×
25.08.2017
217.015.982f

ОСУШИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002609388
Дата охранного документа
01.02.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Осушительная система содержит дрены 1, коллектор 2, в устье которого размещена емкость 3 колодца 4. Колодец 4 снабжен расширяющейся кверху трубой 7, которая заканчивается входной воронкой 8. Поплавок-обтекатель 19 внутри себя снабжен аэрационным насадком 20, размещенным соосно отверстию входной воронки 8 и установленным в начале расширяющейся части вертикальной трубы 7. К нижней внешней части воронки 8 прикреплены жестко корпуса стаканов 9 и 10 с размещенными в них выжимными пружинами 11 и 12. Поплавок-обтекатель 19 выполнен в коноидальной форме, а аэрационный насадок 20 выполнен в форме конфузора. Крышки стаканов 9 и 10 в центре своем имеют направляющие трубки 13 и 14, через которые пропущены свободно стойки 15 и 16 с выжимными пружинами 11 и 12. Стойки 15 и 16 выполнены в виде регулировочных винтов, нижние свободные концы которых снабжены гайками 17 и 18 со стороны днищ внутри стаканов 9 и 10 и связаны с выжимными пружинами 11 и 12. Верхние концы стоек 15 и 16 жестко зафиксированы к нижней части поплавка-обтекателя 19. В верхней части аэрационный насадок 20 снабжен крестовиной 25 со штоком 24 и грузом-противовесом 22. Шток 24 шарниром 26 соединен с рычагом 27 и через шарнир 28 связан со штоком 29 с откидным затвором 30, перекрывающим устье коллектора 2. Сужающаяся часть вертикальной трубы 7 через колено 6 соединена с выпускным патрубком 5. Позицией 21 обозначен регулируемый ограничитель перемещения поплавка-обтекателя 19. Обеспечивается улучшение условий эксплуатации и повышение надежности мелиоративной системы, увеличивается срок ее службы и создаются условия для уменьшения материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и осушении сельскохозяйственных угодий.

Известны регуляторы уровня грунтовых вод, основанные на принципе обеспечения автоматического сброса воды из дренажной сети, авторские свидетельства: SU №763519, Е02В 11/00, G05D 9/02 от 15.09.1980; SU №871153, G05D 9/02, Е02В 11/00 от 25.12.1975.

Однако такие устройства не могут обеспечить, резкое открытие клапана при достижении определенного уровня воды в колодце. Кроме того, запорные органы, состоящие из многочисленных элементов жесткой конструкции с расположенным на нем рычажным устройством, с грузом и поплавками, недостаточно являются управляемыми, некоторые из них требуют ручной настройки для перехода на другой режим работы, а также имеют свойство запаздывания открытие клапана и его заклинивание.

Известна осушительная система, включающая дрены и коллектор, в устье которого в дренажном колодце расположена накопительная емкость с сифоном, колено сифона установлено на отметке, соответствующей критической глубине залегания грунтовых вод для почвенно-климатических и гидрологических условий района, в котором расположена осушительная система (Патент RU №2076918, Е02В 11/00 от 10.04.1987).

К недостаткам осушительной системы относятся установка дополнительной емкости с сифоном, что не позволяет гибкое регулирование воды в колодце, соответственно, снижается эффективность работы устройства. Кроме того, в процессе эксплуатации не предоставляется возможность точного и гибкого регулирования уровня грунтовых вод, при этом пропускная способность таких устройств ограничена пропускной способностью самого сифона, а дополнительная емкость усложняет конструкцию устройства. Кроме того, не учитывает кавитационные явления, возникающие вследствие больших скоростей потока в выпускной трубе.

Наиболее близким техническим решением из известных является осушительная система, включающая дрены, коллектор, герметичную накопительную емкость с воздушным клапаном, сифоном и входным и выходным патрубками, при этом гребень сифона выполнен не выше верхней стенки накопительной емкости, а входной патрубок присоединен к накопительной емкости (Авторское свидетельство SU №1523632, Е02В 11/00 от 23.1 1.1989).

