Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к рыбозащитным устройствам на водозаборах. Цель изобретения - упрощение конструкции и эксплуатации путем обеспечения возможности изменения формы и объема гранул при изменении параметров водной среды. Через фильтрующую кассету, установленную в пазах устоев ниже забральной стенки, вода из водоема или канала поступает в водозабор. При этом вода, содержащая мельчайшие частицы мусора и ила, протекая через водопроницаемый каркас и гранулы, кольматирует пространство между ними. При изменении уровней воды в водоеме, например при их увеличении, происходит увеличение внешнего давления на гранулы заполнителя, под воздействием которого происходит уменьшение размеров выпуклых участков гибкой оболочки. При этом стабильность гранул обеспечивается жесткими оболочками. При уменьшении размеров выпуклых участков гранулы взаимно перемещаются одна относительно другой, разрушая тем самым отложившийся кольматант. При этом в связи с уменьшением размеров суммарный объем гранул в пределах фильрующей части кассеты уменьшится, восполнение которого произойдет за счет резерва гранул, находящихся в полом водонепроницаемом поддоне. Подъем гранул к поверхности и плотность их в пределах кассеты ограничиваются водонепроницаемой крышкой каркаса и плавучестью гранул. Сплошность фильтрующей поверхности при уменьшении объемов гранул обеспечивается за счет их резерва в поддоне. При уменьшении глубины воды в водоеме или слоя ее, находящегося над фильтрующей кассетой, происходит обратный процесс. В связи с уменьшением внешнего давления, выпуклые участки гибких оболочек увеличиваются. Это приводит к перемещению гранул одна относительно другой. Одновременно часть их перемещается в поддон. При этом процесс осуществляется самопромывка фильтрующей кассеты. В определенной степени процесс самопромывки может осуществляться и при изменении температуры воды. 8 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к рыбозащитным устройствам на водозаборах.

Известно рыбозащитное устройство на водозаборе [1].

Недостатком этого устройства является наличие привода, обеспечивающего изменение размеров гранул заполнителя, что усложняет конструкцию и требует дополнительных затрат на его эксплуатацию.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является рыбозащитное устройство водозаборного сооружения, включающее установленную в подводящем канале между устоями фильтрующую кассету, выполненную в виде водопроницаемого каркаса с водонепроницаемым поддоном в нижней части и крышкой, заполненного гранулами с объемным весом, меньшим объемного веса воды [2].

Недостатком такого рыбозащитного устройства является сложность конструкции элементов, обеспечивающих перемещение гранул заполнителя. Для перемещения гранул необходимого постоянно или периодически перемещать массивную крышку - короб, что особенно сложно осуществить при больших глубинах в водоеме.

Цель изобретения - упрощение конструкции и эксплуатации путем обеспечения возможности изменения формы и объема гранул при изменении параметров водной среды.

Это достигается тем, что в рыбозащитном устройстве водозаборного сооружения, включающем установленную в подводящем канале между устоями фильтрующую кассету, выполненную в виде водопроницаемого каркаса с водонепроницаемым поддоном в нижней части и крышкой, заполненного гранулами с объемным весом, меньшим объемного веса воды, гранулы выполнены в виде пустотелых, заполненных воздухом замкнутых оболочек, стенки которых выполнены с участками из эластичного упругого материала, имеющего жесткость, меньшую чем материал стенок, а объем поддона равен максимально возможному суммарному увеличению объемов гранул.

Выполнение гранул заполнителя в виде пустотелых замкнутых и заполненных воздухом оболочек и имеющих возможность самоизменения своих объемов и формы позволяет использовать изменение условий среды (давления и температуры воды) для изменения положения гранул в кассете. При изменении объемов и формы гранул происходит взаимное перемещение их частей или в целом друг относительно друга. Это приводит к разрушению кольматанта, смываемого фильтрующим потоком.

Использование в гранулах разной жесткости материала позволяет при изменении внешнего давления изменять их форму. При этом наиболее значимые изменения формы будут наблюдаться на участках с меньшей жесткостью материала. Принятое соотношение объема поддона и суммы изменений объемов отдельных гранул позволяет обеспечить неразрывность фильтрующей поверхности при уменьшении объемов гранул, например, при увеличении внешнего давления. Одновременно поддон является резервом объема кассеты при максимальном объеме отдельных гранул, например, при нахождении их на или у поверхности воды.

На фиг. 1 показан водозабор с фильтрующей кассетой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент фильтрующей кассеты при нахождении ее на поверхности воды; на фиг. 4 - то же в толще потока; на фиг. 5 - то же при максимальной глубине потока; на фиг. 6 - гранула на поверхности; на фиг. 7 - гранула в толще потока; на фиг. 8 - гранула на максимальной глубине.

Рыбозащитное устройство на водозаборе включает фильтрующую кассету 1, установленную в пазах 2 устоев 3 ниже забральной стенки 4 и выполненную в виде водопроницаемого каркаса 5, имеющего в нижней части полый водонепроницаемый поддон 6, в верхней водонепроницаемую крышку 7 и заполненного гранулами 8, состоящими из жесткой 9 и гибкой 10 оболочек, образующих замкнутую, заполненную воздухом полость 11, формирующих под его воздействием выпуклые участки 12.

Устройство работает следующим образом.

Через фильтрующую кассету 1, установленную в пазах 2 устоев 3 ниже забральной стенки 4, вода из водоема или канала поступает в водозабор (не показан). При этом вода, содержащая мельчайшие частицы мусора и ила, протекая через водопроницаемый каркас 5 и гранулы 8, кольматирует пространство между ними. При изменении уровней воды в водоеме, например при их увеличении, происходит увеличение внешнего давления на гранулы заполнителя, под воздействием которого происходит уменьшение размеров выпуклых участков 12 гибкой оболочки 10. При этом стабильность гранул 8 обеспечивается жесткими оболочками 9. При уменьшении размеров выпуклых участков 12 гранулы 8 взаимно перемещаются одна относительно другой, разрушая тем самым отложившийся кольматант. При этом в связи с уменьшением размеров суммарный объем гранул 8 в пределах фильтрующей части кассеты уменьшится, его восполнение произойдет за счет резерва гранул 8, находящихся в полом водонепроницаемом поддоне 6. Подъем гранул 8 к поверхности и плотность их в пределах кассеты ограничиваются водонепроницаемой крышкой 7 каркаса и плавучестью гранул 8. Сплошность фильтрующей поверхности при уменьшении объемов гранул 8 обеспечивается за счет их резерва в поддоне.

При уменьшении глубины воды в водоеме или слоя ее, находящегося над фильтрующей кассетой, происходит обратный процесс. В связи с уменьшением внешнего давления выпуклые участки 12 гибких оболочек 10 увеличиваются. Это приводит к перемещению гранул 8 друг относительно друга. Одновременно часть их перемещается в поддон 6. При этом процессе осуществляется самопромывка фильтрующей кассеты.

В определенной степени процесс самопромывки может осуществляться и при изменении температуры воды.

Формула изобретения

РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающее установленную в подводящем канале между устоями фильтрующую кассету, выполненную в виде водопроницаемого каркаса с водопроницаемыми поддоном в нижней части и крышкой, заполненного гранулами с объемным весом, меньшим объемного веса воды, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации путем обеспечения возможности изменения формы и объема гранул при изменении параметров водной среды, гранулы выполнены в виде пустотелых заполненных воздухом замкнутых оболочек, стенки которых выполнены с участками из эластичного упругого материала, имеющего жесткость, меньшую, чем материал стенок, а объем поддона равен максимально возможному суммарному увеличению объемов гранул.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8