Устье дренажного коллектора

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем. Устье дренажного коллектора содержит колодец 12 с отводящим патрубком 9 с седлом 16 и с коленами 3 и 5 и водовыпускным оголовком 17 отводящего коллектора 18. Колодец 12 сверху перекрыт крышкой 13, которая имеет подпружиненный воздушный клапан 14 для выпуска воздуха в атмосферу. Затвор 20 выполнен полым поплавкового типа, имеющего сферу 19 с боковыми конусными стенками 23 и в своей верхней части имеют конус в сторону отводящего патрубка 9 с седлом 16, а нижняя сфера 19 перекрывает отверстие водовыпускного патрубка 17 отводящего коллектора 18. Затвор 20 имеет по внешнему диаметру фланец 21, которым затвор 20 опирается на ограничитель 22 на направляющих стойках 15, определяющих границу опускания вниз затвора 20. Поплавковый затвор 20 установлен с возможностью движения по высоте на полых направляющих стойках 15, соединенных одним концом с крышкой 13, а другим - свободно расположенным в колодце 12. Сфера 19 и конусные стенки 23 затвора 20 снабжены резиновыми уплотнителями 25 и 26, соответственно. Технический результат заключается в упрощении конструкции, уменьшении металлоемкости и повышении надежности работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

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

Известно устье дренажного коллектора, включающее запорный орган с поплавковым приводом и штоком, установленный на оголовке дрены, расположенном в дренажном колодце, рычажно-шарнирный привод, в колодец введена водоприемная камера со сливным отверстием, внутри которой размещен клапан, ориентированный соосно полости отводящего патрубка и закрепленный к рычагу с поплавковым приводом, при этом водоприемная камера соединена с отводящим патрубком (Патент RU №2580123, E02B 11/00 от 10.04.2016).

Недостатком такого устройства является значительное количество гидромеханических устройств, снижающих надежность сооружения, а также необходимость в реконструкции для применения на дренажном коллекторе с колодцем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устье дренажного коллектора, включающее запорный орган с поплавковым приводом и штоком, установленный на оголовке дрены, расположенном в дренажном колодце, колена коллектора с отводящим патрубком, при этом колодец сверху закрыт крышкой, верхняя часть ее снабжена подпружиненным воздушным клапаном для выпуска сжатого воздуха в атмосферу, а поплавок со штоком и с направляющими расположен в верхней части открытого снизу усеченного конуса, причем поплавок со штоком с установленным на оголовке дрены клапанном - затвором имеет крышку, выполненную из ферромагнитного металла, наверху которой расположен резиновый уплотнитель, при этом на отводящем патрубке колена коллектора также расположен резиновый уплотнитель, который совместно с уплотнителем, расположенным на крышке, при всплытии поплавка обеспечивает герметичное закрытие отводящего патрубка колена коллектора, имеющего постоянные магниты, фиксирующие поплавок в верхнем положении после всплытия (Патент RU №2668678, E02B 11/00 от 02.10.2018).

Недостатком этого устройства является его сложность и, как следствие этого, недостаточная надежность в эксплуатации, что связано с необходимостью дополнительно иметь усеченный конус на отводном патрубке и клапанный затвор, а также постоянные магниты, которые требуют постоянного наблюдения в эксплуатации, очищать их от грязи и т.п.

Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в упрощении конструкции, повышение эффективности работы и уменьшение материалоемкости.

Технический результат достигается тем, что для устья дренажного коллектора, включающего запорный орган поплавкового типа, расположенный в колодце, колена коллектора с отводящим патрубком, колодец сверху закрыт крышкой, верхняя часть снабжена подпружиненным воздушным клапаном для выпуска сжатого воздуха в атмосферу, запорный орган поплавкового типа размещен между направляющими, на отводящем патрубке колена коллектора расположен резиновый уплотнитель, при этом при всплытии запорный орган обеспечивает герметичное закрытие отводящего патрубка с резиновым уплотнителем, согласно изобретения он снабжен пустотелым поплавковым затвором автоматического действия в виде конуса-сферы ориентированным конусностью симметрично размещенной в полости отводящего патрубка, при этом поплавковый затвор в виде конуса-сферы, выпуклой поверхностью сферы ориентирован соосно полости водовыпускного оголовкам отводящего коллектора, выполненного по форме выпуклости сферы поплавкового затвора, причем он установлен с возможностью по высоте на полых направляющих стояках, соединенных одним концом с крышкой колодца, а другим размещен свободным в колодце с ограничителями и входящими в контакт с фиксатором затвора и определяющие границу вертикального опускания затвора.