Недостатком этой системы является установка накопительной емкости в местах дрен с закрытым коллектором, не позволяет гибкое использование дренажной сети в каскаде по длине замкнутого контура дрен. При этом система не может обеспечить открытие сливного отверстия при достижении определенного уровня воды в колодце, даже несмотря на работу сифона, пропускная способность которого ограничена в целом, так как работа сифона зависит от гидравлических параметров сооружения. Кроме того, не учитывает кавитационные явления, возникающие в самом сифоне.

Известно устройство для забора жидкости, содержащее входную воронку, поплавок, установленный с возможностью вертикального перемещения, телескопически соединенные трубы, колено с отводящей трубой и элементы, соединяющие поплавок с торцами воронки, при этом в средней части поплавка установлена воздухоподводящая конусообразная трубка с верхним и нижним выступами и конусностью, направленной в сторону входящей воронки, причем телескопически соединенные трубы сужаются в нижнем направлении, а соединительные элементы выполнены подпружиненными (Патент RU №2594534, Е02В 9/04, Е02В 7/32, Е02В 3/04, Е03В 3/36 от 20.08.2016).

Недостатком известного устройства для забора жидкости является низкая надежность из-за неконтролируемого открытия и устойчивости в вертикальном положении поплавка над входной воронкой, а также ведет к снижению объема пропускаемого расхода, при этом работа пружин не регулируема, что ведет также к неточности пропускаемого расхода, и отсутствует механическое воздействие груза-противовеса.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в повышении удельной производительности.

Технический результат достигается тем, что оросительная система, включающая дрены, коллектор, дренажный колодец, выпускной патрубок, воздуховод, верхняя часть выпускного патрубка соединена с входной воронкой вертикальной трубой, расширяющейся к верху с возможностью контактирования с установленным поплавком-обтекателем, стенки которого соединены с выполненными пружинами, размещенными в стаканах, которые корпусом закреплены в нижней части входной воронки, при этом внутри поплавка-обтекателя размещен аэрируемый насадок в форме конфузора, причем крышки стаканов снабжены направляющими трубками, через которые свободно пропущены стойки в виде регулировочных винтов с гайками, закрепленными внутри в сторону днища стакана, а поплавок связан посредством шарнирно-рычажного механизма с откидным затвором, перекрывающим устье коллектора, при этом над входной воронкой установлен регулируемый ограничитель перемещения, последний связан с поплавком-ограничителем.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить отсутствие технического решения в источниках, характеризующихся признаками, тождественными признакам предложенного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемой осушительной системе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а является результатом творческого труда автора изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертеже изображена осушительная система, разрез по оси коллектора.

Осушительная система включает дрены 1, коллектор 2, в устье которого размещена емкость 3 колодца 4. Верхняя часть выпускного патрубка 5 с размещенным коленом 6 связана с расширяющимся к верху вертикальной трубой 7, которая заканчивается входной воронкой 8. К нижней внешней части воронки 8 прикреплены жестко корпуса стаканов 9 и 10 с выжимными пружинами 11 и 12. В крышках стаканов 9 и 10 в центре своем имеют направляющие трубки 13 и 14, через которые пропущены свободно стойки 15 и 16 с выжимными пружинами 11 и 12. Стойки 15 и 16 выполнены в виде регулировочных винтов. Нижние свободные концы стоек 15 и 16, расположенные внутри стаканов 9 и 10, фиксируют пружины 11 и 12 гайками 17 и 18 со стороны внутренних их днищ стаканов 9 и 10. Верхние концы стоек 15 и 16 прикреплены жестко к торцам поплавка-обтекателя 19. Поплавок-обтекатель 19 имеет возможность периодического контакта с входной воронкой 8, и поплавок-обтекатель 19 внутри себя снабжен аэрационным насадком 20 в форме конфузора, размещенного узким концом соосно отверстию входной воронки 8. Позицией 21 обозначен регулируемый ограничитель перемещения поплавка-обтекателя 19, установленного над входной воронкой 8.

