РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области гидротехники, а именно к устройствам, обеспечивающим защиту рыб при водозаборе.
Известно рыбозащитное устройство [1], с вертикальным сетным полотном, установленным под острым углом к транзитному потоку и перекрывающее водозаборное отверстие по всей глубине подводящего канала. Концевая часть сетного полотна, обращенная в сторону водозаборного канала, примыкает к щелевому рыбоотводу, входное отверстие которого выполнено вертикальным.
Недостатками устройства являются сложность его конструкции и низкая эффективность промывки фильтра.
Известно рыбозащитное устройство [2],включающее вертикально расположенный в водотоке всасывающий патрубок с отверстием, обращенным к поверхности воды, сетное полотно, выполненное в виде усеченного конуса, установленное внутри всасывающего патрубка соосно ему, радиальные элементы, жестко соединенные с большим основанием усеченного конуса и с приводом перемещения конуса в вертикальной плоскости, и амортизаторы в виде пружин, размещенные по периметру большего основания конуса, на которых установлено большее основание усеченного конуса, которое расположено
в плоскости отверстия всасывающего патрубка, а меньшее основание конуса соединено с патрубком, установленным коаксиально внутри входного оголовка мусорорыбоотвода, выполненного соосно всасывающему патрубку. Недостатками устройства являются сложность его конструкции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбозащитное сооружение [3], включающее водоприемный оголовок в виде барабана, верхнее и нижнее основание которого выполнены водонепроницаемыми, установленного на всасывающем патрубке насоса, водозаборное окно, выполненное в барабане с высотой, равной расстоянию между верхним и нижним его основаниями, подводящий трубопровод, соединенный с напорной линией насоса и с раздающим коллектором, размещенным на продольной оси всасывающего патрубка, водоструйные насадки, расположенные в горизонтальной плоскости и выполненные в виде сегнерова колеса, с возможностью вращения относительно оси всасывающего патрубка за счет струй, образующихся при поступлении воды из подводящего трубопровода через раздающий коллектор к насадкам.
Недостатками устройства являются отсутствие сносящих скоростей потока вдоль внешней поверхности водоприемного окна и сложность технического обслуживания устройства.
Технический результат- повышение эффективности работы, мобильности и облегчения технического обслуживания.
Это достигается тем, что рыбозащитное устройство включает водозаборник в виде сетчатого барабана с вертикальными стенками, расположенные внутри водозаборника всасывающий трубопровод и устройство для гидравлической промывки сетки в виде вертикальной перфорированной напорной трубы. Согласно полезной модели водозаборник состоит из плавучего основания, в виде совокупности понтонов, расположенных по кольцу, закрепленных на нем вертикальных тяг, к нижним концам которых прикреплен
сплошной поддон, состоящий из боковых стенок в виде вертикального цилиндра и конического дна, с расположенным в центре дна обратным клапаном, на верхних концах тяг закреплено горизонтальное кольцо, на нижней стороне которого подвешены лопатки с возможностью поворота, относительно горизонтальной оси, лопатки имеют форму полукруга, а диск имеет ограничитель, поворота лопатки до вертикального положения в направлении выпуклости лопаток, сетчатый барабан закреплен между верхом поддона и диском, диск расположен с возможностью свободного вращения между вертикальными роликами, закрепленными на плавучем основании катамаранного типа, устройство для гидравлической промывки сетки закреплено на всасывающем трубопроводе, в вертикальном положении с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, вертикальная перфорированная труба - «флейта» установлена с возможностью поворота относительно своей оси, всасывающий трубопровод и флейта закреплены на мостике катамарана с возможностью подъема из воды.
В качестве всасывающего трубопровода может использоваться погружной насос, подвешенный на поворотном кронштейне, закрепленном на плавучем основании, при этом напорный трубопровод включает два поворотных узла, расположенных соосно с осью подвеса насоса и осью поворота кронштейна.
Опорные ролики могут быть закреплены на плавучем основании с возможностью поворота, а на плавучем основании закреплено грузоподъемное устройство, например, таль.
Соединительный мостик плавучего основания выполнен из двух пар поперечно расположенных швеллеров, ориентированных полками навстречу друг другу, внутри которых расположены передвижные настилы, опирающиеся посредством роликов на полки швеллеров.
Понтонное основание установлено в потоке перпендикулярно последнему, водозаборник выступает за кромку понтонов в направлении больших
скоростей потока на ширину лопатки, снаружи от водозаборника со стороны потока под углом к нему установлена в вертикальном положении защитная плавучая решетка, шарнирно закрепленная за верхний по течению понтон и с помощью упругого элемента закрепленная нижним концом за второй понтон.
