ПЛАВУЧЕЕ РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО
FLOATING FISH PROTECTION DEVICE

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам в составе мобильных водозаборных сооружений, используемых на малых водотоках.
Известно рыбозащитное устройство типа сетчатого струереактивного барабана. РЗУ этого типа состоит из металлического каркаса, обычно цилиндрической или близкой к ней формы, обтянутого сеткой; промывного устройства - перфорированной трубы-флейты, находящейся внутри барабана и вращающейся за счет реакции струй воды, вытекающих из отверстий (принцип сегнерова колеса). Рыба и смываемый мусор с сетки отводятся течением водотока (Водозаборные сооружения для водоснабжения из поверхностных источников. Авт. А.С. Образовский и др. Под ред. К.А. Михайлова и А.С. Образовского. М., Стройиздат, 1976. - 368 с.).
Ближайшим техническим решением (прототипом) является рыбозащитное устройство, патент на полезную модель №101050 Е02В 8/08.
Рыбозащитное устройство имеет сетчатый рыбозащитный экран, потокообразователь, промывную флейту, экран выполнен в виде сегмента цилиндра, плоское прямоугольное основание сегмента выполнено глухим и имеет отверстие, которое совмещено с водозаборным отверстием оголовка водозабора, торцы сегмента выполнены глухими, а цилиндрическая поверхность выполнена из мелкоячеистой сетки с ориентированием образующей цилиндра вдоль потока, внутри сегмента установлена подвижная промывная флейта, которая включает перфорированную трубу с кронштейном, закрепленную шарнирно на полом рычаге с возможностью поворота на 15 градусов в обе стороны относительно продольной оси рычага, причем отверстия перфорированной трубы направлены в противоположную сторону от оси поворота, а полый рычаг соединен с перфорированной трубой герметичным подвижным соединением, нижний конец рычага установлен на кронштейне с возможностью отклонения на 45 градусов в каждую сторону от вертикали, а ось поворота рычага параллельна оси цилиндрической оси сегмента и расположена по возможности ближе к оси образующей сегмента, нижний конец рычага соединен герметичным подвижным соединением с напорным трубопроводом, на верхнем по течению торце сегмента установлен дугообразный потокообразователь с соплами, направленными по направлению течения вдоль наружной сетчатой поверхности сегмента.
Недостатком известного устройства является сложность использования его на реках с малой глубиной в составе мобильных водозаборных насосных станций. А также сложность доступа для ремонта и технического обслуживания.
Техническим результатом является повышение эффективности рыбозащиты за счет обеспечения бесперебойной эксплуатации устройства.
Технический результат достигается тем, что плавучее рыбозащитное устройство имеет плавучее основание, с нижней стороны которого расположен сетчатый экран, выполненный в виде сегмента цилиндра. Торцы сегмента выполнены глухими, а цилиндрическая поверхность выполнена из мелкоячеистой сетки с ориентированием образующей цилиндра вдоль потока. На верхнем по течению торце сегмента установлен дугообразный потокообразователь с соплами, направленными по направлению течения вдоль наружной сетчатой поверхности сегмента. С нижней стороны основания горизонтально закреплена напорная труба, имеющая окно на боковой поверхности, на которой с возможностью свободного вращения и торцевыми уплотнениями надета втулка, на которой с помощью двух полых рычагов, расположенных перпендикулярно оси вращения под углом друг другу, закреплены две промывные флейты параллельно напорной трубе, при этом сопла каждой флейты направлены под углом к поверхности экрана навстречу другой флейте, флейта выполнена с положительной плавучестью, между напорной трубой и втулкой вложено кольцо, имеющее два окна, разделенные перемычкой, и фиксатор на внутренней диаметрально противоположной от перемычки стороне в виде установленного в углубление подпружиненного шарика, причем размер окна в напорной трубе совпадает с размером перемычки между окнами кольца, на напорной трубе выполнены два фигурных паза таким образом, чтобы при расположении шарика фиксатора в пазах окно в напорной трубе соединялось с соответствующим окном кольца, причем концы рычагов выступают внутрь втулки и располагаются в соответствующих окнах кольца.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1. представлен разрез рыбозащитного устройства по оси в продольной вертикальной плоскости, на фиг. 2 - разрез в вертикальной плоскости перпендикулярно оси, на фиг. 3 - продольный разрез шарнирного узла соединения напорной трубы с флейтами, на фиг. 4 - поперечный разрез узла соединения напорной трубы с флейтами.
Рыбозащитное устройство состоит из плавучего основания 1, сетчатого экрана 2, имеющих форму сегмента боковой поверхности цилиндра с передней и задней глухими стенками, всасывающего трубопровода 3, напорного трубопровода 4 с окном 13 и пазами 11, втулки 5, уплотнений 16, двух полых рычагов 15, двух флейт 6, потокообразователя 7, упоров 8, кольца 9 с окнами 10, шарикового фиксатора 12 и обтекателя 14.
Работа рыбозащитного устройства сводится к следующему.
Рыбозащитное устройство находится на поверхности водоема за счет плавучего основания 1. Забор воды во всасывающий трубопровод 3 происходит через сетчатый экран 2, расположенный под плавучим основанием. Устройство ориентируется вдоль потока. Для увеличения транзитных скоростей вдоль сетчатого экрана с верхней по течению стороны устанавливается дугообразный потокообразователь 7 с соплами, направленными вдоль экрана. Обтекатель 14 уменьшает завихрения потока и способствует равномерному течению потока вдоль экрана. Вода в потокообразователь подается по напорной трубе 4. Конец напорной трубы 4 входит внутрь сетчатого экрана и предназначен для питания флейт. Через имеющееся на боковой поверхности напорной трубы 4 окно 13 вода попадает в одно из окон 10 кольца 9 и далее, проходя внутри полого рычага 15, конец которого заглублен во втулке 5 и находится в соответствующем окне 10 кольца 9, попадает во флейту 6. Вода, вытекая из сопл флейты 6 под углом к сетчатому экрану, одновременно промывает экран и создает реактивный момент, за счет которого флейта 6 движется параллельно сетчатому экрану 2 в направлении от нижнего положения к краю экрана и вверх. При этом втулка 5 поворачивается относительно напорной трубы 4 и кольца 9 в уплотнениях 16. Само же кольцо 9 остается неподвижным за счет шарикового фиксатора 12, находящегося в пазу 11 напорной трубы 4. Когда заглубленный внутрь конец рычага 15 достигнет края окна 10 кольца 9, кольцо начнет поворачиваться, вдавливая фиксатор 12. При этом перемычка кольца 9 между окнами 10 начнет перекрывать окно 13 в напорной трубе, затем открывать проход воде в окно 10, сообщающееся уже со второй флейтой 6. При этом шарик фиксатора 12 попадет во второй паз 11. Под действием реактивных струй из подключившейся к напору флейте 6, струи которой направлены в противоположную сторону, втулка 5 начнет поворачиваться в противоположном направлении. Далее цикл будет повторяться, обеспечивая качательные движения флейт 6. Наличие положительной плавучести флейт 6 создает дополнительный момент для поворота втулки 5 в крайних боковых положениях флейты и способствует повороту втулки 5 вместе с кольцом 9 для преодоления сопротивления фиксатора 12 в момент, когда перемычка между окнами 10 кольца 9 перекрывает окно 13 в напорной трубе перед переключением потока на другую флейту. Для ограничения угла поворота втулки 5 с рычагами 12 предназначены закрепленные под основанием 1 упоры 8.