Груз-противовес 22 переменной массы зафиксирован на рычаге 23, который жестко закреплен к штоку 24, прикрепленному жестко к крестовине 25 насадка 20. Шток 24

шарниром 26 соединен с рычагом 27 и через шарнир 28 связан со штоком 29 с откидным затвором 30, перекрывающим устье коллектора 2.

Осушительная система работает следующим образом.

При осушении вода через дрены 1 поступает в коллектор 2, и при открытом откидном затворе 30, который за счет веса поплавка-обтекателя 19, выжимных пружин 11 и 12 и груза-противовеса 22 открыт, емкость 3 колодца 4 заполняется водой, в которой размещены расширяющиеся кверху труба 7 с входной воронкой 8, над которой размещен поплавок-обтекатель 19. В этом случае стабилизируется уровень грунтовых вод в колодце 4.

Поплавок-обтекатель 19, удерживая входную воронку 8 в воде в погруженном состоянии, всплывает вверх и через шток 24, шарнир 26 переводит рычаг 27 и шток 29, прикрывает откидным затвором 30 устье коллектора 2 до регулируемого ограничителя 21 хода, обеспечивая постоянный напор на входе воронки 8. При этом вода из верхних слоев поступает в воронку 8 и оттуда через расширяющуюся часть трубы 7 в сторону узкой ее части, затем через колено 6 поступает в выпускной патрубок 5.

С целью предотвращения кавитации и увеличения расхода по оси в трубе 7 по оси поплавка-обтекателя 19 установлен аэрационный насадок 20 в форме конфузора с конусностью, направленной в сторону входной части воронки 8, и воздух подводится в область вакуума расширенной части трубы 7. При уменьшении сброса воды или при отсутствии ее в коллекторе 2, для автоматизированного перемещения поплавка-обтекателя 19 вниз до закрытия входной воронки 8 в нижней ее части установлены выжимные пружины 11 и 12, а в верхней части, на рычаге 23 закреплен груз-противовес 22 переменной массы. Для предотвращения попадания плавающих предметов на прижимные пружины 11 и 12 они помещены в стаканы 9 и 10, через которые пропущены свободно стойки 15 и 16 с пружинами 11 и 12. Стойки 15 и 16 выполнены в виде регулировочных винтов с гайками 17 и 18 в виде фиксаторов выжимных пружин 11 и 12 внутри стаканов 9 и 10 со стороны их днища. Благодаря этому обеспечивается автоматический сброс дренажной воды и постоянность ее расхода независимо от уровня в емкости 3 колодца 4. Для уменьшения гидравлического сопротивления входная часть воронки 8 и полость поплавка-обтекателя 19 выполнены в коноидальной форме.

При всплытии поплавка-обтекателя 19, открывающего воронку 8, происходит сужение потока в трубе 7 и увеличение скорости, в результате чего образуется вакуум. При этом через аэрационный насадок 20 в форме конфузора в зону вакуума всасывается воздух, предотвращающий и процесс кавитации в трубе 7, который, как известно, вызывает эрозию и разрушение устройства.

Подпор в коллекторе 2 воды может подниматься вверх до тех пор, насколько давление воды будет отрегулировано откидным затвором 30 за счет открытия устья коллектора 2 с помощью регулировочного ограничителя 21 перемещения поплавка-обтекателя 19 при превышении критического уровня в емкости 3 колодца 4.

Если местный дренажный сток превышает сброс воды из колодца 4 и уровни в емкости 3 повышены ниже допустимого значения и необходимо поддерживать увлажнение почвы над дренами 1, то регулировочный ограничитель 21 перемещают вниз и ограничивают ход поплавка-обтекателя 19 вверх при контакте со штоком 24, уровень в емкости 3 колодца 4 повышается на величину, достаточную для подъема уровня в коллекторе 2, хотя поступление воды в колодец 4 не ограничено открытием откидного затвора 30. Поплавок-обтекатель 19 прикрывает входную воронку 8.

