устройство для забора воды из поверхностных источников

Формула изобретения

Устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, и сороудерживающую решетку, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено грузовым якорем и тросом, водоприемная камера имеет отверстие, которое защищает сверху указанная решетка, и подпружиненную заслонку, выполненную с возможностью вертикальных перемещений, для перекрывания указанного отверстия, напорный трубопровод выполнен в виде магистральной части и соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т, вертикальное из которых жестко связано с водоприемной камерой, а горизонтальное оборудовано на концах обратными клапанами - напорным и всасывания, и со стороны напорного клапана соединено гибким шлангом с магистральной частью напорного трубопровода, а со стороны клапана всасывания снабжено щеточным сороудерживающим приспособлением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области водозабора из поверхностных источников и может быть использовано как на акваториях морских, так и пресноводных водохранилищ, открытых ветрам, вызывающим образование "нагонной" волны. При заборе морской воды последняя подвергается опреснению.

Известно устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, сороудерживающее приспособление и грузовой якорь с регулирующим тросом [1].

Подача воды в известном устройстве из водоприемной камеры в напорный трубопровод осуществляется с помощью погружного насоса, приводимого в действие от электродвигателя, причем все оборудование привода размещено в корпусе самого устройства.

Это усложняет конструкцию самого устройства и существенно повышает затраты на его эксплуатацию.

Известно устройство для забора воды из поверхностных источников, содержащее поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, и сороудерживающую решетку [2].

Вода поступает в напорный трубопровод из водоприемной камеры через отверстия, размещенные на его нижней образующей, причем отверстия выполнены уменьшающимися по направлению движения воды по трубопроводу.

Для перемещения воды по трубопроводу необходимо использование насосного оборудования, что так же, как и в вышеприведенном аналоге, усложняет конструкцию самого устройства и повышает затраты на его эксплуатацию.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции водозаборного устройства и снижение затрат на его эксплуатацию за счет использования для нагнетания воды в напорный трубопровод энергии "нагонной" волны.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции устройства для забора воды из поверхностных источников, содержащей поплавок, жестко соединенную с ним водоприемную камеру, напорный трубопровод, размещенный под урезом воды и соединенный с водоприемной камерой, и сороудерживающую решетку, оно дополнительно снабжено грузовым якорем и тросом, водоприемная камера имеет отверстие, которое защищает сверху указанная решетка, и подпружиненную заслонку, выполненную с возможностью вертикальных перемещений для перекрывания указанного отверстия, напорный трубопровод выполнен в виде магистральной части и соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т, вертикальное из которых жестко связано с водоприемной камерой, а горизонтальное - оборудовано на концах обратными клапанами - напорным и всасывания, и со стороны напорного клапана соединено гибким шлангом с магистральной частью напорного трубопровода, а со стороны клапана всасывания - снабжено щеточным сороудерживающим приспособлением.

Выполнение водоприемной камеры с подпружиненной заслонкой, имеющей возможность вертикальных перемещений, и сообщение камеры с горизонтальным трубчатым звеном, оборудованным обратными клапанами, в сочетании с использованием грузового якоря с тросом, обеспечивающих регулирование высоты вертикального положения водоприемной камеры, позволяет обеспечить необходимое давление в напорном трубопроводе для перекачки забираемой воды. При этом отпадает необходимость в использовании специализированного оборудования (насос, двигатель и т.п.). Само устройство работает как своего рода насос. Под действием "нагонной" волны, накрывающей водоприемную камеру, ее подпружиненная заслонка перемещается вниз, оказывая давление на объем воды, находящийся в камере. Под действием образовавшегося напора открывается обратный клапан горизонтального трубчатого звена, работающий в режиме напора, и закрывается клапан, работающий в режиме всасывания. В результате вода из водоприемной камеры через соединение трубчатых звеньев в виде перевернутой Т и обратный клапан поступает в магистраль напорного трубопровода. При сходе "нагонной" волны с водоприемной камеры подпружиненная заслонка возвращается в свое первоначальное положение, напор в трубопроводной системе падает, клапан, работающий в напорном режиме, перекрывается, а работающий в режиме всасывания открывается. Поступающая через него вода заполняет полость горизонтального трубчатого звена, создавая необходимый подпор.