На фиг. 1 представлена вид спереди рыбозащитного устройства, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3. - разрез по оси водозаборника, на фиг. 4 - крепление лопатки, на фиг. 5 - положение лопатки при движении навстречу потоку, на фиг. 6. разрез по оси водозаборника с погружным насосом, на фиг. 7. - продольный разрез по оси рыбозащитного устройства.
Рыбозащитное устройство представляет собой водозаборник(1), который состоит из плавучего основания (2), в виде совокупности понтонов, расположенных по кольцу (3), закрепленных на нем вертикальных тяг (4), к нижним концам которых прикреплен сплошной поддон (5), состоящий из боковых стенок в виде вертикального цилиндра и конического дна, с расположенным в центре дна обратным клапаном (6), на верхних концах тяг закреплен диск (7), на нижней стороне которого подвешены лопатки (8) с возможностью поворота, относительно горизонтальной оси (9), лопатки имеют форму полукруга, а диск имеет ограничитель (10) поворота лопатки до вертикального положения в направлении выпуклости лопаток, сетчатый барабан (11) закреплен между верхом поддона (5) и диском (7), диск расположен с возможностью свободного вращения между вертикальными роликами (12), закрепленными на плавучем основании (13) катамаранного типа. Внутри водозаборника размещен всасывающий трубопровод (14) и закрепленное на нем устройство для гидравлической промывки сетки (15), включающее вертикальную перфорированную трубу - «флейту» (16). Флейта (16) установлена с возможностью поворота относительно своей оси, а все устройство 15 с возможностью перемещения флейты в горизонтальной плоскости. Всасывающий
трубопровод (14) и устройство для гидравлической промывки (15) закреплены на мостике (17) плавучего основания (13) с возможностью подъема из воды.
В качестве всасывающего трубопровода может использоваться погружной насос (18), подвешенный на поворотном кронштейне (19), закрепленном на плавучем основании. При этом напорный трубопровод (20) насоса (18) включает два поворотных узла (21), расположенных соосно с осью подвеса насоса и осью поворота кронштейна.
Опорные ролики (12) закреплены на плавучем основании (13) с возможностью поворота на расстояние, обеспечивающее проход между ними диска (7) водозаборника (1), на плавучем основании закреплено грузоподъемное устройство (22), например, таль.
Соединительный мостик (17) плавучего основания (13) выполнен из двух пар поперечно расположенных швеллеров (23), ориентированных полками навстречу друг другу, внутри которых расположены передвижные настилы (24), опирающиеся посредством роликов (25) на полки швеллеров (23).
Плавучее основание (13) установлено в потоке перпендикулярно последнему, водозаборник (1) выступает за кромку плавучего основания (13) в направлении больших скоростей потока на ширину лопатки (8), снаружи от водозаборника (1) со стороны потока под углом к нему установлена в вертикальном положении защитная плавучая решетка (26), с помощью шарнира (27) закрепленная за верхнюю по течению кромку плавучего основания (13) и с помощью упругого элемента (28) закрепленная нижним концом за нижнюю по течению кромку плавучего основания(13).
Плавучее основание (13) катамаранного типа устанавливается в речном потоке и фиксируется с помощью свай, растяжек. Между корпусами плавучего основания (13) находится водозаборник (1). За счет того, что диск (7)
водозаборника (1) находится между вертикальными роликами (12) водозаборник может свободно вращаться относительно своей оси и не может выйти из-под основания (13). При этом поток воды, действующий на вогнутую сторону лопаток (8) заставляет лопатки принять вертикальное положение до упора в ограничитель (10). Реакция струи создает крутящий момент и водозаборник (1) начинает вращаться. При этом лопатки (8), находящиеся с противоположной стороны диска (7) ориентированы выпуклой стороной к потоку. За счет этого их лобовое сопротивление меньше чем у лопаток, обращенных вогнутой стороной к потоку. Поэтому они создают момент, тормозящий вращение водозаборника(1), меньший, чем крутящий момент от лопаток с противоположной стороны. Кроме того, при воздействии потока на лопатки (8) с вогнутой стороны, лопатки, подвешенные на оси (9) и не имеющие ограничителя начинают поворачиваться в наклонное положение и частично выходить из воды. За счет этого снижается активная площадь сечения лопатки и уменьшается тормозящий момент. Скорость вращения водозаборника может регулироваться весом лопатки, поскольку лопатка с большим весом будет отклоняться на меньший угол и создавать больший тормозящий эффект.
Поскольку окружная скорость сетчатого барабана (11) водозаборника (1) всегда меньше скорости потока в струе за счет наличия тормозящего момента, вдоль сетки барабана (11) присутствуют постоянные относительные сносящие рыбу скорости. Со стороны, где водозаборник вращается навстречу потоку, сносящие скорости будут еще больше. Это препятствует всасыванию рыбы внутрь цилиндра. При отсутствии в естественном потоке достаточных для вращения водозаборника скоростей течения, устройство может располагаться в зоне локального увеличения течения за счет устройства водосливов с подпорных сооружений или струенаправляющих устройств. При этом плавучее основание (13) должно располагаться в потоке перпендикулярно последнему, а водозаборник (1) выступать за кромку плавучего основания (13) в направлении больших скоростей потока на ширину лопатки (8). В этом случае
со стороны движения лопаток вперед вогнутой стороной может вообще отсутствовать течение, но за счет вращения водозаборника и здесь будут присутствовать относительные сносящие скорости. Кроме того, вращающийся цилиндр вызывает отпугивающий эффект на рыбу.
Для защиты водозаборника (1) от повреждений плывущим по течению мусором снаружи от водозаборника (1) со стороны потока под углом к нему установлена в вертикальном положении защитная плавучая решетка (26), с помощью шарнира (27) закрепленная за верхнюю по течению кромку плавучего основания (13) и с помощью упругого элемента (28) закрепленная нижним концом за нижнюю по течению кромку плавучего основания(13). Крепление верхнего по течению конца защитной решетки непосредственно за плавучее основание шарниром (27) препятствует попаданию мусора между решеткой и водозаборником. А наличие упругого элемента (28) позволяет амортизировать удары плывущих крупных предметов.
Для обеспечения очистки сетки внутри водозаборника (1) расположено устройство для гидравлической промывки сетки (15), закрепленное на всасывающем трубопроводе (14). Оно включает вертикальную перфорированную трубу - «флейту» (16). Флейта (16) установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Это позволяет опускать всасывающий трубопровод (14) с устройством для гидравлической промывки сетки (15) внутрь кольцевого понтона (3), а затем придвигать флейту (16) на максимально близкое расстояние к внутренней поверхности сетчатого барабана (11). А возможность поворота флейты относительно своей оси позволяет установить оптимальный угол воздействия струй из флейты на сетчатую поверхность.
Всасывающий трубопровод (14) и устройство для гидравлической промывки (15) закреплены на мостике (17) плавучего основания (13) с возможностью подъема из воды для осуществления обслуживания устройства. На мостике же может располагаться и насос.
В качестве всасывающего трубопровода может использоваться погружной насос (18), подвешенный на поворотном кронштейне (19), закрепленном на плавучем основании. При этом для обеспечения свободного подъема и опускания насоса напорный трубопровод (20) включает два поворотных узла (21), расположенных соосно с осью подвеса насоса и осью поворота кронштейна.
Поскольку в процессе эксплуатации требуется периодический подъем из воды водозаборник для профилактики и ремонта, опорные ролики (12) закреплены на плавучем основании (13) с возможностью поворота на расстояние, обеспечивающее проход между ними диска (7) водозаборника (1). При разведении роликов (2) водозаборник в плавучем состоянии перемещается под грузоподъемное устройство (22), и поднимается из воды. При этом обратный клапан (6) обеспечивает слив воды из поддона (5) вместе со скопившимся на дне поддона осадком. При необходимости осмотра и ремонта только сетчатого барабана (11), поддон (5) может и не подниматься из воды, т.к. он удерживается на плаву кольцевым понтоном (3) и тягами (4). Достаточно снять диск (7) и поднять сетчатый барабан (11).
Для удобства обслуживания поднятого насоса (18) или всасывающего трубопровода (14) с устройством для гидравлической промывки сетки (15), а также поднятого из воды водозаборника, соединительный мостик (17) плавучего основания (13) выполнен из двух пар поперечно расположенных швеллеров (23). Одна пара располагается в зоне подъема насоса, а другая в зоне подъема водозаборника. Швеллеры ориентированы полками навстречу друг другу. Передвижные настилы (24), опирающиеся посредством роликов (25) на полки швеллеров (23) при подъеме из воды соответствующих узлов должны быть разведены в стороны, а после подъема сдвинуты до смыкания друг с другом. После этого поднятые узлы опускаются на передвижные настилы и грузоподъемные средства могут быть разгружены.
Источники информации.
1. Патент RU №2312184, 14.02.2006, МПК Е02В 8/08, Рыбозащитное сооружение, опубл. 10.12.2007.
2. Патент RU №2286420, 23.05.2005, МПК Е02В 8/08, Рыбозащитное устройство, опубл. 27.10.2006.
3. Патент RU №2291248, Рыбозащитное устройство, МПК Е02В 8/08, опубл. 10.01.2007.