Кроме того, пустотелый поплавковый затвор имеет по внешнему периметру фланец, приваренный к кольцу надетого на направляющие стойки для фиксации планового положения затвора в виде конуса-сферы.

Кроме того, отводящий патрубок колена имеет упорное седло в вид флянца, в которое опирается конусная часть пустотелого затвора.

На чертеже показана принципиальная схема устья дренажного коллектора.

Устройство содержит размещенные дрены 1, коллектор 2 с нижним коленом 3, прямолинейный участок 4 трубы с последующим верхним коленом 5, камеру разряжения 6, водозаборную камеру 7, примыкающие к выпускным стенкам колен 3 и 5 и трубки 8, соединенные концами с камерами 6 и 7, и отводящий патрубок 9. Камеры 6 и 7 соединены с помощью коллектора 2, отверстия 10 и 11 выполнены в стенках колен 3 и 5.

Отверстие 10 колена 3 ориентированы в сторону последующего колена 5, а отверстия 11 колена в сторону предыдущего колена 3. Колодец 12 сверху перекрыт крышкой 13 и представляет собой герметичную камеру, верхняя крышка которого снабжена подпружиненным воздушным клапаном 14. При этом колодец 12 имеет полые направляющие стойки 15, выполненные из труб, соединенных одним концом с крышкой 13, а другим размещен свободно в колодце 12.

Выход отводящего патрубка 9 имеет упорное седло 16 в виде фланца. Выход водовыпускного оголовка 17 отводящего коллектора 18, выполнен по форме выпуклости сферы 19, полого поплавкового затвора 20, имеющим по внешнему периметру фланец 21, которым затвор опирается на ограничитель 22 на направляющих стойках 15, определяющих границу опускания вниз затвора 20 в виде конуса-сферы (дальше поплавковый затвор 20).

Затвор 20 в верхней своей части имеет конусные стенки 23 со сферой 19, которые закрывают отверстие отводящего патрубка 9, снабженного на конце упорным седлом 16 в виде фланца. К фланцу 21 приварены кольца 24, которыми затвор 20 надет на полые направляющие стойки 15, чем достигается фиксация планового положения затвора 20 (без перекосов).

Высотный диапазон работы колодца 12 задается уровнями опускания и поднятия, т.е. выпуска и наполнения его водой из коллектора 2 дрены 1, то есть всплытия затвора 20 при заполнении колодца 12.

При необходимости размещения поплавкового затвора 20 в нижнем положении над отверстием водовыпускного оголовка 17 отводящего коллектора 18 может регулироваться расположением фиксирующих и имеющих положением ограничителей 22, выполненных в виде винт-гайка (резьбовое соединение) - полые стойки 15, что определяет границу вертикального опускания затвора 20, то есть он может быть настроен так, чтобы иметь возможность и промывку мелких фракций наносов в отводящий коллектор 18 при постоянном минимальном наполнении колодца 12.

При этом конусные стенки 23 и сфера 19 затвора 20 имеют резиновый уплотнитель 25 и 26 соответственно, которое при опускании затвора плотно перекрывает поверхность сферических боковых стенок водовыпускного оголовка 17, а при всплытии затвора 20, ходящего по направляющим стойкам 15 прикрепленным к крышке 13, обеспечивают герметичное закрытие седла 16 в виде фланца.

Устье дренажного колодца работает следующим образом.