Таким образом, в режиме увлажнения устройство автоматически переключается на поддержание уровня в коллекторе 2 при сбросе воды при превышении уровня в колодце 4.

При этом в режиме осушения система автоматически поддерживает заданный уровень в коллекторе 2 при настройке через насадок 20 поплавка-обтекателя 19 и откидного затвора

30 с помощью регулируемого ограничителя 21 положения, а также выжимных пружин 11 и 12 на стойках 15 и 16, выполненных в виде регулировочных винтов с гайками 17 и 18, размещенных внутри стаканов 9 и 10.

Сброс воды прекращается путем опускания вниз регулировочного ограничителя 21 при контакте со штоком 24, связанного с крестовиной 25 насадка 20, а при уменьшении поступления объема воды из коллектора 2 в емкость 3 колодца 4 поплавок-обтекатель 19 обеспечивает автоматическое закрывание входной воронки 8.

Успешное функционирование устройства обеспечивает правильный выбор и распределение веса всех его элементов. Вес и расположение выжимных пружин и груза-противовеса переменной массы, вес откидного затвора взаимно увязаны в зависимости от объема поплавка-обтекателя с внутриразмещенным в нем аэрационным насадком.

Гидравлический расчет устройства проводится по известным формулам гидравлики, полученным для оголовков, входная часть которых имеет коноидальную форму, а выходная сужающаяся вниз труба сопряженной коленом с выпускным патрубком. Эти формулы позволяют определять все параметры устройства.

Применение изобретения позволяет улучшить условия эксплуатации и повысить надежность мелиоративной системы и увеличить срок ее службы, а также создать условия для уменьшения материалоемкости.

Осушительная система, включающая дрены, коллектор, дренажный колодец, выпускной патрубок, воздуховод, отличающаяся тем, что верхняя часть выпускного патрубка соединена с входной воронкой вертикальной трубой, расширяющейся кверху, с возможностью контактирования с установленным поплавком-обтекателем, стенки которого соединены с выжимными пружинами, размещенными в стаканах, которые корпусом закреплены в нижней части входной воронки, при этом внутри поплавка-обтекателя размещен аэрируемый насадок в форме конфузора, причем крышки стаканов снабжены направляющими трубками, через которые свободно пропущены стойки в виде регулировочных винтов с гайками, закрепленными внутри в сторону днища стакана, а поплавок связан посредством шарнирно-рычажного механизма с откидным затвором, перекрывающим устье коллектора, при этом над входной воронкой установлен регулируемый ограничитель перемещения, последний связан с поплавком-обтекателем.
ОСУШИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
ОСУШИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 311 items.
10.11.2014
№216.013.036d

Гаситель энергии водного потока

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к конструкции гасителя энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводах и туннельных водопропускных сооружений. Гаситель содержит водовод 1, вертикальный оголовок трубы 2, поплавок 3 с тягами 4 регулируемой длины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532275
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.036e

Пескогравиеловка

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для очистки воды от наносов, и предназначено для предотвращения попадания донных и взвешенных наносов с фракцией более 0,2 мм в трубопроводы и аванкамеры насосных станций. Пескогравиеловка включает основную приемную цилиндрическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532276
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.045e

Система вакуумного дренажа

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для осушения грунтов в тяжелых по механическому составу почвах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах. Система включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532516
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0480

Устройство для дозирования жидкости

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений. Устройство содержит резервуар (1) с выходным патрубком (2), расположенным на дне резервуара, и вертикальным входным патрубком (4), емкость (11) с поплавком (13), шток и сливное отверстие. На входном патрубке (4) установлен клапан (5)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532550
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0877

Устройство для забора воды из лотковых каналов с бурным режимом течения

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с бурным течением. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем обеспечения забора воды из разных уровней. Устройство содержит распределительный канал 5, входной оголовок трубы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533568
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.087a

