Вакуумная дренажная система



Вакуумная дренажная система
Вакуумная дренажная система

 


Владельцы патента RU 2584993:

Голубенко Михаил Иванович (RU)

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Вакуумная дренажная система состоит из дрен 1, коллектора 2, в устье которого в дренажном колодце 8 расположена накопительная емкость 3 с сифоном 4 и зарядной трубой 5. Сифон 4 содержит на гребне воздушный патрубок 6 с корпусом 7, в котором размещен двухклапанный запорный орган, выполненный в виде двух конусов 9 и 10, размещенных соответственно в верхней и нижней частях корпуса 7 и соединенных друг с другом стержнем 12. Конус 10 выполнен в виде острого в вершине конуса, а конус 9, наоборот, в виде тупого в вершине конуса. Конус 9 соединен через шток 11 с шарнирно-рычажным приводом, выполненным из рычагов 13 и 14 с поплавком 15, перемещающимся между ограничительными кольцами 16 и 17. За емкостью 3 и сифоном 4 поток огибает водомерный порог 18. Повышается эффективность работы вакуумной дренажной системы в автоматическом режиме и, следовательно, уменьшаются опасность поднятия грунтовых вод и развитие вторичного засоления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и осушении сельскохозяйственных угодий.

Известна вакуумная дренажная система, включающая горизонтальную дрену с воздухоотводящей трубой и соединенное с ней через эжекторы водопроводящее устройство, которое выполнено в виде ряда вертикальных дрен (Авторское свидетельство SU №605884, кл. E02B 11/00 от 05.05.1978).

Однако недостатком этой системы является громоздкость и, как следствие, большая материалоемкость.

Известна также дренажная система, включающая проводящий канал, закрытую коллекторно-дренажную сеть с устьевым участком из промывной ветви с заглушкой и рабочей ветви, снабженной коленообразным патрубком с перегибом, обращенным вверх, и с концевой частью, выведенной в канал (Авторское свидетельство SU №1528856, кл. E02B 11/00 от 15.12.1989).

Недостатком этой системы является то, что концевой участок рабочей ветви в виде колена сифона требует сложного гидравлического расчета и связано с глубиной открытого канала. Кроме того, сброс воды из системы независимо от гидравлического режима осушаемой территории приводит к повышенному поступлению минерализованных дренажных вод в водоисточники и переосушению корнеобитаемого слоя почвы, а также отсутствует автоматический контроль за производительностью расхода воды через рабочую часть колена сифона.

Наиболее близкой к изобретению является осушительная система, включающая дрены и коллектор, в устье которого в дренажном колодце расположена накопительная емкость с сифоном, колено сифона установлено на отметке, соответствующей критической глубине залегания грунтовых вод для почвенно-климатических и гидрологических условий района, в котором расположена осушительная сеть (патент RU №2076918, кл. E02B 11/00 от 10.04.1987).

Недостатком данной системы является то, что необходимо определить сложным гидравлическим расчетом критический уровень грунтовых вод, к которому непосредственно привязано колено (горловина) сифона, закрепленного жестко в стенке емкости с воздушным клапаном. Кроме того, работа сифона зависит от впуска атмосферного воздуха через клапан в стенке емкости, а это означает, что точность управления работой сифона низка и нестабильна при пропуске расхода через сифон, возникают большие его колебания на сброс воды по высоте наполнения емкости, соответственно, невозможно учитывать стабильный сбросной расход воды.

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности за счет обеспечения плавного впуска нужного объема воздуха в горловине сифона.

Технический результат от использования изобретения заключается в автоматическом переключении и поддержании работы сифона на подачу воды при повышении уровня в емкости, а также в разобщении полости сифона с атмосферой при помощи зарядной трубы и его заряжении в работу.

