Отстойник с периодической промывкой
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве очистного сооружения при заборе воды для хозяйственных нужд. Отстойник с периодической промывкой содержит входной шлюз-регулятор, рабочие камеры, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей. В мертвом объеме рабочих камер поперек направления движения промывного потока установлены вращающиеся вокруг осей плоские щиты, оси вращения которых закреплены в боковых и струенаправляющих стенках и находятся выше глубины промывного потока. В низовой части у плоских щитов могут быть выполнены прорези. Изобретение повышает эффективность промывки осевших в рабочих камерах наносов благодаря тому, что промывной поток воды во время промывки ударяется о плоские щиты, которые действием их собственного веса прижимают промывной поток ко дну, усиливая размыв отложившихся наносов. 1 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 промывки наносов;
- 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 промывки наносов;
- 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). Во 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. Расчет размеров рабочей камеры ведут на расход, поступающий в отводящий канал Qкан. Расход одной камеры зависит от принятого количества камер
,
где n - количество рабочих камер отстойника. При принятой средней продольной скорости 0,2-0,3 м/с, во время осаждения наносов, живое сечение всех камер будет
Для прямоугольного сечения ширина при заданной средней глубине Нср 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.
После заиления одной из рабочих камер необходимо осуществлять промывку. Для этого рабочий затвор на входном шлюзе регуляторе опускается на требуемую высоту, рабочий затвор на выходном шлюзе-регуляторе полностью закрывается. Открывается промывная галерея, через которую осуществляется смыв осевших в мертвом объеме наносов. Для исключения сбоя потока во время промывки в рабочих камерах 5 предусматриваются струенаправляющие стенки. Промывной поток воды во время промывки ударяется о плоские щиты, которые под действием их собственного веса прижимают поток ко дну, сильно усиливая размыв наносов (фиг.3). Плоские щиты вращаются вокруг осей, которые закрепляют их к стенкам отстойника (фиг.4).
За выходным шлюзом-регулятором имеется низовой сопрягающий участок. Осветленная вода поступает в отводящий канал.
На фиг.1 изображен продольный разрез отстойника с периодической промывкой во время работы; на фиг.2 - план отстойника с периодической промывкой; на фиг.3 - продольный разрез отстойника с периодической промывкой во время промывки; на фиг.4 - поперечный разрез рабочей камеры отстойника; на фиг.5 - плоский щит с прорезями, аксонометрия.
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 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 вставляются шандоры во время аварии либо ремонта. В рабочей камере 5 имеются струенаправляющие стенки 10, к которым прикрепляется плоские щиты 11 вращающиеся вокруг оси 12. Отстаивание наносов происходит в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Выходной шлюз-регулятор 6 примыкает к низовому сопрягающему участку 14.
Отстойник с периодической промывкой 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 рабочую камеру 5, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Для промывки осевших наносов после заполнения мертвого объема 13 на выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется промывная галерея 7. За рабочим затвором имеется паз 9 для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандры во время ремонта либо аварии.
После заиления одной из рабочих камер 5 необходимо осуществлять промывку. Для этого рабочий затвор 4 на входном шлюзе-регуляторе 2 опускается на требуемую высоту, рабочий затвор 8 на выходном шлюзе-регуляторе 6 полностью закрывается. Открывается промывная галерея 7, через которую осуществляется смыв осевших в мертвом объеме 13 наносов. Для исключения сбоя потока во время промывки в рабочих камерах 5 предусматриваются струенаправляющие стенки 10. Промывной поток воды во время промывки ударяется о плоские щиты 11, которые под действием их собственного веса прижимают поток ко дну, сильно усиливая размыв наносов (фиг.3). Плоские щиты 11 вращаются вокруг осей 12, которые закрепляют их к стенкам отстойника (фиг.4).
Для усиления процесса размыва осевших наносов в плоских щитах 11 могут делаться прорези (фиг.5).
За выходным шлюзом-регулятором 6 имеется низовой сопрягающий участок 14.
Предлагаемое техническое решение повысит скорость и качество промывки наносов по сравнению с вариантом обычных отстойников.
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.; заяв. 04.08.2004; опубл. 20.03.2006, Бюл. №8 (аналог).
2. Журавлев Г.И. Гидротехнические сооружения. - М.: Колос, 1979. - С.342 (прототип).
1. Отстойник с периодической промывкой, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочие камеры, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей, отличающийся тем, что в мертвом объеме рабочих камер поперек направления движения промывного потока установлены вращающиеся вокруг осей плоские щиты, оси вращения которых закреплены в боковых и струенаправляющих стенках и находятся выше глубины промывного потока.
2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что в низовой части у плоских щитов имеются прорези.
