Поплавковий водозабір

Поплавковий водозабір, до складу якого входить водоприймач, поплавки та шланг, який відрізняється тим, що водоприймач виконаний у вигляді перфорованого циліндра, обладнаного бандажами, та плоского конфузора, з'єднаного з циліндром більшою основою так, що площина конфузора перпендикулярна осі циліндра, при цьому нижня твірна конфузора знаходиться від поверхні циліндра на відстані, що дорівнює діаметру шланга, а перфорація виконана симетрично з обох боків на рівній відстані від конфузора. Винахід відноситься до гідротехніки та може бути використаний під час відведення освітленої води з відстійників для очищення поверхневих стічних вод металургійних, гірничорудних, машинобудівних підприємств та на господарські потреби. Відомий поплавковий водозабір, встановлений у відстійнику [Патент Франції №2300855, МПК2 Е 03 F 5/10, опубл. 1978], до складу якого входить клапан для відведення освітленої води та з'єднаний з ним поплавок, причому ступінь відкривання клапана збільшується зі зменшенням рівня води та зниженням поплавка. Однак, при використанні такого водозабору неможливо забезпечити постійне рівномірне відведення освітленої води з відстійника через залежність ступеня відкривання клапана від рівня води. Крім того, неможливо забезпечити відведення води з високим ступенем освітлення через здійснення водовідведення з нижніх шарів, де вміст завислих речовин у воді досить високий. Відомий також встановлений у відстійнику поплавковий водозабір для відведення освітленої води [Авт.св. №1139465, МПК4 В 01 D 21/24, опубл. 12.02.85., бюл. №6], до складу якого входить круговий водозбірний лотік, з'єднаний з кільцеподібним поплавком, та шланг для відведення освітленої води. До недоліків такого водозабору можна віднести складність в експлуатації та високу вартість його виготовлення. Крім того, при закріпленні торців шланга в горизонтальній площині підвищується його жорсткість, внаслідок чого сила, що необхідна для деформації шланга, різна при різному положенні (за висотою) такого водозабору у відстійнику, а відповідно і заглиблення водозабору при його різних положеннях не однакове, а це, в свою чергу, призводить до нерівномірності водовідведення. Відомий регулятор швидкості фільтрування [Попкович Г.С., Гордеев М.А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. - М.: Высшая школа, 1986. - С.200], який виконаний у вигляді поплавка, з'єднаного системою важелів з дросельною заслінкою, і забезпечує постійне відведення води з фільтра. Проте відведення води за допомогою такого регулятора з нижніх шарів, де вміст завислих речовин у воді досить високий, не дозволяє отрима (19) UA (11) 76858 (13) C2 (21) 20041109111 (22) 08.11.2004 (24) 15.09.2006 (46) 15.09.2006, Бюл. №9, 2006р. (72) Епштейн Семен Йосипович, Музикіна Зоя Семенівна (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВОТЕХНІЧНИЙ ЦЕНТР З ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ, ОБРОБКИ МЕТАЛІВ, ЗАХИСТУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ВИКОРИСТАННЯ ВТОРИННИХ РЕСУРСІВ ДЛЯ МЕТАЛУРГІЇ ТА МАШИНОБУДУВАННЯ "ЕНЕРГОСТАЛЬ" (56) SU 1139465 A, 15.02.1985 UA 8521, 30.09.1996 US 5820751 A, 13.10.1998 US 4512883 A, 23.04.1985 US 6251266 A, 26.06.2001 RU 2006249 C1, 30.01.1994 3 ти воду з високим ступенем освітлення. Крім того, такий пристрій характеризується ненадійністю в роботі, складністю виготовлення та налаштування на робочий режим. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, за технічною суттю та технічним результатом, який може бути отриманий при його використанні, є дозатор для забезпечення постійної дози розчину системи В.В.Хованського [Кастальський А.А., Минц Д.М. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. - М.: Высшая школа, 1962. - С.92], до складу якого входить поплавок з водоприймачем у вигляді конфузора та шланг для відведення розчину. Недоліком такого дозатора є зміна орієнтації водоприймача при зміні рівня розчину, внаслідок чого неможливо забезпечити постійну дозу розчину. В основу винаходу, що заявляється, поставлено задачу створити поплавковий водозабір, який дозволяє не тільки забезпечити рівномірність водовідведення, а й зменшує собівартість виготовлення пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в поплавковому водозаборі, до складу якого входить водоприймач, поплавки та шланг, згідно з винаходом водоприймач виконаний у вигляді перфорованого циліндра, обладнаного бандажами, та плоского конфузора, з'єднаного з циліндром більшою основою так, що площина конфузора перпендикулярна осі циліндра, при цьому нижня твірна конфузора знаходиться від поверхні циліндра на відстані, що дорівнює діаметру шланга, а