РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО С РЫБООТВОДОМ
FISH PROTECTION APPARATUS WITH FISH DIVERSION DEVICE

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, и предназначено для защиты молоди и взрослой рыбы при водозаборе.
Известен рыбозащитный оголовок водозаборного устройства, крепящийся с помощью патрубка к всасывающей линии насоса и содержащий цилиндрический барабан, обтянутый фильтрующей мелкоячеистой сеткой, вращающуюся на подшипниковых опорах внутри цилиндрического барабана и осуществляющую принудительную очистку фильтрующей сетки промывную флейту, рабочая часть которой состоит из двух струеобразователей, и питающий флейту водовод, соединенный с напорной линией насоса, а также снабжен питающим флейту воздуховодом, соединенным с атмосферой, один из двух струеобразователей флейты выполнен в виде правой, а второй - в виде левой спирали с шагом, равным рабочей высоте цилиндрического барабана, и наружными диаметрами, обеспечивающими необходимый зазор между струеобразователями и барабаном, первый из струеобразователей предназначен для формирования водяных, а второй - для водовоздушных струй, подача воды и воздуха в струеобразователи осуществлена через распределитель, совмещенный с корпусом подшипниковой опоры и обеспечивающий раздельную подачу рабочих сред в струеобразователи (Патент РФ №2266366, E02B 8/08, опубл. 20.12.2006 г.).
Недостатком аналога является сложная конструкция промывной флейты для работы, которой необходимо иметь компрессор и водный насос.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является рыбозащитное устройство, содержащее плоское сетчатое заграждение, расположенное горизонтально под углом 12° к потоку воды, очистное приспособление, выполненное в виды бесконечной ленты, по длине которой крепятся щетки и установленное над сетчатым заграждением, бункер для приема мусора и желоб-рыбоотвод (Д.С. Павлов, A.M. Пахоруков. Биологические основы защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения. - М.: «Пищевая промышленность», 1973, стр.109).
Недостатками прототипа является нерациональная прямоугольная форма сетчатого заграждения, требующая больших площадей рыбозащитного сооружения; сложная конструкция очистного приспособления и неэффективный сбор рыбы в желоб-рыбоотвод.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в выборе рациональной формы сетчатого заграждения, стационарной конструкции очистного приспособления и эффективного сбора и отвода молоди и взрослой рыбы в рыбоотвод.
Для достижения указанного технического результата в рыбозащитном устройстве с рыбоотводом, содержащем приемную камеру, сетчатое заграждение, очистное приспособление со щеткой и рыбоотвод, дополнительно установлен рыбонасос, корпус которого выполнен в виде двух усеченных цилиндров, в каждом из которых эксцентрично установлены с зазором полые цилиндры с вертикальным валом вращения, причем один цилиндр вращается по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки, приемная камера выполнена в виде двух спиральных секций с центральной разделительной стенкой, в каждой из которых установлены сетчатые заграждения, выполненные в виде сетчатых цилиндров с вертикальным валом вращения, при этом они вращаются в сторону приемного окна рыбоотвода, расположенного в зоне стыка стенки спиральной камеры и центральной разделительной стенки, очистное приспособление стационарно установлено в зоне приемного окна рыбоотвода, примыкающей к образующей боковой поверхности сетчатого цилиндра, приемное окно рыбоотвода соединено с приемной трубой рыбонасоса, а выходная труба рыбонасоса подсоединена к трубе рыбоотвода.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, являются: дополнительное установление рыбонасоса, выполнение его корпуса в виде двух усеченных цилиндров, установление эксцентрично с зазором в каждом усеченном цилиндре полого цилиндра с вертикальным валом вращения, причем один цилиндр вращается по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки, выполнение приемной камеры в виде двух спиральных секций с центральной разделительной стенкой, установление в каждой из спиральных секций сетчатого заграждения, выполненного в виде сетчатых цилиндров с вертикальным валом вращения, установление очистного приспособления стационарно в зоне приемного окна рыбоотвода, примыкающей к образующей боковой поверхности сетчатого цилиндра, соединение приемного окна рыбоотвода с приемной трубой рыбонасоса, а выходной трубы рыбонасоса - к трубе рыбоотвода.
Благодаря наличию этих признаков при работе рыбозащитного устройства с рыбоотводом достигнуто плавное снижение скоростей потока сквозь сетку сетчатого цилиндра в направлении к окну рыбоотвода, эффективное снятие щеткой очистного приспособления мелкого мусора с боковой поверхности вращающегося сетчатого цилиндра и направление его и рыбы с потоком воды в приемное окно рыбоотвода.
