УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ В ВОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Полезная модель относится к устройствам для производства гидротехнических работ по умерению энергии набегающих на гидротехническое сооружение волн с использованием пневматических волноломов и касается вопроса обеспечения более равномерного насыщения водного пространства газообразной средой в области защиты сооружения от волнового воздействия.
Известен аэрационный коллектор для осуществления смеси воздуха с толщей воды водоема, содержащий трубу-коллектор с открытым концом со стороны подачи воздуха. На стенках трубы закреплены патрубки, горизонтально расположенные поперек оси трубы-коллектора и связаны с ее полостью через образованные в ее стенках отверстия, и на которые насажены газораспределительные аэраторы (www.fitingplast.ru/page.82.html).
Однако, при значительной длине трубы-коллектора в ее конечных участках падает напор воздуха, подаваемого через ее входной конец, вследствие чего снаружи вдоль трубы-коллектора не обеспечивается равномерное распределение подаваемого в окружающую водную среду воздуха, обеспечивающего образование в последней под волнами горизонтальных внутренних и приповерхностных течений, расходящихся в обе стороны поперек направления волн вокруг сооружения.
Кроме того, в процессе подачи в трубу-коллектор воздуха под давлением и выхода его через стенки газораспределительных аэраторов в окружающую их водную среду, последние испытывают вибрации и осуществляют колебательные движения поперек своей продольной оси. В результате чего в месте крепления патрубков к стенкам трубы возрастают знакопеременные напряжения, которые приводят к усталостным разрушениям узлов крепления патрубков к стенкам и к поломке самих патрубков в местах крепления.
Задачей предполагаемой полезной модели является повышение равномерности распределения газообразной среды в водном пространстве вдоль всей длины трубы-коллектора при одновременном исключении возможности разрушения узлов крепления патрубков в месте их соединения со стенками трубы-коллектора.
Это достигается тем, что в устройстве для распределения газообразной среды в водном пространстве, включающем трубу-коллектор с открытым концом со стороны подачи газообразной среды и заглушенным концом с противоположной стороны, к стенкам которой с двух сторон вдоль трубы прикреплены газораспределительные аэраторы, насаженные на патрубки, которые расположены горизонтально поперек оси трубы-коллектора и связаны с ее полостью через отверстия, по полезной модели патрубки, расположенные в одном поперечном сечении трубы-коллектора, выполнены в виде единой трубной конструкции, полость которой по диаметральной плоскости трубы-коллектора разделена сплошной перегородкой на два участка, а для связи упомянутых участков единой трубной конструкции с полостью трубы-коллектора, в стенке каждого участка единой трубной конструкции выполнено со стороны потока газообразной среды по меньшей мере по одному калиброванному отверстию.
Выполнение патрубков, расположенных в одном поперечном сечении трубы-коллектора, в виде единой трубной конструкции, полость которых по диаметральной плоскости трубы-коллектора разделена сплошной перегородкой на два участка, и выполнение в стенке каждого участка единой трубы со стороны потока газа по меньшей мере по одному калиброванному отверстию обеспечивает более равномерное распределение газа в водной среде по всей длине трубы-коллектора, а также позволяет одновременно исключить возможность разрушения узлов крепления патрубков к стенкам трубы-коллектора от действия вибрационных и колебательных деформаций. Указанное более равномерное распределение газа в водной среде по всей длине трубы-коллектора обеспечивается за счет того, что в начальных участках трубы-коллектора вытеснение газа через патрубки осуществляется благодаря скоростному напору подаваемого в полость трубы-коллектора газа, а в конечных участках трубы-коллектора, где скоростной напор подаваемого газа падает, а статическое давление возрастает, вытеснение газа из трубы-коллектора осуществляется за счет повышенного статического давления.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором схематически показано предлагаемое устройство для распределения газообразной среды в водном пространстве.
Устройство содержит трубу-коллектор 1, имеющую открытый конец со стороны принудительной подачи в ее полость газообразной среды и закрытый конец с противоположной стороны, на стенках которой с двух сторон по бокам вдоль указанной трубы поперек ее продольной оси размещены патрубки 2, расположенные горизонтально и входящие в отверстия 3, образованные в стенках трубы-коллектора 1. На патрубки 2 насажены газораспределительные аэраторы 4, через пористые стенки которых выходит газовая среда в наружное водное пространство. Патрубки 2, расположенные в одном поперечном сечении трубы-коллектора 1, выполнены в виде единой сплошной трубной конструкции 5, полость которых разделена по диаметральной плоскости трубы-коллектора 1 на два участка 6 с помощью сплошной перегородки 7. В каждом участке в стенке единой сплошной трубной конструкции, со стороны потока газообразной среды, выполнены по меньшей мере по одному калиброванному отверстию 8 для сообщения полостей трубы-коллектора 1 и патрубков 2, а также для подачи газообразной среды в патрубки 2 и через газораспределительные аэраторы 4 - в окружающее водное пространство для его насыщения.
С помощью предлагаемого устройства распределение газообразной среды в водном пространстве для насыщения последнего газом, преимущественно воздухом, осуществляется следующим образом.
Устройство помещают в воду, устанавливая на подставках 9 на дно водоема. Со стороны входного конца трубы-коллектора 1 в ее полость под давлением подают газообразную среду, преимущественно воздух, который в начальных и средних участках по длине трубы-коллектора 1 за счет скоростного напора проходит через калиброванные отверстия 8 в полость патрубков 2 и газораспределительных аэраторов 4. В отдаленных от входного конца трубы-коллектора 1 участках скоростной напор подаваемой газообразной среды падает, но при этом статическое давление в полости указанной трубы 1 в упомянутых участках возрастает, и вытеснение газообразной среды в полость газораспределительных аэраторов 4 осуществляется за счет повышенного статического давления. Вытесненная в полость газораспределительных аэраторов 4 газообразная среда, оттуда, просачиваясь через их пористые стенки, попадает в окружающее водное пространство и, перемешиваясь со слоями воды, осуществляет их насыщение. В результате этого под волнами в слоях воды образуются вертикальные подводные и горизонтальные приповерхностные течения, расходящиеся поперек направления волн в обе стороны вокруг сооружения, уменьшая на него волновые воздействия.
Таким образом, с помощью предлагаемого устройства осуществляется выравнивание распределения газообразной среды в водном пространстве вдоль всей длины трубы-коллектора и исключается возможность разрушений в узлах крепления патрубков к стенкам трубы-коллектора и поломки патрубков, что его выгодно отличает от прототипа.