ФИЛЬТР ВОДОЗАБОРНЫЙ РЫБОЗАЩИТНЫЙ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая полезная модель относится г устройствам для защиты молоди рыб при заборе воды из естественных водоемов и предназначена для снабжения технологической водой самоподъемных плавучих буровых установок (СПБУ).
Известно множество различных конструкций рыбозащитных фильтров, общим признаком которых является наличие фильтрующих воду сетчатых, перфорированных или жалюзийных поверхностей и средств, препятствующих непосредственному контакту молоди рыб с этими поверхностями (см., например, авт. св. №№1712531, 1723245, 1802039, патенты РФ №№2005126, 2049198, 2208086, МПК К 02 В 8/08 и т.д.).
Конструктивные различия между известными фильтрами вызваны различными условиями их работы: по виду водоисточника, по режиму эксплуатации, по условиям применения и т.д.
По совокупности сходных существенных признаков и по условиям применения наиболее близким к предложенному техническому решению является "Фильтр водозаборный рыбозащитный" по свидетельству на полезную модель №36П5,МПК Е 02 В 8/08, приоритет 14.10.04 г.
Известный фильтр имеет водозаборную камеру, представляющую собой вертикальную трехгранную призму, ребрами которой служат открытые внутрь камеры трубы. В каждой из труб размещен погружной насос. Каждая грань призмы выполнена из вертикальных
шевронных в поперечном сечении жалюзи, собранных в единую кассету. Вдоль каждой трубы установлена рыбоотводная флейта, создающая гидродинамическую завесу на пути молоди рыб к соответствующей кассете.
Недостатки известного фильтра вытекают из специфических условий его применения, для которых он создан.
Так, известный фильтр предназначен для обеспечения технологической водой самоподъемной плавучей буровой установки (СПБУ) в условиях гидрологического режима мелководного северного Каспия, который характеризуется большой крутизной волны, малыми уклонами дна и т.д.
В отличие от известного заявленный фильтр предназначен для применения в южной и средней части Обской губы при глубинах от 6 до 20 м. В связи с большой протяженностью Обской губы ее гидрологический режим неоднороден, отличаясь от гидрологического режима северного Каспия по скорости течения, среднему ветровому нагону, расчетной высоте волны, средней продолжительности периода, свободного ото льда и т.д.
Среди конструктивных недостатков известного фильтра отмечается неравномерное распределение скоростей фильтрации по площади фильтрующих жалюзи, что обусловлено большим удлинением водозаборной камеры (отношение ее высоты к поперечному размеру), в результате чего скорость фильтрации потока на отдельных участках превышает критическую величину (0,2 м/с). Конструктивное совмещение известного трехгранного фильтра с трехгранной подъемной водозаборной колонной для условий Обской губы нежелательно также и тем, что накладывает соответствующие ограничения на конструкцию СПБУ.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача создать водозаборный рыбозащитный фильтр возможно большего расхода
с уменьшенной скоростью фильтрации, позволяющий монтировать его на конструктивно различных СПБУ.
В одном варианте исполнения поставленная задача решается тем, что предложен водозаборный рыбозащитный фильтр, фильтрующие стенки водозаборной камеры которого образуют вертикальную призму, вмещающую, по меньшей мере, один погружной насос.
Новым в предложенном фильтре является то, что полость камеры разделена на секции водопроницаемыми вертикальными перегородками, ориентированными каждая от соответствующего ребра призмы к оси ее симметрии, а в каждой секции размещен автономный насос.
Фильтр характеризуется также тем, что водозаборная камера выполнена шестигранной из трех секций.
В другом варианте исполнения поставленная задача решается тем, что предложен водозаборный рыбозащитный фильтр, содержащий водозаборную камеру с фильтрующими жалюзийными стенками, вмещающую, по меньшей мере, один погружной насос, и рыбообводную флейту.
Новым в предложенном фильтре является то, что закрепленная на насосе вертикальная цилиндрическая камера образована набором соосно отстоящих друг от друга конических поверхностей, вершина усеченного конуса каждой из которых направлена к рыбообводной флейте, выполненной в виде круговой трубы, смонтированной над верхним основанием цилиндра, при этом геометрические оси направленных вниз водоструйных насадок флейты ориентированы преимущественно вдоль образующих цилиндра.