Предлагаемое рыбозащитное устройство с рыбоотводом иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 и 2.
На фиг.1 показано рыбозащитное устройство с рыбоотводом (план), на фиг.2 - его продольный разрез А-А.
Рыбозащитное устройство с рыбоотводом содержит приемную камеру 1, разделенную центральной разделительной стенкой 2 на две спиральные секции 3. Перед приемной камерой 1 фронтально размещена грубая решетка 4, оборудованная решеткоочистной машиной 5 для сбора крупного мусора. В каждой спиральной секции 3 установлены сетчатые заграждения в виде сетчатых цилиндров 6 с вертикальным валом вращения. Приемное окно 7 рыбоотвода расположено в зоне стыка стенки спиральной камеры 8 и центральной разделительной стенки 2. Электропривод 9, консольная стенка 10. Очистное приспособление со щеткой 11 размещено в конце центральной разделительной стенки 2. Приемное окно 7 рыбоотвода соединено с приемной трубой 12 рыбонасоса, выходная труба 13 рыбонасоса подсоединена к трубе 14 рыбоотвода. Корпус 15 рыбонасоса выполнен в виде двух усеченных цилиндров, в каждом из которых эксцентрично установлены с зазором полые цилиндры 16 с вертикальным валом вращения от электропривода 17. Под сетчатыми цилиндрами 6 размещена донная галерея 18, которая сообщается с приемным бассейном 19 насосной станции 20.
Работа рыбозащитного устройства с рыбоотводом осуществляется следующим образом.
При работе насосной станции 20 поток с рыбой и мусором проходит через грубую решетку 4, крупный мусор задерживается и удаляется с решетки решеткоочистной машиной 5. Мелкий мусор и рыба поступают в приемную камеру 1, разделенную центральной разделительной стенкой 2 на две спиральные секции 3.
Так как в рыбозащитном устройстве две спиральных секции 3 и их работа идентична, то рассмотрим работу только одной спиральной секции 3. Различие состоит в том, что два сетчатых цилиндра 6 и два полых цилиндра 16 вращаются вокруг вертикальных валов навстречу друг другу. Вращение сетчатых цилиндров 6 производится электроприводом 9 с частотой не более 2 оборотов/минуту, а вращение полых цилиндров 16 от электропривода 17 в пределах от 10 до 100 оборотов/минуту в зависимости от производительности рыбонасоса. Далее поток с рыбой и мусором приемной камеры 1 натекает на сетчатый цилиндр 6, проходит сквозь его сетку и поступает в донную галерею 18. Затем он поступает в приемный бассейн 19 насосной станции 20.
В лобовой зоне сетчатого цилиндра 6 скорости потока сквозь сетку могут достигать 0,4 м/с, а в тыловой части эти скорости снижаются до 0,1 м/с. Это положение благоприятно сказывается на проходе рыбы вдоль стенки спиральной камеры 8 к приемному окну 7 рыбоотвода.
Налипший на сетке мелкий мусор при вращении сетчатого цилиндра 6 переносится к щетке 11 очистного приспособления, сбивается ею и поступает сначала в приемное окно 7 рыбоотвода, затем поступает в приемную трубу 12 рыбонасоса и далее в корпус 15 рыбонасоса. Консольная стенка 10 направляет поток с рыбой и мусором на сетчатый цилиндр 6. Рыбонасос работает на основе пограничного слоя (вязкого сопротивления).
При вращении полых цилиндров 16 поток с рыбой и мусором захватывается боковой поверхностью, приобретает большую скорость и создает в зазоре между полыми цилиндрами 16 вакуум. В эту вакуумную зону подсасывается данный поток (порядка 2% от производительности водозабора), достаточный для эффективного отвода рыбы и мелкого мусора через выходную трубу 13 рыбонасоса и далее по трубе 14 рыбоотвода поступает обратно в водоисточник за пределы зоны действия водозабора. В зазоре рыба не контактирует с боковой поверхностью полых цилиндров 16 и без травм поступает в трубу 14 рыбоотвода, где скорости потока снижаются до 1 м/с. Далее жизнеспособная рыба поступает обратно в водоем за пределы действия водозабора. Насосная станция 20 забирает воду из приемного бассейна 19 без рыбы.
Для сохранения молоди рыб с длиной тела 12 мм необходимо использовать сетку с ячеей 2×2 мм с коэффициентом отверстий 64%.
Предлагаемое рыбозащитное устройство с рыбоотводом позволяет повысить эффективность защиты молоди рыб до 80%, а взрослой рыбы до 95% и эффективно очищать сетку от мелкого мусора и обеспечить надежную работу водозабора с насосной станцией.