 22. Перегородка 5 с внутренней стороны в верхней своей части снабжена криволинейным козырьком 12 с щелевым отверстием 13. При работе сооружения вода, содержащая наносы, поступает в приемную отстойную камеру 1, где замедляется, и наносы концентрируются у нижней части секции 7, а частичные возможно взвешенные наносы поступают по наклонному дну камеры 2 и затягиваются в приямок 20 у промывного отверстия 21 с коллектором 22. Повышается эффективность непрерывной очистки воды от донных и взвешенных наносов, а также обеспечивается возможность регулирования гидравлической структуры потока в дополнительной отстойной камере. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.