Как уже было сказано выше, подобное выполнение устройства, представляющего по сути своего рода насос, использующий энергию "нагонной" волны, не требует использования специализированного оборудования, что упрощает конструкцию самого устройства и существенно снижает расходы на его эксплуатацию.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид заявляемого устройства.

Устройство для забора воды из поверхностных источников содержит водоприемную камеру 1, закрепленную на кольцевом поплавке 2. Водоприемная камера снабжена подпружиненной заслонкой 3, имеющей возможность вертикальных перемещений. Сверху отверстие в водоприемной камере, перекрываемое заслонкой, защищено сороудерживающей решеткой 4. Концы пружины 5 ориентированы сверху втулкой 6, а снизу - верхним концом вертикального звена 7, являющегося одним из элементов соединения трубчатых звеньев в виде перевернутой Т и помещены в стаканы 8 и 9.

Вертикальное звено жестко соединено с горизонтальным трубчатым звеном 10, оборудованным с обоих концов обратными клапанами 11 и 12, первый из которых работает в режиме напора, а второй - в режиме всасывания. Со стороны напорного клапана горизонтальное трубчатое звено посредством вставки 13 и гибкого шланга 14 соединено с магистральной частью 15 напорного трубопровода, по которому вода поступает в емкость 16 на берегу водохранилища. Со стороны клапана, работающего в режиме всасывания, горизонтальное трубчатое звено снабжено насадкой 17 со щеточным сороудерживающим приспособлением 18.

Устройство снабжено грузовым якорем 19, с помощью которого путем натяжения троса 20 регулируется высота вертикального положения водоприемной камеры в открытом водоеме при изменении естественного уровня воды в водохранилище.

Устройство для забора воды из поверхностных источников может быть использовано как на акваториях морских, так и пресноводных водохранилищ. При заборе морской воды последнюю подвергают опреснению.

Устройство устанавливают со стороны господствующих в данном районе водной акватории ветров, вызывающих "нагонную" волну. С помощью грузового якоря 19 и троса 20 устанавливают водоприемную камеру 1 в плавающее положение. Когда "нагонная" волна накрывает водоприемную камеру, ее подпружиненная заслонка 3 перемещается вниз, сжимая пружину 5 и оказывая давление на объем воды, находящийся в камере.

Под действием напора воды открывается обратный клапан 11, работающий в напорном режиме, и перекрывается обратный клапан 12, работающий в режиме всасывания. Вода из водоприемной камеры 1 через вертикальное 7 и горизонтальное 10 звенья трубчатого соединения в виде перевернутой Т поступает в гибкий шланг 14 и далее - в магистральную часть 15 напорного трубопровода и береговую емкость 16.

При откате "нагонной" волны водоприемная камера 1 всплывает на водную поверхность и ее заслонка 3, не испытывая давления сверху, под действием пружины 5 перемещается вверх, сливая часть воды из камеры в водохранилище. При этом обратный клапан 11 перекрывается, а клапан 12 открывается, давая доступ воде в горизонтальное трубчатое звено 10 через насадку 17 с сороудерживающим приспособлением 18. Таким образом, создается необходимый подпор воды в горизонтальном трубчатом звене 10 для последующего цикла нагнетания, когда "нагонная" волна вновь накроет водоприемную камеру.

При изменении естественного уровня воды в водохранилище (прилив, отлив, обмеление и т.п.), положение водоприемной камеры по высоте регулируется тросом 20 с использованием грузового якоря 19.

Создавая периодически повторяющийся напор в системе "водоприемная камера - напорный трубопровод" с помощью подвижной в вертикальном направлении подпружиненной заслонки, использующей энергию "нагонной волны", данное устройство не требует использования обязательного специализированного оборудования (насос с приводом), что упрощает конструкцию самого устройства и значительно снижает затраты на его эксплуатацию.

Источники информации.

1. SU 1252438, кл. E 03 B 3/04, 23.08.85.

2. SU 1622535, кл. E 03 B 3/04, 18.10.88.