При открытии положения отводящего патрубка 9, водовыпускной оголовок 17 отводящего коллектора 18 закрыт поплавковым затвором 20 выпуклой сферы 19 с уплотнительной резиной 25, при этом вода поступает в накопительный колодец 12 и заполняет его из коллектора 2 через колена 3 и 5.

При этом подпор воды в концевой части коллектора 2 обеспечивает поступление воды в колодец 12 через колена 3 и 5. При заполнении колодца 12 водой горизонт воды повышается до заданного УВmax, при котором гидростатическое давление действует на боковые конусные стенки 23 со сферой 19, и выталкивает полый поплавковый затвор 20, имеющим по внешнему периметру фланец 21, связанный с кольцом 24, надетым свободно на направляющие стойки 15, таким образом, колодец 12 вступает в работу. Поплавковый затвор 20 скользит по вертикальным направляющим 15, но удерживается в плановом положении кольцами 24, приваренными к фланцу 21 затвора, эти предотвращается его вертикальный перекос в колодце 12, способствующее свободному подъему затвора 12. Работа колодца 12 продолжается до тех пор, пока уровень воды в колодце 12 достигнет седла 16 в виде фланца, то есть заданного уровня, а воздух из колодца 12 под крышкой 13 вытесняется в атмосферу через подпружиненный воздушный клапан 14. Опорожнение колодца 12 (сливе) происходит до уровня НВmin, когда уровень воды в колодце 12 постепенно уменьшается, при наличии предложенной новой конструкции пустотелого поплавкового затвора 20. Затвор 20 по направляющим стойкам 15 за счет свободного хода колец 24 под собственным весом опускается вниз до ограничителя 22 выполненного в виде винт-гайка (резьбовое соединение), опираясь на них, регулируют высоту расположения сферы 19 затвора 20 над отверстием водовыпускного оголовка 17 отводящего коллектора 18, т есть расположением фиксирующих и меняющих положение на вертикальных направляющих 15. Опустившись вниз, затвор 20 принимает исходное положение, опираясь своей сферой 19, то есть, закрывая (возможно настроить частично с открытием отверстия при минимальном уровне в колодце для постоянной промывки мелких фракций наносов) отверстия водовыпускного оголовка 17 отводящего коллектора 18, а уровень при этом в колодце 12 будет взрастать до выключения отводящего патрубка 9 снабженного на конце седлом 16 в виде фланца, когда произойдет всплытие затвора 20 с боковыми конусными стенками 23, с резиновым уплотнением 26. Цикл повторяется.

При необходимости постоянной промывки колодца 12 от мелких фракций наносов, затвор 20 фиксируется на некоторой высоте его опирания на ограничители 22 на направляющих стойках 15, так чтобы уровень входа в водовыпускной оголовок 17 отводящего коллектора 18, опираясь своей сферой 19 с фланцем 21 приваренному к кольцу 24, которыми затвор 20 надет на направляющие стойки 15, чем достигается фиксация планового положения затвора 20, а также благодаря своей новой форме, соответственно, своей положительной плавучести.

Заявленное изобретение промышленно осуществимо.

Таким образом, создаются и условия промывки колодца 12 от взвешенных наносов, поступающих в коллектор 2 за счет изменения уровней воды в водоприемном колодце 12.

В свою очередь это дает возможность работы в автоматическом режиме устья дренажного коллектора. Предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию за счет исключения усеченного конуса на отводном патрубке, а также исключения связи поплавка через шток с клапаном и сократить количество других элементов, тем самым уменьшить материалоемкость.

Элементы устройства устья дренажного коллектора могут быть изготовлены облегченными для возможности регулирования уровня и эффективной сработки уровня воды в коллекторе 2, что расширяет область применения и время работы устья в целом.

