Устройство для транспортирования жидкости

 

Использование: для транспортирования под водой жидкости меньшей плотности, чем плотность воды водоема. Сущность изобретения устройство содержит установленный под водой перевернутый наклонный к поверхности водоема желоб, изготовленный из полосы гибкого материала удерживаемой на глубине с помощью канатов, прикрепленных к грузам или анкерам, расположенным на дне. Полоса гибкого материала имеет на своих краях круговые вырезы. По контуру вырезов материал полосы загнут внутрь с образованием полостей, а канаты пропущены через эти полости и выступают в виде петель по заостренным участкам полосы между круговыми вырезами. Петли канатов пропущены через отверстия 8 в грузах или анкерах, установленных на дне водоема. Полоса гибкого материала обладает положительной плавучестью, благодаря чему она сохраняет форму желоба, а канаты находятся в выпрямленном минимально-натянутом положении и при отсутствии под желобом транспортируемой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для транспортирования под водой жидкостей с меньшей плотностью, чем у воды водоема. Оно может применяться, например, для транспортирования пресной воды под водой моря от субмаринных источников или от тающего айсберга к берегу при создании систем водоснабжения или ирригации.

Известно устройство для транспортирования под водой жидкости, представляющее собой уложенный по дну водоема герметичный трубопровод из жестких труб (Бородавкин П.П. и др. Подводные трубопроводы М. Недра, 1979 г. с.10).

Недостатком данного устройства является его высокая стоимость. Для него требуются толстостенные высокопрочные стальные трубы, соединяемые герметично между собой с помощью высококачественной сварки. Это, как и укладка сваренных труб на дно, требует больших капитальных затрат. Герметичные трубы должны противостоять гидростатическому давлению воды водоема, и с учетом этого условия, они имеют ограниченное сечение, что ограничивает пропускную способность устройства. Для транспортирования жидкости необходимы мощные высоконапорные насосы, дополнительно нагружающие трубопровод давлением перекачиваемой жидкости.

Известен способ транспортирования жидкости, предназначенный для перемещения под водой жидкости с меньшей плотностью, чем у воды водоема. Транспортирование жидкости осуществляется самотеком под перевернутым желобом, установленным наклонно в поверхности водоема (А.с. N 1645744, МКИ F 17 В 1 /12).

Перевернутый желоб не образует герметичнозамкнутого пространства, благодаря чему не испытывает гидростатического давления воды водоема независимо от глубины расположения. Размеры его сечения также не ограничены необходимостью противостояния гидростатическому давлению, а значит пропускная способность устройства может быть увеличена с увеличением сечения желоба. Транспортируемая жидкость течет самотеком под перевернутым наклонным желобом, поэтому не нужны высоконапорные насосы, проталкивающие жидкость через устройство транспортирования. Однако монтаж перевернутого наклонного желоба под водой водоема представляет значительные трудности и требует больших капитальных затрат. Это препятствует применению данного способа транспортирования жидкости в том случае, если необходимо сооружение временной трассы, когда нужно быстрое строительство устройства, а затем его демонтаж.

При реализации транспортирования жидкости под водой решающим фактором являются вопросы экономики. Сооружение подводных конструкций представляет большую техническую сложность. В случае применения стали в качестве конструкционного материала, возникают сложности с осуществлением подводной сварки и обеспечением коррозионной стойкости устройства. Наиболее перспективным было бы такое решение, когда устройство полностью изготавливается на суше, а в качестве конструкционных материалов используются неметаллические гибкие композитные материалы на основе пластмасс. В этом случае монтаж и демонтаж устройства значительно упрощается и удешевляется.

Данный технический результат достигается благодаря тому, что в устройстве, содержащем установленный под водой перевернутый наклонный к поверхности водоема желоб, последний изготовлен из полосы гибкого материала, удерживаемой на глубине с помощью канатов, прикрепленных к анкерам или к грузам, установленным на дне.

Края полосы гибкого материала имеют круговые вырезы, по контуру которых материал полосы загнут внутрь с образованием полостей. Канаты пропущены через эти полости и выступают из них в виде петель по заостренным участкам полосы между круговыми вырезами. Петли канатов проходят через отверстия в анкерах или грузах, установленных на дне. При этом длина петель канатов выбрана таким образом, чтобы с учетом рельефа дна обеспечивать необходимое наклонное к поверхности водоема положение образованного полосой гибкого материала перевернутого желоба.

Полоса гибкого материала обладает положительной плавучестью, достаточной для сохранения ею под водой формы желоба и для удержания канатов в выпрямленном состоянии при отсутствии под желобом транспортируемой жидкости.

Данная конструкция позволяет большую часть работ по изготовлению устройства осуществлять на поверхности в заводских условиях. Полоса из гибкого материала с прикрепленными канатами, свернутая в рулоны доставляется на трассу монтажа, где последовательно затопляется с монтажного судна. Аналогично осуществляется демонтаж устройства, когда полоса из гибкого материала постепенно поднимается на борт судна и свертывается в рулоны.

На фиг. 1 изображено устройство для транспортирования жидкости, продольный разрез. На фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Устройство для транспортирования жидкости содержит установленный под водой перевернутый наклонный к поверхности водоема желоб, выполненный из полосы гибкого материала (поз. 1). С краями полосы из гибкого материала соединены канаты (поз. 2), крепящиеся к анкерам или грузам (поз. 3), установленным на дне. Для равномерной передачи нагрузок от полосы гибкого материала к канатам ее края имеют круговые вырезы (поз. 4), по контуру которых материал полосы загнут внутрь с образованием полостей (поз. 5), а канаты (поз. 2) пропущены через эти полости и выходят из них, по заостренным участкам полосы (поз. 6) между круговыми вырезами в виде петель (поз. 7), проходящих через отверстия (поз. 8) в анкерах или грузах (поз. 3).

Полоса гибкого материала (поз. 1) обладает плавучестью благодаря тому, что содержит по продольной оси прикрепленную к ней поплавковую ленту (поз. 9). Поплавков лента имеет плавучесть, достаточную для сохранения полосой гибкого материала (поз. 1), формы желоба и для удержания канатов (поз. 2) в выпрямленном минимально-натянутом положении при отсутствии транспортируемой жидкости под желобом.

При подаче под нижний конец перевернутого наклонного желоба, образованного полосой гибкого материала (поз. 1), транспортируемой жидкости (поз. 10), она течет в сторону верхнего конца перевернутого наклонного желоба благодаря архимедовым силам, действующим на нее со стороны воды водоема.

Конструкция устройства для транспортирования жидкости позволяет применение гибких полимерных материалов, что удешевляет его изготовление и облегчает монтаж и демонтаж.

Формула изобретения

1. Устройство для транспортирования жидкости, содержащее установленный под водой перевернутый наклонный к поверхности водоема желоб, выполненный в виде полосы гибкого материала, удерживаемый на глубине с помощью канатов, прикрепленных к анкерам или грузам, размещенным на дне, отличающееся тем, что полоса гибкого материала имеет на своих краях круговые вырезы, по контуру которых материал полосы загнут внутрь с образованием полостей, а канаты пропущены через эти полости и выступают из них по заостренным участкам полосы между круговыми вырезами в виде петель, проходящих через отверстия в анкерах или в грузах.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полоса гибкого материала выполнена с возможностью положительной плавучести, достаточной для сохранения ею под водой формы желоба и для удержания канатов в выпрямленном состоянии при отсутствии под желобом транспортируемой жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2