перфорація виконана симетрично з обох боків на рівній відстані від конфузора. За рахунок виконання водоприймача у вигляді перфорованого циліндра, обладнаного бандажами, в якому перфорація виконана симетрично з обох боків на рівній відстані від конфузора, забезпечується постійне занурення у воду однакової кількості отворів незалежно від його просторової орієнтації. Обладнання перфорованого циліндра водоприймача бандажами дозволяє визначати потрібну кількість відкритих для надходження води каліброваних отворів, що, в свою чергу, забезпечує можливість регулювання обсягів відведення води. А виконання плоского конфузора, з'єднаного більшою основою з перфорованим циліндром так, що площина конфузора перпендикулярна осі циліндра, дозволяє позбутися перекосу водоприймача під час його підйому разом з рівнем води та забезпечити можливість його повороту навколо своєї осі. Все це дозволяє забезпечити рівномірність водовідведення та зменшує собівартість виготовлення пристрою. Розташування нижньої твірної плоского конфузора від поверхні перфорованого циліндра на відстані, що дорівнює діаметру шланга, дозволяє при повороті водоприймача на кут до 90° забезпечити за рахунок утворення поперечного каналу постійні умови зливання води, яка надходить у водоприймач, та, відповідно, постійний рівень води всередині нього незалежно від кута його повороту навколо своєї осі. А це, в свою чергу, врахо 76858 4 вуючи постійну кількість занурених отворів, забезпечує сталість витрат води, що відводиться, а відповідно рівномірність водовідведення та зменшення собівартості виготовлення пристрою. З огляду на викладене вище та з урахуванням розкритого причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що отриманий за їх допомогою, можна стверджувати, що задача, поставлена в основу створення поплавкового водозабору, цілком вирішена, бо використання винаходу дозволяє не тільки забезпечити рівномірність водовідведення, а й зменшує собівартість виготовлення пристрою. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, де: Фіг.1 - поплавковий водозабір, вид зверху; Фіг.2 - переріз А-А на Фіг.1; Фіг.3 - переріз Б-Б на Фіг.1; Фіг.4 - плоский конфузор поплавкового водозабору. Поплавковий водозабір містить поплавки 1, водоприймач, до складу якого входить перфорований циліндр 2, з отворами для пропускання води і плоский конфузор 3, а також шланг 4 для відведення води та бандажі 5. Поплавки 1 розташовані з торців водоприймача, перфорований циліндр 2 водоприймача з обох боків від плоского конфузора 3 обладнаний бандажами 5. Поплавковий водозабір працює таким чином. В початковому стані поплавковий водозабір лежить на дні відстійника. Вода надходить у відстійник і поступово заповнює його, а досягнувши рівня перфорованого циліндра 2 водоприймача, починає надходити в циліндр 2 через калібровані отвори в його боковій поверхні і далі в поперечний канал, утворений плоским конфузором 3, та шлангом 4 відводиться з відстійника. Надходячи у відстійник, вода поступово досягає рівня, при якому виштовхуюча сила, що діє на поплавки 1, перевищує вагу конструкції водозабору і останній починає підніматися разом з рівнем води. При цьому продовжується безперервний процес відведення освітленої води з відстійника. Під час роботи пристрою встановлюється рівновага, при якій вага водозабору з водою, що знаходиться всередині нього, дорівнює виштовхуючій силі. При підніманні рівня води поплавковий водозабір також піднімається та за рахунок зв'язку, утвореного шлангом 4, повертається навколо своєї осі. При такому повороті деяка кількість каліброваних отворів перфорованого циліндра 2 водоприймача виходить з води. Проте, саме завдяки тому, що до складу водоприймача входить перфорований циліндр 2, стільки же каліброваних отворів в його боковій поверхні занурюється у воду так, що загальна кількість отворів, через які всередину водоприймача надходить вода, не змінюється, чим, в свою чергу, і забезпечується сталість витрат води. Обсяги витрат води обумовлюються кількістю занурених у воду каліброваних отворів перфорованого циліндра 2. Для можливості здійснення регулювання обсягів витрат води перфорований циліндр 2 водоприймача обладнаний бандажами 5 76858 5, переміщенням яких вздовж осі перфорованого циліндра 2 забезпечується визначена кількість відкритих для надходження води каліброваних отворів. При цьому площа відкритих отворів може Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 регулюватись від мінімальної (бандажі найбільш наближені до плоского конфузора 3) до 100% всієї можливої площі (бандажі зсунуті до країв перфорованого циліндра 2 водоприймача). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601