Устройство для забора жидкости

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для забора жидкости из источника, преимущественно воды, из водохранилища, рек, каналов, лотков, бассейнов, цистерн и т.п. Устройство для забора жидкости содержит входную воронку, поплавок, установленный с возможностью вертикального перемещения, телескопически соединенные трубы, колено с отводящей трубой и элементы, соединяющие поплавок с торцами воронки. В средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки. Телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении. Соединительные элементы выполнены подпружиненными. Упрощается конструкция и повышается надежность устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам и сооружениям, предназначенным для забора жидкости, преимущественно воды, из водохранилищ, рек, каналов, лотков, безнапорных башен, цистерн и т.п.

Известно устройство (цилиндрический затвор) для забора воды, содержащее поплавок, водозаборную площадку с направляющей конструкцией, стойки, телескопически соединенные трубы, колено, глубинный затвор, колеса для передвижения подвижных труб, подъемно-спускное оборудование (заявка Японии №57-40294, ΜΠΚ Ε02В 7/32, 5/08, 1982 г. ).

Данное устройство является громоздким и сложным гидротехническим сооружением. Недостатками также являются сложности самой конструкции и его эксплуатации, материалоемкость и ненадежность в работе. Невозможность применения на малых объектах.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для поверхностного водозабора, содержащее входную воронку, поплавок, установленный с возможностью перемещения до закрытия входной воронки, соединительные элементы, телескопически соединенные трубы, расширяющиеся книзу, колено с отводящей трубой, плоский затвор, подъемно-спускные механизмы, площадку для обслуживания и башню (заявка Японии №57-43686, ΜΠΚ Ε02В 7/32, 1982 г. ).

Недостатками устройства-прототипа являются сложности самой конструкции устройства и его эксплуатации, материалоемкость и ненадежность в работе.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности устройства.

Для решения поставленной задачи в устройстве для забора жидкости, содержащем входную воронку, поплавок, установленный с возможностью вертикального перемещения, телескопически соединенные трубы, колено с отводящей трубой и элементы, соединяющие поплавок с торцами воронки, в средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, причем телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении, а соединительные элементы выполнены подпружиненными.

Сущность изобретения заключается в том, что у устройства для забора жидкости в средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, причем телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении, а соединительные элементы выполнены подпружиненными. Такой новый признак, как установление в средней части поплавка конусообразной трубки с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, позволяет предложенному техническому решению проявить новые свойства, заключающиеся в том, что верхний выступ предотвращает попадание воды в устройство при закрытии входной воронки, а благодаря конусообразности и нижнему выступу трубки воздух точно направляется в область вакуума, образующегося во входной воронке. Второй новый признак, как сужение телескопически соединенных труб в нижнем направлении, позволяет предложенному техническому решению проявить новые свойства, заключающиеся в предотвращении вакуумообразования в процессе течения жидкости по телескопически соединенным трубам и достижении большей компактности устройства. Третий новый признак, как выполнение соединительных элементов подпружиненными, позволяет предложенному техническому решению проявить новое свойство, заключающееся в том, что при отсутствии жидкости и достижении мертвого объема в источнике пружины обеспечивают автоматическое закрытие входной воронки.

Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в упрощении конструкции и повышении надежности устройства. Это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

На чертеже изображен продольный разрез устройства для забора жидкости.

Устройство для забора жидкости содержит поплавок 1, входную воронку 2, телескопически соединенные трубы 3, сужающиеся книзу, колено 4 с отводящей трубой 5 и соединительные элементы 6. Для подвода воздуха в область вакуума, с целью предотвращения кавитации, в средней части поплавка 1 установлена воздухоподводящая конусообразная трубка 7 с верхним выступом 8, нижним выступом 9 и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, а для уменьшения усилий на поплавок, при прекращении забора воды и для обеспечения автоматизированного перемещения поплавка вниз до закрытия входной воронки 2, при отсутствии жидкости в источнике в нижней части соединительных элементов 6 установлены пружины 10.

Устройство для забора жидкости работает следующим образом:

Поплавок 1, удерживая входную воронку 2 в жидкости в погруженном состоянии, обеспечивает постоянно действующий напор на ее входе. При этом жидкость из верхних слоев поступает в воронку 2 и оттуда в телескопически соединенные трубы 3, а затем через колено 4 в отводящую трубу 5.

При понижении уровня жидкости в источнике подвижные трубы 3, воронка 2 и поплавок 1 опускаются вниз, а при повышении уровня жидкости - поднимаются вверх. Благодаря этому обеспечивается автоматизированный забор жидкости и постоянство ее расхода независимо от действующего напора в источнике.

При поступлении жидкости во входную воронку 2 происходит сужение потока и увеличение его скорости, за счет чего образуется вакуум.

