способ и устройство очистки от наносов русел рек и каналов

Формула изобретения

1. Способ очистки от наносов русел рек и каналов, включающий срез и размол донных наносов режущим инструментом с воздействием на наносы воды, с последующей их эвакуацией, отличающийся тем, что водяное колесо под воздействием водного потока вращает режущий инструмент, при вращении которого происходит срез, размол и круговое перемещение донных наносов, вызывающее возникновение центробежных сил, выносящих наносы и воду из зоны размола, и разрежение, всасывающее воду через водовпускные отверстия в зону активного размола срезанных наносов, и их взмучивание, образуя сбрасываемую пульпу, которую водный поток смывает вниз по течению.

2. Устройство очистки от наносов русел рек и каналов, содержащее привод и режущий инструмент, отличающееся тем, что привод вращения режущего инструмента выполнен в виде водяного колеса, связанного с режущим инструментом, выполненным в виде диска, имеющего водовпускные отверстия в центральной части и режущие элементы, установленные на диске по конфигурации рабочих лопастей центробежного колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при очистке от наносов русел рек или каналов.

Известен способ выполнения дноуглубительных работ, включающий разрушение грунта рабочими кромками одночерпакового моторизованного земснаряда, а также извлечение и эвакуацию грунта им [1].

Недостатком данного технического решения является достаточно дорогостоящее техническое решение в виде одночерпакового моторизованного земснаряда, осуществляющего извлечение и эвакуацию грунта со дна русла реки или канала, не использующего энергию потока воды в русле, что позволило бы экономить значительные средства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ выполнения дноуглубительных работ, включающий разрушение грунта рабочими кромками механических режущих средств, установленных на вращающейся коронке, перемещаемой горизонтально и попеременно в обоих направлениях перпендикулярно оси ее вращения, при одновременной и принудительной подаче в область взаимодействия механических режущих средств коронки с разрушаемым грунтом высокоскоростных струй воды высокого давления, последующее извлечение и эвакуацию грунта [2].

Известно устройство для осуществления способа, содержащее установленные на базовом судне источник воды высокого давления и снабженный приводом вращения и механизмами установочного и управляемого реверсивного горизонтального перемещения рабочий орган в виде полого вала, установленного в опорах вращения на несущей раме и на выходном конце которого закреплена режущая коронка, оснащенная механическими режущими средствами и струеформирующими насадками, которые через каналы подвода к ним воды, вращающийся трубопровод, помещенный внутри полого вала, гидросъемник и не вращающийся трубопровод соединены с источником воды высокого давления, причем корпус распределительного устройства жестко соединен с входным концом полого вала. При этом, по крайней мере, часть вращающегося трубопровода выполнена многоканальной, струеформирующие насадки объединены в группы, число которых равно числу каналов многоканальной части трубопровода и каждая группа подсоединена к выходу одного из каналов, входные концы которых подсоединены к распределительному устройству, при этом многоканальная часть трубопровода помещена в компенсирующий закрутку полого вала корпус, соединенный одним концом с корпусом распределительного устройства, а другим - с выходным концом полого вала [2].

Недостатком данного технического решения является достаточно сложное, дорогостоящее техническое решение, не использующее энергию потока воды в русле, что позволило бы экономить значительные средства.

Задача изобретения - снижение энергозатрат на очистку от наносов русел рек и каналов.

Поставленная задача решается тем, что способ очистки от наносов русел рек и каналов включает срез и размол донных наносов режущим инструментом с воздействием на наносы воды с последующей их эвакуацией. При этом водяное колесо под воздействием водного потока вращает режущий инструмент, при вращении которого происходит размол донных наносов и возникают центробежные силы, выносящие наносы из зоны размола, которые водный поток смывает вниз по течению. Устройство очистки от наносов русел рек и каналов содержит привод и режущий инструмент. При этом привод вращения режущего инструмента выполнен в виде водяного колеса, связанного с режущим инструментом, выполненным в виде диска, имеющего водовпускные отверстия в центральной части и режущие элементы, установленные по конфигурации рабочих лопастей центробежного колеса.

На чертеже схематично изображено устройство очистки от наносов русел рек и каналов.

В очищаемом русле реки 1 устанавливается устройство очистки от наносов, которое содержит режущий инструмент 2, направляющую 3, которая одновременно служит индикатором глубины размыва донных наносов, механизм передачи крутящего момента 4 к режущему инструменту, имеющий вертикальную свободу, передаточный механизм 5, водяное колесо 6, на валу 7, закрепленное на поплавке 8. Режущий инструмент 2 снабжен в центральной части диска водовпускными отверстиями 9, на котором также установлены режущие элементы по конфигурации рабочих лопастей центробежного колеса, которые выступают за диск.

Устройство очистки от наносов русел рек и каналов работает следующим образом.

Устройство устанавливается в канале или русле реки. Водный поток, обтекая устройство, вращает водяное колесо 6, закрепленное на поплавке 8, отдавая ему кинетическую энергию. Водяное колесо 6 через передаточный механизм 5 и вал передает кинетическую энергию через механизм передачи крутящего момента 4, имеющего вертикальную свободу, режущему инструменту 2, который, вращаясь, срезает осевшие наносы, перемещает их по кругу. На срезанные частицы наносов при перемещении и размоле их начинают действовать центробежные силы, под воздействием которых они перемещаются к периферии режущего инструмента. Вода, под воздействием разряжения, через водовпускные отверстия всасывается в полость, образованную режущим инструментом 2 и донными наносами, т.е. в зону активного размола срезанных наносов и их взмучивания. Образованная пульпа под воздействием центробежных сил выбрасываются по окружности режущего инструмента. В результате донные наносы смываются протекающим водным потоком. Глубину размыва донных наносов показывает направляющая 3. При достижении заданной глубины размыва режущий инструмент приподнимается и фиксируется в таком состоянии (устройство подъема на чертеже не показано), и далее устройство перемещается на новую позицию.

Предлагаемый способ очистки от наносов русел рек и каналов имеет существенно меньшие энергозатраты так как использует для свой работы даровую энергию водного потока.

Источники информации

1. Санкт-Петербургское Гос. Унитарное Предпр. по очистке и благоустройству водоемов "ЛЕНВОДХОЗ" URL http://www.mop.su/?award=laureate&id=1&part=19&laureate=97 (дата обращения 15.07.2009) (аналог).

2. Патент RU № 2272870, кл. E02F 3/88, 27 марта 2006 (прототип).