RU2323294C1 - Sump - Google Patents

Abstract

FIELD: hydraulic structures, particularly sediment base gates, sand sluices and structures for arresting waterborne material, namely water cleaning devices used in water intake for economical needs.

SUBSTANCE: sump comprises inlet regulator sluice, working chamber, outlet regulator sluice with flushing gallery and pressure slice spillway installed in outlet regulating sluice in front of working gate. Impact baffle is installed behind working gate in slot provided with emergency gate installation. Pressure sluice spillway may extend in vertical direction or may be inclined and made as chute.

EFFECT: increased efficiency of water cleaning due to pressure sluice spillway usage, which provides water taking from upper clean water layers inside sump.

3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве отстойника для осветления воды в хозяйственных нуждах.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a sump for clarification of water for household needs.

Известен фронтальный речной водозабор с периодической промывкой [1], содержащий отстойник с периодической промывкой. Недостатками данного технического решения являются:Known frontal river water intake with periodic washing [1], containing a sump with periodic washing. The disadvantages of this technical solution are:

- сложность конструкции, вызванная наличием большого количества различных элементов;- design complexity caused by the presence of a large number of different elements;

- недостаточная эффективность осветления потока;- insufficient flow clarification efficiency;

- предлагаемое техническое решение не является эффективным и экономичным.- the proposed technical solution is not effective and economical.

Наиболее близким техническим решением является отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной камерой [2]. Недостатками данного технического решения являются:The closest technical solution is a sump containing an input gateway regulator, a working chamber, an output gateway regulator with a flushing chamber [2]. The disadvantages of this technical solution are:

- недостаточная эффективность осветления потока;- insufficient flow clarification efficiency;

- относительная неэкономичность технического решения.- the relative inefficiency of the technical solution.

Цель изобретения. Повышение эффективности осветления потока и экономичности конструкции отстойника.The purpose of the invention. Improving the efficiency of clarification of the flow and the efficiency of the design of the sump.

Поставленная цель достигается тем, что поток воды входит в аванкамеру и постепенно, равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор (фиг.1). Во входном шлюзе-регуляторе имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор полностью открыт. Далее вода поступает в рабочую камеру, геометрические размеры которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. Расчет размеров рабочей камеры ведут на расход, поступающий в отводящий канал Q_кан. Расход одной камеры зависит от принятого количества камер

, где n - количество рабочих камер-отстойников. При принятой средней продольной скорости 0,2-0,3 м/с во время осаждения наносов живое сечение всех камер будет

.This goal is achieved by the fact that the water flow enters the chamber and gradually, evenly expands and enters the inlet gateway regulator (figure 1). In the input gateway regulator there is a groove for the emergency shutter, and also installed a working shutter (figure 2). During operation of the sump, the operating valve is fully open. Next, the water enters the working chamber, the geometric dimensions of which are designed for a speed favorable for the deposition of particles of the calculated fraction. Calculation of the working chamber sizes lead to flow into the exhaust channel Q _kan. Consumption of one camera depends on the accepted number of cameras

where n is the number of working settling chambers. With the accepted average longitudinal velocity of 0.2-0.3 m / s during sediment deposition, the live section of all chambers will be

.

Для прямоугольного сечения ширина при заданной средней глубине H_ср будет

. Длина рабочей камеры определяется по формуле:

, где k - числовой коэффициент, принимаемый в пределах 1,3-1,5; ω - гидравлическая крупность расчетных фракций наносов, подлежащих осаждению.For a rectangular section, the width at a given average depth H _cf will be

. The length of the working chamber is determined by the formula:

where k is a numerical coefficient taken in the range of 1.3-1.5; ω is the hydraulic size of the calculated sediment fractions to be precipitated.

По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме рабочей камеры. Для промывки осевших наносов после заполнения мертвого объема на выходном шлюзе-регуляторе имеется промывная галерея.As the flow proceeds, particles under the influence of their own weight are deposited in the dead volume of the working chamber. For washing settled sediments after filling the dead volume, a washing gallery is available at the outlet gateway regulator.

На выходном шлюзе-регуляторе имеется рабочий затвор, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором имеется паз, в который вставляются шандоры (фиг.5) и собирается подпорная шандорная стенка (фиг.4). За рабочим затвором имеется паз для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандоры и собирается водобойная стенка. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии подающего с водослива потока воды.The output gateway controller has a working shutter that is fully open during operation. In front of the working shutter there is a groove in which the sandors are inserted (Fig. 5) and the retaining wall is assembled (Fig. 4). Behind the working shutter there is a groove for the emergency shutter, into which the sandors are inserted and the water wall is assembled. As a result of the backwater created by the water-retaining retaining wall, there is a pairing according to the type of a thrust hydraulic jump and effective quenching of the energy of the water flow from the weir.

