РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ЗОНТИЧНОГО ТИПА

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, и предназначено для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения.
Известно рыбозащитное устройство, выполненное в виде установленной в оголовке вертикальной трубы с раструбом в верхней части (авторское свидетельство на изобретение СССР №658214, МПК E02B 9/04, E02B 8/08. Опубл. 20.05.2007 г.).
Недостатком известного рыбозащитного устройства является сложность изготовления, проведение водозабора только с поверхности источников воды, невозможность использования при ледоходе.
Известно также рыбозащитное устройство зонтичного типа, включающее всасывающую трубу с вертикальным входным патрубком, размещенным внутри заглушенного сверху водонепроницаемого цилиндра соосно ему, систему для предварительного отвода молоди рыбы, состоящую из перфорированного трубопровода, соединенного с компрессором, водоприемное отверстие, сформированное нижней кромкой водонепроницаемого цилиндра и внешней поверхностью трубы входного патрубка. При этом перфорированный трубопровод расположен на дне водоема с внешней стороны от водонепроницаемого цилиндра и выполнен в виде замкнутого кольца, размещенного соосно всасывающей трубе. Устройство снабжено рыбозадерживающим экраном и струевым потокообразователем, расположенными горизонтально в параллельных плоскостях соосно друг другу и всасывающей трубе. При этом рыбозадерживающий экран выполнен в виде круга, диаметр которого больше диаметра водонепроницаемого цилиндра, и размещен выше заглушенной торцевой части водонепроницаемого цилиндра. А струевой потокообразователь выполнен в виде сегнерова колеса, соединен подводящим трубопроводом с напорной линией насоса и расположен между рыбозадерживающим экраном и поверхностью воды (патент на изобретение РФ №2299292, МПК E02B 8/08. Опубл. 20.05.2007 г.).
К недостаткам данного устройства относятся сложность изготовления, необходимость подачи сжатого воздуха и соединения с напорной линией, перфорированный трубопровод и водозабор забиваются илом, мусором и др.
Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является рыбозащитное устройство зонтичного типа, содержащее вертикальный всасывающий патрубок с коаксиально размещенным на нем кожухом, в котором кожух выполнен в виде усеченного конуса, внутри которого коаксиально с всасывающим патрубком установлен соединенный с источником тока кольцевой электрод, А наружняя поверхность патрубка и внутренняя поверхность кожуха снабжены диэлектрическим покрытием. При этом расстояние от нижней кромки кожуха до электрода равно 0,5-1,0 Н, где Н - высота части всасывающего патрубка внутри кожуха (патент на полезную модель РФ №30767, МПК E02B 8/08. Опубл. 20.05.2007 г.).
Но это устройство сложно в изготовлении за счет нанесения на наружную поверхность патрубка и внутреннюю поверхность кожуха диэлектрического покрытия и, кроме того, небезопасно при нарушении этого покрытия из-за наличия источника тока.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение устройства путем исключения диэлектрического покрытия и повышение его эффективности.
Технический результат заключается в исключении образования в створе всасывающего патрубка вертикальных течений и в уменьшении гидравлического сопротивления всасывающего патрубка.
Поставленная задача решается тем, что в рыбозащитном устройстве зонтичного типа, содержащем всасывающий изогнутый патрубок с коаксиально размещенным на его вертикальной части кожухом, выполненным в виде геометрического тела, стенки кожуха расположены под углом к вертикальной оси всасывающего патрубка, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора. Причем кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха установлено, исходя из соотношения:
H≥D/4,
где: H - кратчайшее расстояние между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха;
D - диаметр конфузора,
а радиус изгиба R патрубка обеспечивает возможность создания минимального гидравлического сопротивления. При этом радиус изгиба патрубка R и диаметр конфузора D связаны соотношением: R≥2D.
Расположение стенок кожуха под углом к вертикальной оси всасывающего патрубка исключает образование в створе всасывающего патрубка вертикальных течений, которым рыбы противостоят хуже, чем горизонтальным, повышая тем самым эффективность рыбозащитного устройства.
А выполнение верхней части всасывающего патрубка в виде конфузора уменьшает интенсивность вихреобразования, а, следовательно, и гидравлическое сопротивление всасывающего патрубка, что также повышает эффективность заявленного устройства.
Выбор же кратчайшего расстояния между торцом конфузора и внутренней стороной кожуха, исходя из заявленного соотношения, обеспечивает максимальный пропускной объем через конфузор и скорость потока в водоприемной полости, не превышающую 0,2 м/сек, при которой молодь рыб может свободно покинуть зону влияния водозабора.
Выбор радиуса изгиба всасывающего патрубка, обеспечивающего минимальное гидравлическое сопротивление, повышает эффективность патрубка, что, в свою очередь, повышает производительность водозабора.
На фиг.1 изображено рыбозащитное устройство зонтичного типа, общий вид; на фиг.2 - отверстия/щели на верхней части кожуха.
Устройство содержит основание 1, на котором закреплен всасывающий изогнутый патрубок 2 с коаксиально размещенным на его вертикальной части кожухом 3, выполненным в виде геометрического тела, например, конуса, многогранника и т.д., и т.п. Стенки кожуха 3 расположены под углом α=45°-75° к вертикальной оси 4 всасывающего патрубка 2, верхняя часть которого выполнена в виде конфузора 5, угол сужения β которого находится в пределах от 10° до 40°. Цилиндрические 6 и конические 7 части конфузора 5 плавно сопряжены. На внешнюю и внутреннюю поверхности патрубка 2 и кожуха 3 кроме антикоррозийного покрытия нанесено защитное покрытие (не показано), например, эмаль противообрастающая ХВ-5286 или эмаль «Эмагард», защищающее их от коррозии, налипания и прирастания водорослей и ракушек.
На выходе 8 всасывающего патрубка 2 установлен подсоединительный элемент, например, фланец 9 с возможностью соединения с ним различного типа компенсаторов. На верхней части кожуха 3 на одинаковом и/или разном расстоянии выполнены отверстия/щели 10, размер которых не превышает 1,5 мм.
Рыбозащитное устройство зонтичного типа работает следующим образом.
Располагают устройство основанием 1 на дне водоема, при этом при погружении воздух из верхней части кожуха 3 через отверстия/щели 10 вытесняется водой, что исключает образование под кожухом 3 воздушной подушки. Подсоединительный элемент, например, фланец 9 соединяют с компенсатором положения трубы, соединенной с насосом (не показаны). Под действием насоса поток воды, плавно (за счет установленного угла α) увеличивая скорость, движется в сторону всасывающего патрубка 2. При этом за счет исключения в створе всасывающего патрубка 2 вертикальных течений молодь рыб имеет возможность выйти за пределы зоны влияния водозабора.
И скорость потока в водоприемной полости, не превышающая за счет конструктивных особенностей устройства 0,2 м/сек, также позволяет молоди рыб свободно покинуть зону влияния водозабора.
Таким образом, заявленное рыбозащитное устройство зонтичного типа позволяет эффективно предотвращать попадание молоди рыбы во всасывающие трубопроводы насосных станций.