КОМБИНИРОВАННОЕ ДВУХКОНТУРНОЕ РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО
COMBINED DOUBLE CIRCUIT FISH PROTECTION DEVICE

Заявляемое техническое решение относится к области рыбного хозяйства и может быть использовано для направленного перемещения рыб, преимущественно для ограждения зон скопления рыб или трасс их перемещения от попадания рыбы в водозабор.
Известны конструкции фильтров водозаборных рыбозащитных, общим признаком которых является наличие фильтрующих воду сетчатых, перфорированных или жалюзийных поверхностей и других средств, препятствующих непосредственному контакту молоди рыб с этими поверхностями.
Конструктивные различия между известными фильтрами вызваны различными условиями их работы: по виду водоисточника, по режиму эксплуатации, по условиям применения и т.д.
Известен фильтр водозаборный рыбозащитный, фильтрующим элементом которого служит набор гофрированных по длине жалюзийных пластин, гофры образованы последовательными плоскостями, состыкованными друг с другом под углом 60° (см. патент РФ на полезную модель №76653, МПК E02B 8/08, от 01.02.2007).
Известна конструкция фильтра водозаборного рыбозащитного, содержащего водозаборную камеру с фильтрующими жалюзийными стенками, образующими вертикальную призму, вмещающую, по меньшей мере, один погружной насос, и рыбоотводную флейту (см. патент РФ на полезную модель №43013, МПК E02B 8/08, от 07.09.2004).
Известен водозаборный рыбозащитный фильтр, содержащий, по меньшей мере, одну, преимущественно съемную кассету, фильтрующая поверхность которой образована наружной и внутренней параллельными жалюзийными поверхностями, у которых составляющие их пластины имеют противоположный угол наклона, шаг установки наружных пластин в два раза больше шага внутренних, а расстояние между наружной и внутренней поверхностями равно шагу внутренних пластин (см. патент РФ на изобретение №2313634, МПК E02B 8/08, от 06.05.2006).
Известно рыбозащитное устройство, содержащее, по меньшей мере, одну жалюзийную водоприемную поверхность, омываемую транзитным потоком потокообразователя и вмонтированную в оконный проем водоприемного сооружения, жалюзийная поверхность выполнена криволинейной, замещающей собой криволинейную поверхность оконного проема, а вектор омывающего ее суммарного потока касателен к кривой, характеризующей кривизну жалюзийной поверхности (см. патент РФ на полезную модель №85918, МПК E02B 8/08, от 06.03.2009).
Недостаток всех вышеперечисленных конструкций заключается в том, что пластины экрана ориентированы в одной плоскости и при наличии течений переменных направлений эффективность работы экрана резко снижается.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является конструкция фильтра водозаборного рыбозащитного, приемная камера которого имеет форму прямоугольного короба, плоские стенки водоприемной камеры образованы шевронными жалюзи и снабжены рыбоотводными флейтами (см. патент РФ на полезную модель №37997, МПК E02B 8/08, от 15.12.2003).
Недостатком известной конструкции является то, что при эксплуатации устройства в условиях наличия течений переменных направлений с большими скоростями, при изменении угла воздействия потока на экран эффективность работы и отвода рыб экраном значительно снижается.
Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности работы устройства в условиях наличия течений переменных направлений со значительными скоростями.
Поставленная задача достигается тем, что предложено комбинированное двухконтурное рыбозащитное устройство, включающее двухконтурный экран и потокообразователь. Первый контур экрана представляет собой набор потокоформирующих пластин, которые создают оптимальные гидравлические условия для работы второго контура экрана и потокообразователя при наличии течений переменных направлений со значительными скоростями. Кроме того, потокоформирующие пластины выполняют функции ребер жесткости, увеличивая прочность конструкции экрана, что особенно важно при воздействии ледовых и других нагрузок. Второй контур экрана представляет собой набор пластин, расположенных одна за другой под углом к водозаборному потоку.
Отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения является то, что водоприемный экран состоит из двух контуров, первый контур экрана представляет собой набор потокоформирующих пластин, которые позволяют создавать оптимальные гидравлические условия для работы второго контура экрана и потокообразователя при наличии течений переменных направлений со значительными скоростями.
Технический результат предложенного технического решения проявляется в повышении эффективности работы устройства в условиях наличия течений переменных направлений со значительными скоростями.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами:
на фиг.1 схематически (вид сверху) показан частный случай выполнения устройства, когда угол расположения пластин первого контура экрана по отношению к пластинам второго контура экрана α=90°;
на фиг.2 схематически показан частный случай выполнения устройства;
на фиг.3 схематически показан частный случай выполнения первого контура экрана;
на фиг.4-7 - возможные варианты конфигурации фильтрующей поверхности второго контура экрана.
Комбинированное двухконтурное рыбозащитное устройство (фиг.1, 2) состоит из двухконтурного экрана и потокообразователя 1. Двухконтурный экран включает в себя два контура экрана. Первый контур экрана представляет собой набор потокоформирующих пластин 2. Количество потокоформирующих пластин 2 в первом контуре экрана может быть любым, но не менее двух. При наличии течений переменных направлений потокоформирующие пластины 2 создают оптимальные гидравлические условия для работы второго контура экрана и потокообразователя. Потокоформирующие пластины 2 также выполняют функции ребер жесткости, увеличивая прочность конструкции всего экрана, что особенно важно при воздействии ледовых и других нагрузок.
Угол у расположения потокоформирующих пластин 2 первого контура экрана по отношению к фильтрующей поверхности второго контура экрана может быть любым в пределах от 1° до 179°. При этом отдельные пластины 2 в составе первого контура экрана могут иметь различный угол расположения по отношению к фильтрующей поверхности второго контура экрана (фиг.3). Высота каждой пластины 2 и шаг между ними могут быть любыми. Угол расположения каждой из пластин 2 к фильтрующей поверхности второго контура экрана, высота каждой пластины 2 и расстояние между отдельно взятыми пластинами 2 в пределах первого контура экрана могут отличаться (фиг.3) и определяются в зависимости от конструктивных особенностей водозабора (условий эксплуатации устройства, условий и места его монтажа), направления и скорости течения.
Пластины 2 первого контура экрана могут быть единым элементом конструкции (ребром жесткости) первого и второго контуров экрана (фиг.4-7), или устанавливаться стационарно и жестко крепиться на поверхность второго контура экрана (фиг.3), или устанавливаться на поверхности второго контура экрана при помощи шарнирного соединения (не показано), которое позволяет пластинам 2 изменять положение в зависимости от изменения направления течения.
Второй контур экрана представляет собой набор пластин 3, расположенных одна за другой под углом β к водозаборному потоку. Фильтрующая поверхность второго контура экрана может иметь различные формы: зигзагообразную (фиг.4), смежные пластины образуют W-образную форму входной поверхности; двухрядную форму (фиг.5), при этом фильтрующая поверхность образована наружной и внутренней параллельными поверхностями, у которых составляющие их пластины имеют противоположный угол наклона; цилиндрическую форму (фиг.6), при этом фильтрующие стенки образуют вертикальную призму; криволинейную форму (фиг.7), при этом фильтрующая поверхность выполнена криволинейной, замещающей собой криволинейную поверхность оконного проема и т.д. Количество пластин во втором контуре экрана неограниченно, но не менее двух. Угол β наклона пластин 3 второго контура экрана к водозаборному потоку может быть любым, от 0° до 90°. Высота пластин 3 и расстояние между ними могут быть любыми. Угол β наклона пластин 3 второго контура экрана к водозаборному потоку, высота пластин 3 и расстояние между ними определяются в зависимости от конструктивных особенностей водозабора.
Пластины 2 первого контура экрана всегда расположены под углом α к пластинам 3 второго контура экрана, не параллельны им. Угол α может быть любым, от 1° до 90°.
В зависимости от условий применения комбинированное двухконтурное рыбозащитное устройство может использоваться как с потокообразователем 1, так и без него.
Принцип работы заявленного технического решения основан на сочетании работы трех его основных элементов: первого контура экрана, второго контура экрана и потокообразователя.
При работе устройства первый контур экрана, отсекая течения переменных направлений, создает оптимальные гидравлические условия для работы второго контура экрана и потокообразователя.
При набегании течений переменных направлений на пластины первого контура экрана создаются турбулентные возмущения, оказывающие воздействие на рыб, что способствует отводу рыб от водозабора.
Второй контур экрана, осуществляя подпор струям, истекающим из насадок 4 потокообразователя, создает оптимальные гидравлические условия для функционирования потокообразователя 1.
На пластинах 3 второго контура экрана формируются турбулентные возмущения, которые вызывают у рыб оборонительную реакцию и способствуют отводу рыб из зоны действия водозабора.
Одновременно из насадок потокообразователя 4 под давлением (предпочтительно от отдельного насоса) подается вода, струи которой омывают пластины 2 первого и пластины 3 второго контуров экрана. За счет струй потокообразователя 1, вдоль пластин 2 первого и пластин 3 второго контуров экрана формируется поток воды со скоростями, значительно превышающими подходные скорости водозаборного потока к рыбозащитному устройству, который перемещает молодь рыб и частицы мусора за пределы зоны влияния водозабора.
Между каждыми двумя смежными пластинами 2 первого контура экрана и фильтрующей поверхностью, образованной пластинами 3 второго контура экрана, образуется рыбоотводящий желоб 5, т.е. рыбоотвод. За счет струй, истекающих из насадок 4 потокообразователя, образуется поток, способствующий быстрому отводу рыбы из зоны действия водозабора.
Поставленная задача, заключающаяся в повышении эффективности работы устройства в условиях наличия течений переменных направлений со значительными скоростями, выполнена.
Применение заявляемого технического решения позволяет использовать известные в промышленности элементы.