Установка подпорного шандорного щита позволяет забирать воду с верхних более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой подпорного шандорного щита, количеством установленных шандоров (фиг.5).The installation of a retaining shandor shield allows water to be taken from the upper, more clarified layers, thereby increasing the efficiency of stream clarification. The amount of sediment entry into the discharge network can be controlled by the height of the retaining firewall, the number of installed firewalls (figure 5).

В случае заиления каналов наносами можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.In case of siltation of the channels with sediment, it is possible to clean the channels of sediment by washing with a over-clarified stream.

Для уменьшения давления падающего потока воды подпорный шандорный водослив может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.3). Высота подпорного шандорного водослива, собираемого из шандоров, определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором имеется низовой сопрягающий участок. Осветленная вода поступает в отводящий канал.To reduce the pressure of the falling water stream, the retaining chute weir can be installed at an angle and be quick flow (figure 3). The height of the retaining chandore spillway collected from the chandors is determined depending on the required degree of clarification of the water. Behind the output gateway regulator there is a bottom mating section. The clarified water enters the discharge channel.

На фиг.1 изображен продольный разрез отстойника; на фиг.2 - план отстойника; на фиг.3 выходной шлюз-регулятор с подпорной шандорной наклонной стенкой; на фиг.4 - выходной шлюз-регулятор с подпорной шандорной вертикальной стенкой; на фиг.5 - шандоры, аксонометрия.Figure 1 shows a longitudinal section of a sump; figure 2 is a plan of the sump; figure 3, the output gateway regulator with retaining shandornoy inclined wall; figure 4 - output gateway regulator with retaining firewall vertical wall; figure 5 - Sandors, axonometry.

Отстойник состоит из аванкамеры 1, к которой примыкает входной шлюз-регулятор 2. Во входном шлюзе-регуляторе 2 предусмотрен паз 3 для аварийного затвора и рабочий затвор 4. Осветление воды происходит в рабочей камере 5, которая примыкает к выходному шлюзу-регулятору 6 с промывной галереей 7. На выходном шлюзе-регуляторе 6 предусмотрен рабочий затвор 8 и паз 9 для аварийного затвора, в который вставляется водобойная стенка 10. Перед рабочим затвором 8 имеется паз 11 для подпорной шандорной стенки, в который вставляются шандоры 12. Отстаивание наносов происходит в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Выходной шлюз-регулятор 6 примыкает к низовому сопрягающему участку 14.The sump consists of a chambers 1, which is adjacent to the input gateway regulator 2. In the input gateway regulator 2 there is a groove 3 for the emergency shutter and a working shutter 4. Water is clarified in the working chamber 5, which is adjacent to the output gateway regulator 6 with a flush gallery 7. At the output gateway-regulator 6, a working shutter 8 and a groove 9 for an emergency shutter are inserted into which a water wall 10 is inserted. In front of the working shutter 8 there is a groove 11 for a retaining shandor wall into which the shandors are inserted 12. Sedimentation occurs in the dead volume 13 of the working chamber 5. The output gateway regulator 6 is adjacent to the lower mating section 14.

Отстойник работает следующим образом. Поток воды входит в аванкамеру 1 и постепенно, равномерно расширяется и поступает во входной шлюз-регулятор 2 (фиг.1). Во входном шлюзе-регуляторе 2 имеется паз 3 для аварийно-ремонтного затвора, а также установлен рабочий затвор 4 (фиг.2). Во время работы отстойника рабочий затвор 4 полностью открыт. Далее вода поступает в рабочую камеру 5, геометрические размеры, которой рассчитаны на скорость, благоприятную для осаждения частиц расчетной фракции. По мере протекания потока частицы под действием собственного веса осаждаются в мертвом объеме 13 рабочей камеры 5. Для промывки осевших наносов, после заполнения мертвого объема 13, на выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется промывная галерея 7.The sump works as follows. The water flow enters the chamber 1 and gradually, evenly expands and enters the inlet gateway regulator 2 (figure 1). In the input gateway-regulator 2 there is a groove 3 for emergency shutter, and also installed a working shutter 4 (figure 2). During operation of the sump, the working shutter 4 is fully open. Next, the water enters the working chamber 5, geometric dimensions, which are designed for a speed favorable for the deposition of particles of the calculated fraction. As the flow proceeds, the particles, under the influence of their own weight, are deposited in the dead volume 13 of the working chamber 5. For washing the settled sediments, after filling the dead volume 13, there is a washing gallery 7 at the outlet gateway-regulator 6.