1. Устье дренажного коллектора, включающего запорный орган поплавкового типа, расположенный в колодце, колена коллектора с отводящим патрубком, колодец сверху закрыт крышкой, верхняя часть снабжена подпружиненным воздушным клапаном для выпуска сжатого воздуха в атмосферу, запорный орган поплавкового типа размещен между направляющими, на отводящем патрубке колена коллектора расположен резиновый уплотнитель, при этом при всплытии запорный орган обеспечивает герметичное закрытие отводящего патрубка с резиновым уплотнителем, отличающееся тем, что оно снабжено пустотелым поплавковым затвором автоматического действия в виде конуса-сферы, ориентированным конусностью, симметрично размещенной в полости отводящего патрубка, при этом поплавковый затвор в виде конуса-сферы, выпуклой поверхностью сферы ориентирован соосно полости водовыпускного оголовка отводящего коллектора, выполненного по форме выпуклости сферы поплавкового затвора, причем он установлен с возможностью регулирования по высоте на полых направляющих стояках, соединенных одним концом с крышкой колодца, а другим - размещен свободным в колодце с ограничителями, входящими в контакт с фиксатором затвора и определяющими границу вертикального опускания затвора.

2. Устье по п. 1, отличающееся тем, что пустотелый поплавковый затвор имеет по внешнему периметру фланец, приваренный к кольцу, надетому на направляющие стойки для фиксации планового положения затвора в виде конуса-сферы.

3. Устье по п. 1, отличающееся тем, что отводящий патрубок колена имеет упорное седло в виде фланца, в которое опирается конусная часть пустотелого затвора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Осушительная система содержит дрену 1, коллектор 2, в устье которого размещена емкость 3 колодца 4.

Изобретение относится к устройствам для приема и очистки поверхностных вод от взвесей и отвода осветленных вод и может быть использовано в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны при осушении тяжелых минеральных почв для отвода поверхностных вод и осушения бессточных понижений, а также при противоэрозионной организации поверхностного стока на катене.

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты.

Изобретение относится к осушительной мелиорации, в частности к осушению закрытым трубчатым дренажом, и может быть использовано при защите дренажных труб от заиления.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. Способ направлен на снижение интенсивности заохривания дренажа путем нарезки щели в основании гребня.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам для тепловоздушной мелиорации подпочвенного слоя полей путем круглогодового обогрева их при помощи солнечного излучения, и предназначено для полеводства.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации сточных и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов на земледельческие поля орошения (ЗПО).

Изобретение может быть использовано для утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем. Дренажный канал для транспортирования дренажного стока включает профилированное русло, выполненное с положительным уклоном и снабженное противофильтрационным покрытием.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию и найдет применение при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к комплексной мелиорации переувлажненных сельскохозяйственных земель. Система включает в себя дрены (3), коллекторы (2) и каскад фильтрующих колодцев (4), последовательно соединенных трубопроводной сетью (5), со сбросом избыточных дренажных стоков в накопительный бассейн (1).

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности, к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле грунтовой плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты. Способ устройства комбинированного дренажа грунтовой плотины включает прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 с фильтром из зернистого материала 2, размещение вдоль нее вертикальных скважин 7, водоприемная часть которых находится в напорном водоносном горизонте, и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору 1 посредством наклонных в ее сторону труб 5, доведение вертикальных скважин 7 до поверхности земли, которые размещают вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 на расстояние, превышающее критическое Lкp, подключают к вертикальной скважине 7 наклонные трубы 5 под углом 5-10° в сторону закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1, входящие в нее на уровне депрессионной поверхности 3 в теле грунтовой плотины, по которым вода самотеком за счет уклона от вертикальной скважины 7 поступает в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1 на уровне нормального положения депрессионной поверхности 3, предотвращая развитие механической суффозии и заиление дрен-коллекторов 1 при разгрузке напорных вод 6 основания грунтовой плотины. Изобретение позволяет предотвратить развитие механической суффозии и заиление дрен при разгрузке напорных вод основания в комбинированный дренаж, исключить создание подпора при разгрузке вод напорного горизонта основания грунтовой плотины в дренаж, повысить депрессионную поверхность в теле грунтовой плотины, увеличить срок эксплуатации горизонтальных дрен, снизить затраты на обслуживание дренажа. 1 ил.
Наверх