Береговий водозабір

Реферат: Береговий водозабір містить змонтований на березі поверхневого водного об'єкта береговий водоприймач з водоприймальним вікном, фільтрувальну камеру з плаваючим фільтрувальним завантаженням, утримуючою сіткою і оглядовим вікном, водоприймальний сифон з шиберною засувкою, приймально-всмоктувальну камеру з всмоктувальним трубопроводом та службовий павільйон, у якому встановлені вакуумний насос для заповнення водою фільтрувальної камери та промивний трубопровід для подачі промивної води у плаваюче фільтрувальне завантаження. Фільтрувальна камера по висоті поділена на секції, на кожній з яких встановлена зверху окрема утримуюча сітка. Кожна вище розташована секція фільтрувальної камери по відношенню до нижче розташованої секції заповнена гранулами плаваючого фільтрувального завантаження меншого розміру та обмежена зверху утримуючою сіткою з чарунками також меншого розміру. UA 105189 U (54) БЕРЕГОВИЙ ВОДОЗАБІР UA 105189 U UA 105189 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до галузі водного господарства, переважно для забору і попередньої очистки поверхневих вод. Вона може бути використана в системах промислового, комунального та сільськогосподарського водопостачання. Відомий фільтруючий водозабір із поверхневих водних об'єктів, який містить корпус з вхідним вікном, фільтрувальну камеру з плаваючим фільтрувальним завантаженням, утримуючу сітку, труби для збирання фільтрованої води та відведення осаду [див. книгу Журба М.Г. Водоочистные фильтры с плавающей загрузкой. Научное издание. - М., 2011. - 536 с. (с. 75, фиг. 2.9 б)]. Недоліком цієї споруди є неможливість забору води при низьких рівнях води у поверхневому водному об'єкті та складність промивки плаваючого фільтрувального завантаження. Найближчим аналогом є береговий водозабір, який містить змонтований на березі поверхневого водного об'єкта береговий водоприймач з водоприймальним вікном, фільтрувальну камеру з плаваючим фільтрувальним завантаженням, утримуючою сіткою і оглядовим вікном, водоприймальний сифон з шиберною засувкою, приймально-всмоктувальну камеру з всмоктувальним трубопроводом та службовий павільйон, у якому встановлені вакуумний насос для заповнення водою фільтрувальної камери та промивний трубопровід для подачі промивної води у плаваюче фільтрувальне завантаження [див. книгу Хоружий П.Д., Хомутецька Т.П., Хоружий В.П. Ресурсозберігаючі технології водопостачання. - К.: Аграрна наука, 2008. - 534 с. (с. 193, фіг. 4.14)]. Недоліком найближчого аналога є недостатня ефективність очистки води у фільтрувальній камері. Це пояснюється тим, що бруд, який відокремлюється від води при її фільтруванні затримується і накопичується переважно у нижній шарах плаваючого фільтрувального завантаження, утворюючи на самому нижньому шарі слабоводопроникну кірку. При цьому верхні шари плаваючого фільтрувального завантаження залишаються майже не заповнені брудом. Через утворення кірки та невеликої брудомісткості плаваючого фільтрувального завантаження виникає потреба скорочення періоду його зворотної промивки, що зменшує продуктивність та підвищує собівартість процесу забору і очищення води на відомому береговому водозаборі. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення продуктивності та зниження собівартості процесу забору та очищення води. Поставлена задача вирішується тим, що береговий водозабір, який містить змонтований на березі поверхневого водного об'єкта береговий водоприймач з водоприймальним вікном, фільтрувальну камеру з плаваючим фільтрувальним завантаженням, утримуючою сіткою і оглядовим вікном, водоприймальний сифон з шиберною засувкою, приймально-всмоктувальну камеру з всмоктувальним трубопроводом та службовий павільйон, у якому встановлені вакуумний насос для заповнення водою фільтрувальної камери та промивний трубопровід для подачі промивної води у плаваюче фільтрувальне завантаження, згідно з корисною моделлю, фільтрувальна камера по висоті поділена на секції, на кожній з яких встановлена зверху окрема утримуюча сітка, при цьому кожна вище розташована секція фільтрувальної камери по відношенню до нижче розташованої секції заповнена гранулами плаваючого фільтрувального завантаження меншого розміру та обмежена зверху утримуючою сіткою з чарунками також меншого розміру. Викладена суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому показаний запропонований береговий водозабір. Береговий водозабір змонтований на березі водного об'єкта 1 і складається з берегового водоприймача 2 з водоприймальним вікном 3, фільтрувальної камери 4, водоприймального сифону 5 з випускним вікном 6, приймально-всмоктувальної камери 7 з впускним вікном 8, всмоктувального трубопроводу 9 та службового павільйону 10. Між вікнами 6 і 8 встановлена шиберна засувка 11, для підйому якої у службовому павільйоні 10 встановлено механізм 12. Фільтрувальна камера 4 по висоті на рівнях кронштейнів 13 поділена на окремі секції 14, 15, 16 (кількість секцій повинна бути не менше двох). Нижня секція 14 заповнена плаваючим фільтрувальним завантаженням 17 та обмежена зверху утримуючою сіткою 18. Секція 15 заповнена фільтрувальним завантаженням 19 і обмежена зверху утримуючою сіткою 20. Верхня секція 16 заповнена плаваючим фільтрувальним завантаженням 21 і обмежена зверху утримуючою сіткою 22. В нижній секції 14 гранули плаваючого фільтрувального завантаження 17 та чарунки утримуючої сітки 18 за розміром