Технический результат достигается тем, что вакуумная дренажная система, включающая дрены и коллектор, в устье которого в дренажном колодце расположена накопительная емкость с сифоном, последний содержит неподвижно закрепленный корпус с воздушным патрубком и двухклапанный запорный орган, выполненный в виде контактно связанных между собой двух конусов стержнем, которые установлены соосно друг другу вершинам вниз, причем один из конусов размещен в верхней части корпуса и снабжен штоком, связанным с двуплечим рычагом с поплавком который перемещается между ограничительными кольцами.

Кроме того, с целью расширения диапазона регулирования, ограничительное кольцо выше поплавка установлено с возможностью перемещения по рычагу.

Кроме того, колодец по его ширине снабжен водомерным порогом.

На чертеже изображена вакуумная дренажная система, разрез по оси коллектора.

Вакуумная дренажная система включает дрены 1, коллектор 2, в устье которого размещены накопительная емкость 3 с сифоном 4. Сифон 4 содержит зарядную трубу 5, воздушный патрубок 6 с корпусом 7, в котором размещен двухклапанный запорный орган. Корпус 7 расположен в колодце 8. Запорный орган выполнен в виде конусов 9 и 10, размещенных соответственно в нижней и верхней частях корпуса 7. Конус 9 размещен на штоке 11 и соединен посредством стержня 12 с конусом 10. Шток 11 соединен шарниром с двуплечим шарнирно-рычажным приводом, выполненным из рычагов 13 и 14 с поплавком 15, перемещающимся между ограничительными кольцами 16 и 17. Верхнее ограничительное кольцо 17 размещено на рычаге 14 с возможностью относительного перемещения, а за емкостью 3 и сифоном 4 поток огибает водомерный порог 18 в колодце 8.

Вакуумная дренажная система работает следующим образом.

Фильтрующая из почвы вода через дрены 1 поступает в коллектор 2 и заполняет емкость 3 и частично сбрасывает расход воды через зарядную трубу 5, связанную с нисходящей ветвью сифона 4.

При достижении в емкости уровня воды, соответствующего уровню грунтовых вод, и колебании уровня воды в емкости 3, поплавок 15, перемещаясь на рычаге 14 вверх к верхнему ограничителю кольца 17, на заданной отметке уровня за счет движения поднимается, перемещая рычаг 13 со штоком 11 по часовой стрелке. Запорный орган в виде конусов 9 и 10 закрываются, и сифон 4 резко срабатывает и сбрасывает воду, так как воздух из горловины сифона постепенно отсасывается зарядной трубой 5, поэтому производительность достигает заданной. Но так как уровень воды в емкости 3 начинает при этом понижаться, то поплавок 15, опускаясь, приподнимает оба конуса 9 и 10 и приоткрывает нижнее и верхнее воздуховпускные отверстия в корпусе 7 (площадь открытия отверстий зависит от формы конструкции конусов), доступ воздуха в горловину сифона 3 увеличивается и поэтому производительность сифона 3 остается прежней. Таким образом, совместная работа конусов 9 и 10 обеспечивает впуск необходимого количества воздуха одновременно через верхнее и нижнее отверстия корпуса 7.

При снижении уровня воды в емкости 3 увеличивается сначала суммарная площадь обоих воздуховпускных отверстий в корпусе 7, а при дальнейшем снижении площадь только нижнего воздуховпускного отверстия увеличивается больше, тем самым производительность сифона 4 остается прежней, несмотря на уменьшение гидравлического перепада в емкости 3. Это связано с тем, что выполнение конуса 10 в виде острого в вершине конуса, а конуса 9, наоборот, в виде конуса тупого в вершине, способствует обеспечению плавного впуска нужного объема воздуха в горловину сифона 4, что необходимо для поддержания расчетного расхода на сброс постоянным в условиях колебания уровня в коллекторе во всем диапазоне от минимального до максимального.

Таким образом, при сообщении полости сифона с атмосферой сифон может разряжаться, и небольшое количество воды вытекает через зарядную трубу 5 и производится верхняя часть промывки емкости. При разобщении полости сифона с атмосферой при помощи зарядной трубы 5 заряжается.