Дренажно-увлажнительная система

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для водно-воздушной мелиорации почв, и может найти применение на осушительно-увлажнительных системах. Дренажно-увлажнительная система содержит подводящий 1 и отводящий 2 закрытые оросительные трубопроводы, соединенные между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533571
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.137c

Гидравлический таран

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов. Гидравлический таран включает водоисточник 1, перегороженный перемычкой с трубчатым патрубком 3. Патрубок 3 соединен с камерой накопления 4, в которой размещен криволинейный поворотный затвор 5 с поплавком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536411
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.02.2015
№216.013.2a25

Способ защиты поливного трубопровода от заиления при внесении жидких удобрений на оросительной системе

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в орошаемом земледелии в водоохранных мероприятиях, при распределении сточных вод и животноводческих стоков в системе дождевания из поливных трубопроводов. Способ включает фиксацию времени подачи жидких удобрений на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542246
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2b31

Вододелитель для каналов с бурным режимом течения

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для одностороннего и двухстороннего стабилизированного расхода воды как в ирригационные, так и деривационные каналы микроГЭС из каналов с бурным режимом и сверхбурным (волновым) режимом течения. Вододелитель содержит подводящий (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542514
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3c06

Устройство для регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546854
Дата охранного документа: 10.04.2015
Showing 31-40 of 332 items.
10.11.2014
№216.013.036e

Пескогравиеловка

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для очистки воды от наносов, и предназначено для предотвращения попадания донных и взвешенных наносов с фракцией более 0,2 мм в трубопроводы и аванкамеры насосных станций. Пескогравиеловка включает основную приемную цилиндрическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532276
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.045e

Система вакуумного дренажа

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для осушения грунтов в тяжелых по механическому составу почвах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах. Система включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532516
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0480

Устройство для дозирования жидкости

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений. Устройство содержит резервуар (1) с выходным патрубком (2), расположенным на дне резервуара, и вертикальным входным патрубком (4), емкость (11) с поплавком (13), шток и сливное отверстие. На входном патрубке (4) установлен клапан (5)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532550
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0877

Устройство для забора воды из лотковых каналов с бурным режимом течения

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с бурным течением. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем обеспечения забора воды из разных уровней. Устройство содержит распределительный канал 5, входной оголовок трубы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533568
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.087a

Дренажно-увлажнительная система

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для водно-воздушной мелиорации почв, и может найти применение на осушительно-увлажнительных системах. Дренажно-увлажнительная система содержит подводящий 1 и отводящий 2 закрытые оросительные трубопроводы, соединенные между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533571
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.137c

Гидравлический таран

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов. Гидравлический таран включает водоисточник 1, перегороженный перемычкой с трубчатым патрубком 3. Патрубок 3 соединен с камерой накопления 4, в которой размещен криволинейный поворотный затвор 5 с поплавком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536411
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.02.2015
№216.013.2a25

Способ защиты поливного трубопровода от заиления при внесении жидких удобрений на оросительной системе

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в орошаемом земледелии в водоохранных мероприятиях, при распределении сточных вод и животноводческих стоков в системе дождевания из поливных трубопроводов. Способ включает фиксацию времени подачи жидких удобрений на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542246
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2b31

Вододелитель для каналов с бурным режимом течения

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для одностороннего и двухстороннего стабилизированного расхода воды как в ирригационные, так и деривационные каналы микроГЭС из каналов с бурным режимом и сверхбурным (волновым) режимом течения. Вододелитель содержит подводящий (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542514
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3c06

Устройство для регулирования уровня воды в закрытой дренажной сети

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546854
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e2e

Дренажная система

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано при промывке от наносов в закрытых дренажных системах. Дренажная система включает коллектор 1, соединенный с впадающими в него дренами 2, вертикальные патрубки 3 и устройство для промывки от наносов. Устройство для промывки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547406
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД