УСТЬЕ ДРЕНАЖНОГО КОЛЛЕКТОРА
DRAIN COLLECTOR MOUTH

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.
Известен регулятор уровня грунтовых вод, включающий запорный орган, установленный на входном оголовке дренажной дрены, поплавок со штоком, дренажный колодец и патрубок, запорный орган снабжен рычагом, шарнирно присоединенным одним концом к штоку (Патент RU №2530527, Е02В 11/00, G05D 9/02 от 25.10.2014).
Недостатком этого устройства является наличие поплавковой камеры, высотное ее расположение в колодце и трех штоков большой длины в нем, что делает работу устройства достаточно громоздким при медленном наполнении воды и тем самым наполнения поплавковой камеры и, как следствие, большая материалоемкость. Кроме того, низкая надежность работы является следствием поступления в поплавковую камеру плавника и мусора и задержанием их клапаном в трубке, т.е. поскольку работа камеры является только связанной с чистой водой и не может влиять на интенсивный отвод донных и взвешенных наносов.
Наиболее близким по конструкции к предлагаемому является устье дренажного коллектора, включающее запорный орган с поплавковым приводом и штоком, установленный на оголовке дрены, расположенном в дренажном колодце, оно снабжено гидравлическим реле в виде двух герметичных камер с двумя впускными отверстиями и двумя выпускными отверстиями, причем на дне первой камеры выполнено водовыпускное отверстие, перекрываемое клапаном, который соединен с поплавком шарнирно-рычажным приводом, размещенным в водонаполняемой емкости с калиброванным водовыпускным отверстием, имеющей ограничитель перемещения поплавка, а вторая камера содержит впускной патрубок, оснащенный установленным на его конце клапаном, связанным через шток с клапаном первой камеры с возможностью вертикального перемещения относительно друг друга, и вторая камера сообщена с дреной через обратный клапан, а вентиль - со сливной трубой (Патент RU №2538811, Е02В 11/00 от 23.12.2014).
Недостатком этого устройства является громоздкость и как следствие большая металлоемкость. Кроме того, оно сложно конструктивно, включая впускные две камеры, при этом вторая (нижняя) камера, как и поплавковая камера, работает в тяжелых условиях с плавающим мусором и взвешенными частицами наносов, что не позволяет обеспечить надежную продолжительную работу устройства в ходе его эксплуатации. В то же время, оно мало влияет на интенсивность отвода донных и придонных наносов.
Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в упрощении конструкции, повышении эффективности работы и уменьшении материалоемкости.
Технический результат достигается тем, что для устья дренажного коллектора, включающее запорный орган с поплавковым приводом и штоком, расположенном в дренажном колодце, оно одержит водовыпускной патрубок со сливным отверстием, внутри которого размещен пробковый затвор, ориентированный соосно полости водовыпускного патрубка с закрепленным нижним штоком и шарнирной связи его с рычагом клапана поплавкового привода, при этом водовыпускной патрубок соединен с водоприемной камерой, причем водоприемная камера выполнена в виде промывной галереи, которая примыкает к выпускному патрубку, снабженному клапаном, шарнирно связанным через рычаг с нижним штоком пробкового затвора.
Кроме того, выпускной патрубок промывной галереи размещен ниже водовыпускного патрубка с пробковым затвором.
На чертеже показана принципиальная схема дренажного коллектора.
Устройство содержит размещенные дрены 1, коллектор 2, водовыпускной патрубок 3, установленные в разделительной стенке 4 в колодце 5. Коллектор 2 соединен с водоприемной камерой 6, выполненной в виде промывной галереи, дно 7 которой примыкает своим входом к выпускному патрубку 8, снабженному клапаном 9. Водовыпускной (коленчатый) патрубок 3 со сливным отверстием 10 содержит пробковый затвор 11, при этом выходное сливное отверстие 10 патрубка 3 расположено во второй камере 12 колодца 5. Кроме того, пробковый затвор 11 закреплен со штоком 13 шарнирно-рычажной системой 14, которая закреплена средней частью с помощью шарнира 15 на разделительной стенке 4, а другой конец соединен со штоком 16 с поплавком 17. При этом пробковый затвор 11 ориентирован соосно выпускному сливному отверстию 10 патрубка 3 с закрепленным нижним штоком 18, конец которого связан шарниром 19 с рычагом 20 клапана 9. Входное отверстие водовыпускного патрубка 3 перекрыто решеткой 21 для устранения попадания плавающего мусора и наносов в полость патрубка 3 с пробковым затвором 11. Решетка 21 установлена съемно. Поплавок 17 снабжен фиксатором 22, позволяющим фиксировать поплавок 17 на разные заданные уровни. Дно 7 промывной галереи 6 выполнено наклонным в сторону выпускного патрубка 8 с клапаном 9, сообщенного со второй камерой 12 колодца 5 с отводящим коллектором 23.
Устье дренажного коллектора работает следующим образом.
При поступлении воды в коллектор 2 далее в водоприемную камеру 6 и при небольшом (малом) уровне наполнения ее поплавок 17 находится в нижнем положении и выходное сливное отверстие 10 патрубка 3 открыто пробковым затвором 11. При этом клапан 9 закрыт посредством рычага 20 со штоком 18. Отводимая вода из коллектора 2, прежде всего, поступает в водоприемную камеру 6, являющейся отстойной и выполненной в виде промывной галереи, следовательно, в ней накапливаются плавник и наносы (влекомые и взвешенные), характерный размер которых присутствует в коллекторе 2.
При поднятии уровня воды в камере 6 поплавок 17 поднимается, действуя на шарнирно-рычажную передачу 14 и шток 13, так, что пробковый затвор 11 перекрывает сливное отверстие 10 патрубка 3 и одновременно через нижний шток 18, рычаг 20, клапан 9 открывает выпускной патрубок 8.
Скорость течения воды, вытекающей из промывной галереи 6, позволяет данным наносам и плавнику пройти через выпускной патрубок 8 во вторую камеру 12 свободно от перегородок, чем размер отверстий решетки 21 водовыпускного патрубка 3, и, следовательно, излишки воды поступают во вторую камеру 12 с отводящим коллектором 23. При подъеме (опускании) уровня воды в камере 6 до зафиксированного положения, задаваемого поплавком 14 (поплавковый датчик) уровня фиксатором 22, поплавок 14 уровня, всплывая (или опускаясь), регулирует как промывку камеры 6, так и расход воды, проходящий через водовыпускной патрубок 3 или выпускной (нижний) патрубок 8. Таким образом, происходит выпадение донных и взвешенных наносов на дно 7 камеры 6, задержание их не происходит продолжительное время в данной нише в зоне промывного нижнего патрубка 8 за счет увеличивающейся скорости течения воды по наклонному дну 7.
Заявленное изобретение промышленно осуществимо. Таким образом, создаются условия для промывки камеры 6, увеличивающейся для защиты водовыпускного патрубка 3 всех видов наносов в верхнем и нижнем слое воды, поступающей из коллектора 2, а также взаимного расположения водовыпускного (коленчатого) патрубка и выпускного (нижнего) патрубка 7 разных геометрических размеров за счет изменения уровней воды в водоприемной камере 6.
В свою очередь, это дает возможность работы в автоматическом режиме устья дренажного коллектора. Предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию за счет исключения одной камеры, одного клапана и сократить количество других элементов, тем самым уменьшить материалоемкость.
Элементы устройства устья дренажного коллектора могут быть изготовлены облегченными для возможности регулирования уровня и эффективной сработки уровня воды в коллекторе 2, что расширяет область применения и время работы устья в целом.