На выходном шлюзе-регуляторе 6 имеется рабочий затвор 8, который во время работы полностью открыт. Перед рабочим затвором 8 имеется паз 11, в который вставляются шандоры 12 (фиг.5) и собирается подпорная шандорная стенка (фиг.4). За рабочим затвором имеется паз 9 для аварийно-ремонтного затвора, в который вставляются шандоры 12 и собирается водобойная стенка 10. В результате подпора, созданного водобойной подпорной стенкой 10, происходит сопряжение по типу надвинутого гидравлического прыжка и эффективное гашение энергии падающего с водослива потока воды.At the output gateway controller 6 there is a working shutter 8, which during operation is fully open. In front of the working shutter 8 there is a groove 11 into which the shandory 12 are inserted (Fig. 5) and the retaining shandor wall is assembled (Fig. 4). Behind the working shutter there is a groove 9 for the emergency shutter, into which the shandors 12 are inserted and the water wall 10 is assembled. As a result of the backwater created by the water-saving retaining wall 10, the pair is interfaced by the type of a thrust hydraulic jump and effectively quenches the energy of the water flow falling from the spillway.

Установка подпорного шандорного щита позволяет забирать воду с верхних более осветленных слоев, тем самым повышается эффективность осветления потока. Количество поступления наносов в отводящую сеть можно регулировать высотой подпорного шандорного щита, количеством установленных шандоров 12 (фиг.5).The installation of a retaining shandor shield allows water to be taken from the upper, more clarified layers, thereby increasing the efficiency of stream clarification. The amount of sediment into the discharge network can be adjusted by the height of the retaining firewall, the number of installed shandors 12 (figure 5).

В случае заиления каналов наносами можно путем промывки переосветленным потоком очищать каналы от наносов.In case of siltation of the channels with sediment, it is possible to clean the channels of sediment by washing with a over-clarified stream.

Для уменьшения давления падающего потока воды подпорный шандорный водослив может быть установлен под наклоном и являться быстротоком (фиг.3). Высота подпорного шандорного водослива, собираемого из шандоров 12, определяется в зависимости от необходимой степени осветления воды. За выходным шлюзом-регулятором 6 имеется низовой сопрягающий участок 14.To reduce the pressure of the falling water stream, the retaining chute weir can be installed at an angle and be quick flow (figure 3). The height of the retaining chandore spillway collected from the chandors 12 is determined depending on the required degree of clarification of the water. Behind the output gateway-regulator 6 there is a bottom mating section 14.

Предлагаемое техническое решение повысит стабильность и качество очистки воды, поступающей потребителю, и является более экономичным по сравнению с вариантом обычных отстойников.The proposed technical solution will increase the stability and quality of water treatment, supplied to the consumer, and is more economical compared to the option of conventional sumps.

Устройство подпорного шандорного щита позволяет собирать воду с верхних слоев потока воды, которая является более осветленной, и тем самым в случае заиления каналов наносами можно путем промывки потоком очищать каналы от наносов.The device retaining shandornogo shield allows you to collect water from the upper layers of the water stream, which is more clarified, and thus in the case of siltation of the channels with sediment, you can clean the channels from sediment by washing with a stream.

Затраты на строительство или реконструкцию такого варианта водозаборного сооружения незначительны и быстро окупаются.The cost of building or reconstructing such an option for a water intake facility is negligible and quickly pays off.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2272100 МКИ Е02В 8/02, Е02В 9/04. Фронтальный речной водозабор с периодической промывкой / Ламердонов З.Г.; Заяв. 04.08.2004; опубл. 20.03.2006, Бюл. №8 (Аналог).1. RF patent No. 2272100 MKI E02B 8/02, EB 9/04. Frontal river water intake with periodic flushing / Lamerdonov ZG; Application 08/04/2004; publ. 03/20/2006, Bull. No. 8 (Analog).

2. А.С. СССР №332163, МПК Е02В 8/02. Отстойник для осаждения наносов / Дульнев В.Б. (СССР); Заяв. 25.11.69; опубл. 18.05.1972, Бюл. №10 (прототип).2. A.S. USSR No. 3316163, IPC Е02В 8/02. Sump for sedimentation / Dulnev VB (THE USSR); Application 11/25/69; publ. 05/18/1972, Bull. No. 10 (prototype).

Claims (3)

1. Отстойник, содержащий входной шлюз-регулятор, рабочую камеру, выходной шлюз-регулятор с промывной галереей и подпорный шандорный водослив, отличающийся тем, что подпорный шандорный водослив установлен в выходном шлюзе-регуляторе перед рабочим затвором, а за рабочим затвором в пазу, предусмотренном для аварийного затвора, установлена водобойная стенка.1. A sump containing an inlet lock-regulator, a working chamber, an output lock-regulator with a washing gallery and a retaining spillway, characterized in that the lock spillway is installed in the outlet lock-regulator before the working shutter, and behind the working shutter in the groove provided for emergency shutter, a watery wall is installed. 2. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что подпорный шандорный водослив установлен вертикально.2. The sump according to claim 1, characterized in that the retaining screw spillway is installed vertically. 3. Отстойник по п.1, отличающийся тем, что подпорный шандорный водослив установлен с наклоном и является быстротоком.3. The sump according to claim 1, characterized in that the retaining screw spillway is installed with a slope and is fast flow.

Images