Поскольку шестигранное поперечное сечение вертикальной призмы по площади фильтрующей стенки практически не отличается от кругового сечения цилиндрической водозаборной камеры, то
достигаемый технический результат обоих вариантов заявленного фильтра практически одинаков и заключается в оптимизации его весогабаритных характеристик при большом расходе с равномерным распределением скорости фильтрации по фильтрующим поверхностям и возможности его размещения на конструктивно различных самоподъемных плавучих буровых установках.
На фиг.1 показана схема размещения фильтра на буровой установке; на фиг,2 - то же для цилиндрической водозаборной камеры (фрагмент); на фиг.3 - призматическая водозаборная камера в поперечном сечении, вид сверху (схематически); на фиг.4 - цилиндрическая водозаборная камера, вид сбоку в разрезе (схематически).
Рыбозащитный фильтр представляет собой водозаборную камеру I (фиг.1),монтируемую на платформе 2 буровой установки посредством любого общеизвестного, например, навесного оборудования, которое ввиду не существенности на чертежах не показано. Жестко связанный с камерой погружной насос 3 (один или несколько), водозаборное окно которого находится внутри камеры I, соединен напорным рукавом 4 с трубопроводом 5 водообеспечения буровой установки. К этому же рукаву 4 через регулятор б давления подключен другой напорный рукав 7, снабжающий водой под давлением рыбоотводные флейты 8.1 (фиг.1) и 8.2 (фиг,2).
При шестигранной водозаборной камере рыбоотводная флейта (фиг.1, 3) представлена тремя вертикальными трубами 8.1 (по одной на две смежные кассеты 9), каждая из которых имеет равномерно разнесенные по высоте водоструйные насадки, геометрические оси которых направлены преимущественно параллельно поверхностям жалюзийных кассет 9 и горизонтальны. Каждая из кассет 9 представляет собой набор шевронных жалюзи, обеспечивающих фильтрацию
воды, попадающей в камеру. Внутри камера может иметь вертикальные водопроницаемые перегородки 10, разделяющие полость камеры на три отдельных секции, в каждую из которых помещен автономный погружной насос 3.
Водозаборная камера фильтра может быть выполненной в виде вертикального цилиндра (фиг.4), образованного набором отстоящих друг от друга соосных конических поверхностей 9.2, каждая из которых представляет собой усеченный конус, направленный своей вершиной к рыбоотводной флейте 8.2, выполненной в виде круговой трубы, смонтированной над верхним основанием цилиндрической водозаборной камеры. Геометрические оси 11 направленных вниз водоструйных насадок 12 флейты 8.2 ориентированы преимущественно вдоль образующих цилиндрической водозаборной камеры (с учетом факела распыления струи, истекающей из насадки, ось несколько отклонена от образующей цилиндра). Набор конических поверхностей 9.2 ограничен сверху и снизу соответствующими фланцами 13, к которым крепится также и погружной насос 3, помещенный в камеру. Посредством спиц 14 фланцы 13, конические поверхности 9.2 и флейта 8.2 собираются в единую конструкцию. После сборки наружная цилиндрическая поверхность камеры представляет собой в разрезе жалюзийную фильтрующую поверхность, при этом водозаборное окно 15 насоса находится внутри камеры.
Во время работы устройства часть воды из напорного рукава 4 через регулятор 6 по другому напорному рукаву 7 поступает к флейтам 8.1 (фиг.3) и 8.2 (фиг.4) и, выходя из водоструйных насадок, создает вокруг водозаборной камеры завесу, препятствующую проникновению молоди рыб внутрь камеры I.
При выполнении водозаборной камеры в виде шестигранной призмы в работе может участвовать различное количество из трех помешенных
в нее насосов, что на качестве фильтрации не отражается, поскольку за счет водопроницаемости перегородок 10 площадь фильтрующей поверхности камеры 1 составляют все шесть кассет (граней) камеры.