найбільші, а в верхній секції 16 гранули плаваючого фільтрувального завантаження 21 та чарунки утримуючої сітки 22 за розміром найменші. У верхній частині фільтрувальної камери 4 змонтовано оглядове вікно 23. Для заповнення фільтрувальної камери 4 вихідною водою 24 та для робочого пуску сифона 5 у службовому павільйоні 10 встановлено вакуумний насос 25 з трубопроводом 26, засувкою 27 і 1 UA 105189 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 контрольним вентилем 28. Для зворотної промивки плаваючого фільтрувального завантаження 17, 19 і 21 у службовому павільйоні 10 встановлено промивний трубопровід 29 з засувкою 30. Береговий водозабір працює так. На підготовчому етапі через оглядове вікно 23 у фільтрувальну камеру 4 відсипають плаваюче фільтрувальне завантаження 17, наприклад у вигляді гранул спіненого полістиролу діаметром 6 мм. Зверху спіненого полістиролу до кронштейнів 13 прикріплюють утримуючу сітку 18 з розміром чарунок, наприклад 5 мм. Після цього у фільтрувальну камеру 4 відсипають плаваюче фільтрувальне завантаження 19, наприклад у вигляді гранул спіненого полістиролу діаметром 2 мм. Зверху до кронштейнів 13 прикріплюють утримуючу сітку 20 з розміром чарунок, наприклад 1,5 мм. Поверх сітки 20 у фільтрувальну камеру 4 відсипають плаваюче фільтрувальне завантаження 21, наприклад у вигляді гранул спіненого полістиролу діаметром 0,5 мм. Зверху до кронштейнів 13 прикріплюють утримуючу сітку 22 з розміром чарунок, наприклад 0,3 мм. Після цього закривають оглядове вікно 23. На етапі фільтрування води спочатку заповнюють водою фільтрувальну камеру 4 за допомогою вакуумного насосу 25 при відкритій засувці 27, закритій засувці 30 і закритому вентилі 28. Момент заповнення водою камери 4 та сифону 5 контролюють за допомогою вентиля 28, який після включення в роботу сифону 5 закривають. Закривають також засувку 27 та відключають вакуумний насос 25. Відкривають шиберну засувку 11. Далі береговий водозабір працює в автоматичному режимі. Рух води по сифону 5 забезпечується перепадом h між рівнем вихідної води 24 у водному об'єкті 1 та рівнем 32 очищеної води 31 у приймальновсмоктувальній камері 7. Вихідна вода 24, що надходить з водного об'єкта 1 у камеру 4, спочатку проходить через плаваюче фільтрувальне завантаження 17. Між гранулами фільтрувального завантаження 17 затримуються найбільш крупні частинки бруду, а середні та дрібні проходять до фільтрувального завантаження 19. Між гранулами фільтрувального завантаження 19 затримуються середні частинки бруду вихідної води 24, а дрібні проходять до секції 16, де вони затримуються між гранулами фільтрувального завантаження 21. Очищена вода 31 проходить через сифон 5 у приймально-всмоктувальну камеру 7, з якої вона по трубопроводу 9 подається споживачам. Етап фільтрування води закінчується після заповнення брудом та завислими речовинами фільтрувального завантаження 17, 19 і 21 в секціях 14, 15 і 16, про що свідчить зниження тиску у сифоні 5 та збільшення величини h перепаду рівнів води у водному об'єкті 1 і приймально-всмоктувальній камері 7. На етапі зворотної промивки фільтрувального завантаження 17, 19 і 21 закривають шиберну засувку 11 і відкривають засувку 30. Промивна вода 33 надходить з трубопроводу 29 у фільтрувальну камеру 4, проходячи послідовно через дрібні, середні та крупні гранули фільтрувального завантаження 21, 19 і 17, вимиваючи бруд та завислий осад, який потім потрапляє у водний об'єкт 1 та відноситься течією. По закінченню промивки плаваючого фільтрувального завантаження 21, 19 і 17 включають вакуумний насос 25 та відновлюють роботу сифону 5. Перевага запропонованої корисної моделі у порівнянні з найближчим аналогом полягає в тому, що бруд та завислий осад у вихідній воді 24 не накопичується у нижньому шарі плаваючого фільтрувального завантаження у вигляді щільної слабоводопроникної кірки, а більш рівномірно розподіляється по усьому об'єму фільтрувального завантаження 17, 19 і 21. Це сприяє підвищенню брудомісткості фільтрувального завантаження, збільшенню періоду часу між зворотними промивками фільтрувального завантаження, підвищенню продуктивності та зниженню собівартості процесу забору та очищення води. Корисна модель може бути використана для забору води з поверхневих водних об'єктів та її попередньої очистки в системах промислового, комунального та сільськогосподарського водопостачання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Береговий водозабір, який містить змонтований на березі поверхневого водного об'єкта береговий водоприймач з водоприймальним вікном, фільтрувальну камеру з плаваючим фільтрувальним завантаженням, утримуючою сіткою і оглядовим вікном, водоприймальний сифон з шиберною засувкою, приймально-всмоктувальну камеру з всмоктувальним трубопроводом та службовий павільйон, у якому встановлені вакуумний насос для заповнення водою фільтрувальної камери та промивний трубопровід для подачі промивної води у плаваюче фільтрувальне завантаження, який відрізняється тим, що фільтрувальна камера по висоті поділена на секції, на кожній з яких встановлена зверху окрема утримуюча сітка, при цьому кожна вище розташована секція фільтрувальної камери по відношенню до нижче розташованої 2 UA 105189 U секції заповнена гранулами плаваючого фільтрувального завантаження меншого розміру та обмежена зверху утримуючою сіткою з чарунками також меншого розміру. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3