Пристрій для випуску високомінералізованих шахтних вод

Реферат: Пристрій для випуску високомінералізованих шахтних вод містить підводну напірну трубу для перекачування шахтних вод і напірні патрубки з оголовками. Під кутом до осі трубопроводу у напрямку руху вихідної рідини на його кінці горизонтально розташовані два напірні патрубки з розподільчими камерами на кінцях, виконаними у вигляді зрізаних конусів. UA 68696 U (12) UA 68696 U UA 68696 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області промислового водовідведення та екологічної безпеки водойм, що призначена для збільшення і регулювання кратності розмішування шахтних вод і швидкості скиду, та дозволяє економити енергетичні ресурси за рахунок мінімальних втрат напору при змішуванні вихідної рідини з оточуючою водою. Відомі пристрої [Срібнюк С.Μ., Гузинін О.І., Срібнюк М.С, Цецуренко С.В. Ежекторний оголовок хлоратора ХТ-2, патент України 31344, бюл. № 7, 10.04.2008; Яковлев СВ. и др. "Канализация", изд. 5. М.: Стройиздат, 1975. - С. 421-425.], за допомогою яких здійснюється скид очищених стічних вод в оточуюче водне середовище та покращується кратність їх розмішування. Недоліком цих пристроїв є те, що при їх застосуванні неможливо регулювати та збільшити кратність розмішування ще до скиду шахтних вод в оточуюче водне середовище при мінімальних втратах напору та швидкості. Найбільш близьким технічним рішенням, яке підібране як прототип, є каналізаційний випуск, який включає напірний трубопровід, напірний колектор-розподільник, перпендикулярно осі якого вертикально розташовані напірні патрубки, що закінчуються оголовками виконаними у вигляді конфузорно-дифузорного сопла-ежектора [Срібнюк С.М., Срібнюк М.С, Коваленко В.П. Каналізаційний випуск, патент України 10352, бюл. №11,15.11.2005;]. Недоліком даного пристрою є те, що нема можливості регулювання кратності розведення, вихідна вода потрапляє до дифузора в найменшому горловинному перетині через щілинне сопло, що призводить до великих втрат напору та зниження швидкості потоку у дифузорі, що само по собі зменшує кратність розмішування та збільшує енергоємність цього пристрою. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій для випуску високомінералізованих шахтних вод містить підводну напірну трубу для перекачування шахтних вод і напірні патрубки з оголовками. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для скиду високомінералізованих шахтних вод за рахунок того, що під кутом до осі трубопроводу у напрямку руху вихідної рідини на його кінці горизонтально розташовані два напірні патрубки з розподільчими камерами на кінцях виконаними у вигляді зрізаних конусів, при цьому кожна камера містить співвісно розташовані, виконані з можливістю всмоктування води з водойми в конфузор і подалі розмішування вихідної рідини оточуючою водою в транспортуючій магістралі та дифузорі, і розміщена в затопленому приямку. Розподільча камера виконана з можливість руху конфузора вздовж її осі та його заміни на конфузори з іншими вхідними і вихідними діаметрами, що дає можливість регулювання кратності розмішування вихідної рідини. Це дозволяє збільшувати та регулювати кратність розмішування шахтних вод у самому випуску і швидкість їх скиду, та дозволяє економити енергетичні ресурси за рахунок мінімальних втрат напору при змішуванні вихідної рідини з водою водного середовища Затоплений приямок для випуску дає можливість зменшити зону розмішування та підвищити його інтенсивність. Заявлена корисна модель ілюструється схемами, де на фіг.1 показано випуск високомінералізованих шахтних вод у затопленому приямку - вид зверху; на фіг.2 - вузол 1, розріз випускного оголовка та приєднаного до нього напірного патрубку. Згідно з корисною моделлю, розподільчу камеру виконано у вигляді зрізаного конусу, розташованого співвісно конфузору, транспортуючій магістралі та дифузору, при чому у найменшому горловинному перетині до камери приєднані транспортуюча магістраль та дифузор, а конфузор приєднаний з протилежної сторони так, що частина його поверхні охоплена розподільчою камерою. Для надходження у розподільчу камеру шахтної води і збільшення кратності її розмішування напірний патрубок приєднується до неї у найбільшому горловинному перетині під кутом до осі у напрямку зменшення площини перетину розподільчої камери. Корисна модель для випуску високомінералізованих шахтних вод складається з затопленого приямку 2, розташованого на дні водного середовища 1, напірного трубопроводу 3, напірних патрубків шахтної води 4, що приєднані до розподільчих камер 5, а також конфузора 6, транспортуючої магістралі 7 та дифузора 8. Пристрій для випуску високомінералізованих шахтних вод працює таким чином. Через напірний трубопровід 3, що розташований на дні затопленого приямку 2 біля його краю, доочищені шахтні води потрапляють до горизонтально розташованого напірного патрубку 4, який приєднаний під кутом до осі трубопроводу 3 та розподільчої камери 5 у напрямку руху шахтних вод. Завдяки тому, що напірний патрубок приєднується до розподільчої камери 5 у найбільшому горловинному перетині під кутом до осі у напрямку зменшення площини перетину розподільчої камери, вихідна вода буде рухатися у тому ж напрямку, збільшуючи свою швидкість та захоплюючи частинки води з оточуючого середовища, що надходять до камери з 1 UA 68696 U 5 10 15 20 25 30 конфузора 6. Далі загальний струмінь потрапляє до транспортуючої магістралі 7, де починається процес інтенсивного розмішування шахтної води, який завершується у дифузорі 8. Завдяки тому, що в дифузорі 8 струмінь рухається розширюючись у вигляді пристінного шару повздовж його внутрішньої поверхні, в ньому буде створюватись зона пониженого тиску, в яку теж будуть надходити частинки води з оточуючого середовища. Отже, всмоктування води з оточуючого середовища відбувається в розподільчій камері 5 та посилюється в дифузорі 8, а розмішування шахтної води відбувається в розподільчій камері 5, транспортуючій магістралі 7 та дифузорі 8. Загальний струмінь на виході з дифузора 8 рухається у затопленому приямку 2, де проходить останній ступінь розмішування за рахунок поступового збільшення своєї маси при зменшенні швидкості. Пристрій розрахований на періодичні скиди шахтних вод протягом року. Під час роботи пристрою за рахунок ультразвукових датчиків витрати рідини та застосування ЄОМ потрібно контролювати об'єми скидів та початкову кратність їх розбавлення, яку потім регулюють переміщенням конфузора чи зміною його діаметру. Жорсткого контролю потребує концентрація забруднюючих речовин у затопленому приямку. Заявлена корисна модель дозволяє покращити екологічний стан водних середовищ, економити енергію для випуску шахтних вод, а спрощене конструктивне виконання зменшує собівартість моделі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для випуску високомінералізованих шахтних вод, який містить підводну напірну трубу для перекачування шахтних вод і напірні патрубки з оголовками, який відрізняється тим, що під кутом до осі трубопроводу у напрямку руху вихідної рідини на його кінці горизонтально розташовані два напірні патрубки з розподільчими камерами на кінцях, виконаними у вигляді зрізаних конусів, при цьому кожна камера містить співвісно розташовані, виконані з можливістю всмоктування води з водойми в конфузор і подалі розмішування вихідної рідини оточуючою водою в транспортуючій магістралі та дифузорі, і розміщена в затопленому приямку. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що розподільча камера виконана з можливістю руху конфузора вздовж її осі та його заміни на конфузори з іншими вхідними і вихідними діаметрами, що дає можливість регулювання кратності розмішування вихідної рідини. 2 UA 68696 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3