При этом через воздухоподводящую трубу 7 в зону вакуума всасывается воздух и предотвращается процесс кавитации, характеризующийся выделением из потока парогазовых пузырьков, вызывающих вибрацию, эрозию и повреждение устройства.

Забор жидкости прекращается путем накладывания на поплавок 1 дополнительного груза или вдавливанием поплавка.

При закрытии входной воронки 2 поплавком 1 верхний выступ 8 воздухоподводящей трубы 7 предотвращает попадание воды в устройство, а благодаря форме (конусообразности) воздухоподводящей трубы 7 и ее нижнего выступа 9 воздух точно направляется в область вакуума.

Наличие пружин 10 уменьшает усилия, накладываемые на поплавок при закрытии воронки 2, а при отсутствии жидкости или достижении мертвого объема в источнике пружины 10 обеспечивают автоматическое закрытие входной воронки. Благодаря этому предотвращается забивание и засорение рабочей части устройства летающими предметами. Это также дает возможность набрать необходимое количество жидкости в источнике, например водоемах, предназначенных для сбора и хранения дождевых, сезонных талых вод и т.д.

Предложенное устройство имеет высокую мобильность, широкую область применения, относительно простую конструкцию и значительно удобнее при эксплуатации по сравнению с известными устройствами.

При применении предложенного устройства полностью ликвидируются дополнительные элементы, например башня с спускоподъемными механизмами, затвор с подъемным оборудованием, служебный мостик и т.п., а также сводятся к минимуму эксплуатационные затраты.

Для установления экономического эффекта от использования заявленного устройства в качестве базового объекта нами принято трубчатое водозаборное устройство. Это устройство является наиболее распространенным в России и близко к предлагаемому [Гидротехнические сооружения, под ред. Н.П. Розанова, М., Агропромиздат, 1985, стр. 160-161].

Экономическая эффективность предложенного устройства по сравнению с базовым рассчитана по устраненным затратам, т.е. по разности затрат на одно устройство по формуле

Э=(Сбб)-(С+З),

где Сб, С - сметная стоимость базового и предложенного устройства;

Зб, З - затраты на эксплуатацию базового и предложенного устройства.

Сметная стоимость одного базового водозаборного устройство по проектным данным и нормативным документам СНиП П-50-74 и 3-52-74 составляет от 70 тыс. до 1 млн. евро, а затраты на его эксплуатацию в среднем колеблются от 7 тыс. до 100 тыс. евро.

По нашим расчетам стоимость предложенного устройства в зависимости от его размера и назначения составляет от 3 тыс. до 750 тысяч евро, а эксплуатационные затраты - от 0,3 тыс. до 75 тыс. евро.

При примерных стоимостях базового и предложенного устройства 350 тыс. и 180 тыс. евро и при эксплуатационных затратах на них 17 тыс. и 9 тыс. евро согласно формуле ожидаемый годовой экономический эффект на одно устройство составит

Э=(3500000+1700000)-(18000+9000)=178 тыс. евро.

Устройство для забора жидкости, содержащее входную воронку, поплавок, установленный с возможностью вертикального перемещения, телескопически соединенные трубы, колено с отводящей трубой и элементы, соединяющие поплавок с торцами воронки, отличающееся тем, что в средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, причем телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении, а соединительные элементы выполнены подпружиненными.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при создании водозаборов. Техническим результатом изобретения является повышение чистоты забираемой воды.

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.

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.

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.

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

Изобретение относится к солнечной энергетике. .

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к рыбозащитным устройствам, и может быть использовано для водозаборов энергетических, промышленных, коммунальных и ирригационных объектов.

Изобретение относится к водоснабжению из подземных источников и касается сооружений для забора подземных родниковых вод, а также выходящих на поверхность подземных вод в зонах их разгрузок, используемых в плановых целях.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами и атмосферно-напорно-грунтовым типом водного питания. Мелиоративная система для агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами включает открытый проводящий осушительный канал, закрытый дренаж, оросительную систему и источник водоснабжения хозяйственно-бытовыми водами и водами для орошения сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при создании водозаборов. Техническим результатом изобретения является повышение чистоты забираемой воды.

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.

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.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с бурным течением. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем обеспечения забора воды из разных уровней.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, точнее к водозаборным сооружениям, возводимым для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для забора жидкости из источника, преимущественно воды, из водохранилища, рек, каналов, лотков, бассейнов, цистерн и т.п. Устройство для забора жидкости содержит входную воронку, поплавок, установленный с возможностью вертикального перемещения, телескопически соединенные трубы, колено с отводящей трубой и элементы, соединяющие поплавок с торцами воронки. В средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки. Телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении. Соединительные элементы выполнены подпружиненными. Упрощается конструкция и повышается надежность устройства. 1 ил.

Наверх