За счет поплавкового шарнирно-рычажного привода не требуется определять максимальную отметку колена сифона 4, только исходя из критической глубины залегания грунтовых вод, так как сброс будет происходить постоянно за счет автоматического управления поплавкового шарнирно-рычажного привода с двумя конусными клапанами разной конфигурации, перекрывающими воздуховпускные отверстия в корпусе, связанном через патрубок с горловиной сифона.

Такая компоновка системы обеспечивает возможность увлажнения корнеобитаемого слоя почвы при отводе фильтрационного тока воды из почвы. Применение предлагаемого изобретения в практике строительства и эксплуатации при орошении и осушении земель даст возможность повысить эффективность работы вакуумной дренажной системы в автоматическом режиме, а следовательно, уменьшаются опасность поднятия грунтовых вод и развитие вторичного засоления.

1. Вакуумная дренажная система, включающая дрены и коллектор, в устье которого в дренажном колодце расположена накопительная емкость с сифоном, отличающаяся тем, что сифон содержит неподвижно закрепленный корпус с воздушным патрубком и двухклапанный запорный орган, выполненный в виде контактно связанных между собой стержнем двух конусов, которые установлены соосно друг другу вершинами вниз, причем один из конусов размещен в верхней части корпуса и снабжен штоком, связанным с двуплечим рычагом с поплавком, последний который перемещается между ограничительными кольцами.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что с целью расширения диапазона регулирования ограничительное кольцо выше поплавка установлено с возможностью перемещения по рычагу.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что колодец по его ширине снабжен водомерным порогом.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам щелевания дренируемых сельскохозяйственных земель. Новым является то, что на дренируемых землях выделяют придренные участки трубчатого дренажа шириной от 6,5 до 8,5 глубин заложения трубчатых дрен и в момент рабочего прохода щелевателя в пределах выделенных придренных участков подают на дно полостного следа прохода ножа щелевателя мелкодисперсный порошок карбоната кальция в норме от 70 до 85 г/м.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам чизелевания дренируемых сельскохозяйственных земель. На дренируемых землях поперек направления трубчатого дренажа выполняют рабочие проходы чизеля.

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Осушительная система состоит из дрен 1, коллектора 2 с дренажным колодцем 4, входного патрубка 9 и воздуховода 14.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для равномерного регулирования уровня грунтовых вод на землях, требующих полива и дренирования в зоне орошения.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования и стабилизации грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.

Изобретение относится к строительству и к области мелиорации и может быть использовано для автоматического слива жидкости в колодцах для обеспечения бесперебойной работы дренажных систем от замерзания в них воды.

Способ строительства поливной системы культурного газона включает выращивание травяного покрова из предварительно сформированных газонных полос, имеющих основу, выращивание осуществляют на предварительно подготовленной площадке на месте обустройства газона, поливную систему выполняют в виде отдельных гнутых перфорированных секций элементов, выполненных в форме цифры восемь в плане и подсоединенных к источнику подачи воды, снабженному автоматической системой управления, секции элементов размещают между двумя слоями геотекстиля, на поверхность которого укладывают плодородную почву и засевают семена, гнутые перфорированные секции элементов снабжают в их концевой части регулируемым вентилем и соединяют со сбросной дреной.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод на дренажной сети осушительно-увлажнительных системах.

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования уровня грунтовых вод. Регулятор включает дренажный колодец 1, откидной затвор 3 с шарниром 5, установленный на выпускном патрубке 2 коллектора, поплавок 13 с грузом 14 переменной массы, размещенные в средней части штока 7, связанного через шарнир 8 с рычагом 4 затвора 3 и через шарнир 9 с двуплечим рычагом 6.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования и стабилизации грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафтов гумидной зоны с использованием закрытого дренажа. Устье дренажного коллектора включает открытый канал 1 и присоединенную к коллектору 2 устьевую трубу 3, колодец, разделенный посредством устьевой трубы 3 на две закрытые неравные части, а именно на верхнюю регулирующую камеру 7 и нижнюю подклапанную камеру 8. В верхней регулирующей камере 7 размещен вертикальный впускной патрубок 21. Нижняя камера 8 выполнена в виде подклапанной камеры с дополнительным седлом 11, расположенным соосно с основным седлом 10 и возможностью перекрытия обеих отверстий одним клапаном 9. Клапан 9 выполнен в виде конуса, стенки которого выполнены из материала резины. Внутри резинового клапана 9 в его верхнем и нижнем торцах установлены жесткие пластины 14, соединенные между собой посредством стержня 15, закрепленного к штоку 16 поплавка 13 с ограничителем 18, размещенным на свободном конце и входящим в контакт со вторым ограничителем 19, закрепленным к крышке 20 верхней части камеры 7, размещенной над устьевой трубой 3. Подклапанная камера 8 соединена трубчатым каналом 12 с верхней камерой 7 и связана с открытым каналом 1 посредством дополнительной трубы 6, размещенной наклонно в сторону открытого канала 1. Дополнительная труба 6 установлена в одной вертикальной плоскости с устьевой трубой 3. Один конец дополнительной трубы 6 размещен на дне канала 1 и снабжен сеткой 5, а другой присоединен к подклапанной камере 8 с дополнительным седлом. Изобретение позволяет беспрепятственно отводить в открытый канал дренажную воду, что обеспечивает эффективную работу коллектора с дренами и их осушающее действие, позволяет раньше начать отвод избыточной влаги и провести весенние полевые работы в более ранние сроки. 1 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам глубокого рыхления дренируемых сельскохозяйственных земель. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа рабочих проходов рыхлителя. Новым является то, что на дренируемых землях выделяют придренные участки трубчатого дренажа шириной от 4 до 5 глубин заложения трубчатых дрен и в момент рабочего прохода рыхлителя в пределах выделенных придренных участков подают в полостной след прохода лемеха рыхлителя мелкодисперсный порошок карбоната кальция в норме от 45 до 70 г/м. Способ расширяет функциональные возможности аналога, обеспечивая снижение интенсивности заохривания трубчатого дренажа на 21%. Положительный эффект достигается за счет внесения в полостной след прохода лемеха рыхлителя мелкодисперсного порошка карбоната кальция.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам устройства кротового дренажа на дренируемых сельскохозяйственных землях. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа кротовых дрен. Новым является то, что на дренируемых землях выделяют придренные участки трубчатого дренажа шириной от 6 до 8 глубин заложения трубчатых дрен и в момент устройства кротового дренажа в пределах выделенных придренных участков подают в полость кротовых дрен мелкодисперсный порошок карбоната кальция в норме от 40 до 60 г/м. Изобретение расширяет функциональные возможности аналога, обеспечивая снижение интенсивности заохривания трубчатого дренажа на 20%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при осушении переувлажненных почв. Устье дренажного коллектора состоит из устьевой трубы 2 с коленообразным выходом и водосливного патрубка 4. На водосливном патрубке 4 закреплен вертикальный телескопический патрубок 5 с фиксатором 6, установленный с возможностью перемещения относительно водосливного патрубка 4 трубы 2. К телескопическому патрубку 5 зафиксирован жестко упор 7, связанный горизонтальной осью 8 с двуплечим рычагом 9. Верхнее плечо рычага 9 с поплавковым датчиком 10 размещено параллельно торцу телескопического патрубка 5 и ниже предельного уровня канала и торца телескопического патрубка 5, ниже уровня которого расположено нижнее выпускное отверстие водосливного патрубка 4. С помощью рычага 9, шарнирно связанного с упором 7, к верхнему плечу рычага 9 шарнирно закреплен клапан 14, соосно связанный с клапаном 16 в нижней части водосливного патрубка 4 посредством регулируемой тяги 15. Двухклапанный запорный орган с клапанами 14 и 16 выполнен в виде конусов, размещенных, соответственно, внутри телескопического патрубка 5 и водосливного патрубка 4 с возможностью перемещения в противофазе друг другу для перекрытия выпускных отверстий в канал 1. Изобретение обеспечивает повышение надежности, упрощение конструкции и снижение трудоемкости обслуживания. 1 ил.

Изобретение относится к гражданскому строительству складских корпусов и может быть использовано на участках с высоким уровнем стояния грунтовых вод. Способ включает создание комбинированного горизонтального кольцевого, пластового и пристенного дренажа. Дополнительно к кольцевому горизонтальному дренажу по контуру с глубиной заложения по отметке подошвы фундамента устраивают центральную дрену по продольной оси подземной части помещения с более глубоким заложением, например на 1,5 м ниже заложения кольцевого дренажа. Для быстрого понижения уровня грунтовых вод откачку производят из центральной горизонтальной дрены, при этом расход центральной дрены составляет 30% от кольцевого дренажа. Конструктивно центральная горизонтальная заглубленная дрена выполняется также, как и кольцевой дренаж. Сначала укладываются дренажные трубы (пластмассовые или асбестоцементные) расчетным диаметром 75 мм (100 мм). Затем вокруг дренажной трубы устраивается гравийная обсыпка диаметром 500 мм, которая для предупреждения кольматирования оборачивается защитно-фильтрующим материалом (геотекстилем). В качестве геотекстиля могут использоваться иглопробивные материалы марок «Polyfelt TS 10», «Polyfelt TS 20», «Polyfelt TS 30» и термоскрепленные материалы марок «Typar SF 27», «Typar SF 40», толщиной полотна от 0,25 до 1,3 мм. Сверху дренаж в траншее засыпается крупнозернистым песком с коэффициентом фильтрации не менее 5,0 м/сут. Использование предложенного способа позволит обеспечить понижение уровня грунтовых вод (кривой депрессии) непосредственно в основании под полами, а также позволит исключить опасное капиллярное замачивание грунта как при нормальном (наблюдаемом), так и особенно при высоком (сезонном) уровнях грунтовых вод. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для осушения грунтов в особенности тяжелых по механическому составу с автоматическим регулированием уровней грунтовых вод. В водоприемном колодце 5 в основании V-образной формы патрубка 3 размещена подклапанная камера 7 с дополнительным впускным патрубком 8 с клапаном 9. Клапан 9 перекрывает отверстие впускного патрубка 8 путем нажатия поплавка 10 с открытой водонаполняемой емкостью 11, размещенной в корпусе 12, перемещающейся по направляющим 13. Клапан 9 жестко прикреплен к штоку 15. В средней части штока 15 прикреплена мембрана 16, закрепленная в корпусе 17. К верхней части корпуса 17 в виде крышки прикреплен жестко дном корпус 12, в котором помещен поплавок 10 с емкостью 11, расположенный на пружине 18. Верхняя часть штока 15 через шайбу 20 соединена с дном поплавка 10 с емкостью 11. Водонаполняемая емкость 11 имеет калиброванное отверстие 14. В нижней части штока 15 установлена направляющая втулка 21. Подклапанная камера 7 сверху перекрыта сеткой 22. Пружина 18 служит для поддержания поплавка 10 с емкостью 11 при закрытии или открытии клапана 9 в подклапанной камере 7, а также является чувствительным элементом для перемещения поплавка 10 с емкостью 11 и устраняет ударные нагрузки между собой корпуса 17 и поплавка 10 с емкостью 11, а также клапана 9 о торец патрубка 8. Открытие отверстия в патрубке 8 в подклапанной камере 7 происходит только после освобождения водонаполняемой емкости 11 поплавка 10 от воды через калиброванное отверстие 14 в колодец 5. В результате обеспечивается автоматический режим работы V-образной формы патрубка 3 и в целом регулятора уровня в режиме отведения избыточных вод в течение вегетационного периода, соответствующего подъема уровня грунтовых вод от максимальной до минимальной отметки. Повышается надежность устройства, обеспечивается повышение точности регулирования и расширяется арсенал технических средств, предназначенных для регулирования уровня воды в колодце, снабженном микропористым материалом и регулятором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх