Результат интеллектуальной деятельности: РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения относится к области гидротехнических сооружений и используется для предотвращения попадания икры, личинок, молоди и взрослых рыб в водозабор.

Известно рыбозащитное устройство, включающее перфорированный патрубок, расположенный в водотоке и соединенный с всасывающим трубопроводом насоса, водопроницаемый экран, установленный на патрубке и выполненный в виде последовательно установленных по его длине пластин, установленных с зазором параллельно друг другу, турбулизатор, выполненный в виде параллельных пластин и установленных перед патрубком, и ламинизаторы в виде щитов, установленных перпендикулярно пластинам экрана и турбулизатора (Патент РФ №2084583, опубл. 20.07.1997 г.).

Недостатком аналога является низкая эффективность устройства, так как рыба, отклоненная турбулизатором в зону ламинизаторов, при работе устройства может засасываться потоком, направленным через зазоры между пластинами проницаемого экрана в водозабор.

Известно рыбозащитное устройство, включающее водозаборную трубу с входным потокоформирующим оголовком, выполненным рыбопроницаемым из концентрических разновеликих конфузоров, рыбоотводящий патрубок, проходящий через входной оголовок, при этом разновеликие конфузоры закреплены на рыбоотводящем патрубке (Патент РФ №2073770, опубл. 20.02.1997 г.). Входной потокоформирующий оголовок рыбоотводящего патрубка имеет установленный с зазором относительно него рыбоприемный обтекатель, а выходной оголовок рыбоотводящего патрубка выведен из зоны влияния водозабора.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является низкая эффективность устройства, так как часть рыбы может проходить у стенки водозаборной трубы и поступать в водозабор при работе высокоскоростного потокоформирующего оголовка.

Предлагаемое рыбозащитное устройство водозаборного сооружения устраняет этот недостаток, так как рыба под действием центробежных сил, которые имеют место на криволинейном участке водоприемной камеры, смещается к вогнутой стенке камеры, проходит через отверстия рыбоприемного обтекателя и поступает в камеру-убежище, а далее с частью расхода (не более 2% от расхода водозабора) проходит рыбоотводящий патрубок и через выходной оголовок поступает за пределы зоны влияния водозабора. Второй фактор повышения эффективности рыбозащитного устройства - это создание низких скоростей потока на входе потокоформирующего оголовка, которые не сносят рыб в водозаборную трубу.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении эффективности отвода рыбы обратно в водозабор за счет использования криволинейной U-образной водоприемной камеры, потокоформирующего оголовка с радиальными вертикальными лопастями и направляющими перегородками и гибких входных козырьков.

Для достижения указанного технического результата в рыбозащитном устройстве водозаборного сооружения, включающем водозаборную трубу, входной потокоформирующий оголовок, рыбоприемный обтекатель, рыбоотводящий патрубок и выходной оголовок рыбоотводящего патрубка, установлены криволинейная U-образная водоприемная камера и камера-убежище для рыб, расположенная между криволинейной вогнутой стенкой водоприемной камеры и рыбоприемным обтекателем, выполненным в виде вертикальной криволинейной стенки с отверстиями для прохода рыбы, рыбоотводящий патрубок врезан в центре криволинейной вогнутой стенки водоприемной камеры с забором воды из камеры-убежища и выполнен в виде короба с направляющими лопатками, входной потокоформирующий оголовок врезан со стороны криволинейной выпуклой стенки водоприемной камеры и прикреплен к торцу вертикального стояка водозаборной трубы и выполнен в виде радиальных вертикальных лопастей, установленных с зазором и соединенных между собой наклонными направляющими перегородками, а на внешних торцах по высоте радиальных вертикальных лопастей прикреплены гибкие козырьки.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, являются наличие криволинейной U-образной водоприемной камеры и камеры-убежища, которая расположена между криволинейной вогнутой стенкой водоприемной камеры и рыбоприемным обтекателем, который выполнен в виде вертикальной криволинейной стенки с отверстиями для прохода рыбы, наличие рыбоотводящего патрубка, расположенного в центре криволинейной вогнутой стенки водоприемной камеры с забором воды из камеры-убежища и выполненного в виде короба с направляющими лопатками, расположение входного потокоформирующего оголовка со стороны криволинейной выпуклой стенки водоприемной камеры, установленного на вертикальном стояке водозаборной трубы и выполненного в виде радиальных вертикальных лопастей с гибкими входными козырьками и направляющими перегородками, которые установлены с зазором на внешних торцах по высоте радиальных вертикальных лопастей.

Благодаря наличию этих признаков применение данного рыбозащитного устройства позволяет повысить эффективность отвода рыбы обратно в водозабор за счет использования криволинейной U-образной водоприемной камеры и потокоформирующего оголовка с радиальными вертикальными лопастями с гибкими входными козырьками и направляющими перегородками.

Предлагаемое рыбозащитное устройство водозаборного сооружения иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показано рыбозащитное устройство в плане.

На фиг.2 - продольный разрез рыбозащитного устройства.

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения состоит из криволинейной U-образной водоприемной камеры 1, на входах которой установлены грубые сороудерживающие решетки 2, в криволинейной U-образной водоприемной камере 1 между криволинейными выпуклой 3 и вогнутой 4 стенками установлен рыбоприемный обтекатель 5, к которому подходит поток 6 с рыбой. Рыбоприемный обтекатель 5 выполнен в виде вертикальной криволинейной стенки с отверстиями для прохода части потока с рыбой в камеру-убежище 7. В центре криволинейной вогнутой стенки 4 водоприемной камеры 1 размещено приемное окно с направляющими лопатками 8 (шаг лопаток уменьшается сверху вниз) рыбоотводящего патрубка 9 в виде короба с отводом воды с рыбой по трубе 10 к выходному оголовку 11, расположенному за пределами зоны действия водозабора. Входной потокоформирующий оголовок 12 вписан в криволинейную выпуклую стенку 3 водоприемной камеры 1 и выполнен в виде радиальных вертикальных лопастей 13, в пространстве между которыми крепятся наклонные направляющие перегородки 14, направляющие поток без рыбы в вертикальный стояк водозаборной трубы 15. Шаг 16 между направляющими перегородками 14 уменьшается сверху вниз, что обеспечивает равномерный отбор воды в вертикальный стояк водозаборной трубы 15. На торцах радиальных вертикальных лопастей 13 крепятся гибкие козырьки 17 для отклонения рыбы к рыбоприемному обтекателю 5.

Работа предлагаемого рыбозащитного устройства водозаборного сооружения осуществляется следующим образом.

Поток 6 с рыбой поступает сквозь грубые сороудерживающие решетки 2 в криволинейную U-образную водоприемную камеру 1. Крупный мусор задерживается на сороудерживающих решетках 2 и по мере накопления удаляется с решеток специальным приспособлением. На криволинейном участке U-образной водоприемной камеры 1 образуется поперечная циркуляция потока 6 с рыбой, которая под действием центробежных сил сносит рыбу в поверхностных слоях от криволинейной выпуклой стенки 3 к вогнутой 4 криволинейной стенке U-образной водоприемной камеры 1. Рыба проходит вдоль рыбоприемного обтекателя 5 и через отверстия в вертикальной криволинейной стенке проходит с частью потока в камеру-убежище 7. Поверхность криволинейной вогнутой стенки 4 рыбоприемного обтекателя 5 выполнена, например, из гладкого синтетического материала, а размер отверстий принимается из расчета прохода мелкого мусора и крупной рыбы в камеру-убежище 7.

Далее часть потока 6 с рыбой и мелким мусором поступает в приемное окно с направляющими лопатками 8 рыбоотводящего патрубка 9 криволинейной U-образной водоприемной камеры 1 и по трубе 10 поступает к выходному оголовку 11, расположенному за пределами зоны действия водозабора. Направляющие лопатки 8 обеспечивают равномерное (по высоте) поступление потока 6 в рыбоотводящий патрубок 9. Основная часть потока 6 без рыбы поступает на вход входного потокоформирующего оголовка 12, проходит в пространстве между радиальными вертикальными лопастями 13 и, обтекая направляющие перегородки 14, поступает в стояк водозаборной трубы 15. Направляющие перегородки 14 обеспечивают равномерное (по вертикали) поступление воды в стояк водозаборной трубы 15. Гибкие козырьки 17 отклоняют траекторию движения рыбы в сторону рыбоприемного обтекателя 5.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую эффективность отвода рыбы обратно в водозабор за счет использования криволинейной U-образной водоприемной камеры, потокоформирующего оголовка с радиальными вертикальными лопастями и направляющими перегородками и гибких козырьков.