ТРУБА С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ УКЛОНОМ ДНА ДЛЯ САМОПРОМЫВКИ ОТ ОСЕВШИХ НАНОСОВ

Полезная модель относится к области гидравлических устройств, включающих гофрированные трубы и предназначенных для отвода потока воды, перемещающего наносы, и может быть использована в системах канализации, гидротехнических сооружений, эксплуатации дорог и т.д.
Известно устройство для очистки труб от осажденных в них твердых частиц, состоящее из насоса, вход которого подключен к источнику воды, а выход подходит к входному сечению трубы (см. О.А.Янковский и др. «Водопропускные трубы под насыпями», М., 1982, Транспорт, стр.200).
Недостатком описанного устройства является необходимость значительных запасов воды, обеспечивающих смыв отложившихся в трубах наносов, и дороговизна устройства, связанная с применением насосов.
Известно также устройство для очистки водопропускных труб от осевших наносов, включающее ряд прямоугольных затворов, установленных на поверхности потока жидкости под острым углом к горизонту, что приводит к возникновению в трубе двухвинтового потока, обладающего большой размывающей и транспортирующей способностью по сравнению с безвинтовым потоком (см. патент РФ №2292417, 7 МПК Е02В 8/02, опубликовано в 2007 г.).
Недостатком описанного устройства является сложность его изготовления и установки в процессе промывки.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение конструкции устройства при условии организации интенсивных винтовых потоков.
Другой технической задачей, решаемой полезной моделью, является защита нижней части поверхности трубы от износа в результате воздействия винтового потока с абразивными свойствами.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для самопромывки водопропускных труб, имеющих положительный уклон, дна, от осевших наносов, содержащем трубу, согласно полезной модели труба выполнена с кольцевыми гофрами, причем гофры установлены под острым углом β навстречу направлению течения потока, при этом значение угла β выбирают в интервале β=30°÷45°.
Решение другой технической задачи, а именно, защита нижней части поверхности трубы достигается тем, что внутренняя поверхность трубы в нижней части выполнена с бетонным покрытием.
Решение поставленной технической задачи, а именно, упрощение конструкции устройства при условии организации интенсивных винтовых потоков, становится возможным благодаря тому, что под воздействием кольцевых гофр, имеющих внутри трубы вогнутую форму, периферийные части потока движутся по наклонным под углом β=30°÷45° гофрам, как по наклонным направляющим лоткам - вперед, вниз и к середине трубы. Встречаясь в центре придонной области, эти движущиеся в противоположных направлениях части потока поднимаются вверх посредине сечения трубы, образуя, таким образом, двухвинтовой поток, что и обеспечивает наибольшую размывающую способность при промывке труб по сравнению с безвинтовыми потоками.
Достаточная степень защиты внутренней поверхности трубы от износа в результате воздействия винтового потока с абразивными свойствами достигается за счет использования бетонного покрытия, выполненного в нижней части трубы.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено продольное вертикальное сечение устройства; на фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1.
На фиг.1 использовано обозначение угла β - угла наклона гофра навстречу направлению течения потока воды; на фиг.2 стрелками показано направление вращения двухвинтового потока воды.
Устройство для самопромывки водопропускных труб, имеющих положительный уклон дна, от осевших наносов представляет собой трубу 1, выполненную с кольцевыми гофрами 2, которые установлены под острым углом β навстречу направлению течения потока. При этом значение угла β выбирают в интервале β=30°÷45°. В нижней части трубы размещаются осевшие наносы 3 (см. фиг.2).
В частном случае внутренняя поверхность трубы в нижней части может быть выполнена с бетонным покрытием 4 (см. фиг.2).
Устройство работает следующим образом.
Поток воды, попадая в трубу 1, благодаря тому, что кольцевые гофры 2 установлены под острым углом β=30°÷45° навстречу направлению течения потока, последний приобретает двухвинтовой характер (см. фиг.2).
При этом происходит интенсивный смыв накопившихся в трубе 1 осевших наносов 3. Поскольку винтовые потоки обладают большими размывающей и транспортирующей способностями по сравнению с безвинтовыми потоками, то для смыва одного и того же количества наносов в случае пропуска винтового потока необходимо меньшее потребное количество воды.
Выбор угла β в интервале β=30°÷45° оправдан тем, что при β>45° интенсивность винтового потока недостаточна для смыва наносов, а при β<30° падает прочность гофрированной трубы под действием внешней нагрузки.
В частном случае выполнения внутренней поверхности трубы 1 в нижней ее части с бетонным покрытием 4 осуществляется возможность защиты указанной поверхности от воздействия винтового потока, несущего твердые частицы с абразивными свойствами.
Таким образом, полезная модель позволяет значительно упростить конструкцию устройства при условии организации интенсивных винтовых потоков, а также осуществить защиту нижней части поверхности трубы от износа в результате воздействия винтового потока с абразивными свойствами.