Водозлив

1 Водозлив, що містить гребінчасту перешкоду, де верхня кромка перешкоди виконана з безліччю виступів і западин, що послідовно чер гуються між собою, де безліч западин утворюють пороги, через які перебігає потік води з верхнього б'єфа в нижній, а виступи розташовані між западинами і частково виступають над поверхнею потоку води у верхньому б'єфі і служать для рівномірного розподілу потоку води через пороги западин на безліч паралельних струменів, який відрізняється тим, що перешкода виконана з полімерного матеріалу полівінілхлориду, причому верхня кромка перешкоди є кривою ЛІНІЄЮ хвилястої форми Корисна модель відноситься до галузі біологічного очищення стічних вод і може бути використана, наприклад, для інтенсифікації аерації освітлених стічних вод Як відомо заявнику, перешкоди водозливів виготовляють металевими, дерев'яними, бетонними, азбестоцементними Недоліком вищеназваних матеріалів є їх підвищена здатність обростання мікрофлорою і іншими бюобростаннями Водозливи трикутні Підводна частина водозливу його поріг в зоні кута трикутника прохідного перетину особливо швидко засмічується і заростає насамперед мікрофлорою, наприклад нитчастими водоростями, які притягують на себе ІНШІ забруднення, що приводить до повного забиття окремих дільниць перешкоди водозливу зваженими речовинами Очищення кутових трикутних зон механічно скрутне У основі корисної моделі поставлена задача, водозлив, який підлягає удосконаленню, що містить гребінчасту перешкоду, де верхня кромка перешкоди виконана з безліччю виступів і западин, що послідовно чергуються між собою, де безліч западин утворюють пороги, через які перебігає потік води з верхнього б'єфа в нижній, а виступи розташовані між западинами і частково виступають над поверхнею потоку води у верхньому б'єфі і служать для рівномірного розподілу потоку води через пороги западин на безліч паралельних струменів, згідно з корисною моделлю перешкода виконана з полімерного матеріалу полівінілхлорида, причому верхня кромка перешкоди є кривою ЛІ Відомий ВОДОЗЛИВ, ЩО МІСТИТЬ перешкоду (див УДК532(031) Справочник по гидравлике Под редакцией Большакова В А Киев, издательское объединение «Вища школа», 1977, с 127), через яку відбувається перелив води, з дільницею перешкоди або інакше порогом, через який відбувається перетікання потоку води з верхнього б'єфа в нижній б'єф або інакше з області потоку перед водозливом в область потоку за водозливом У відомому водозливі перетікання води через перешкоду відбувається суцільним струменем, наприклад, плоским При цьому вся маса води знаходиться всередині одного струменя і недостатньо окислюється повітрям Відомий ВОДОЗЛИВ, ЩО МІСТИТЬ гребінчасту перешкоду, де верхня кромка перешкоди виконана з безліччю виступів і западин, що послідовно чергуються між собою, де безліч западин утворюють пороги, через які перебігає потік води з верхнього б'єфа в нижній, а виступи розташовані між западинами і частково виступають над поверхнею потоку води у верхньому б'єфі і служать для рівномірного розподілу потоку води через пороги западин на безліч паралельних струменів (див Василенко А А Водоотведение Курсовое проектирование Киев Издательское объединение «Вища школа» Головное издательство, 1988, с 108-109, рис 21, поз 5 зубчатый водослив) Водозливи розташовані на кромці перешкоди через 0,5 м ю НІЄЮ хвилястої форми Технічний результат підвищується строк безремонтної експлуатації водозливу за рахунок зниження обростання перешкоди мікрофлорою і мікроорганізмами, знижується унос зважених ре 00 о 1082 човин через водозлив, вирівнюється гідравлічне навантаження на водозлив, поліпшується розподіл води по довжині водозливу, поліпшується насичення води киснем повітря Слабке обростання мікрофлорою полімерної перегородки відбувається ймовірно через властивості, що властиві самому матеріалу Матеріал щільний, не містить пір пропорційних розміру мікроводоростям і мікроорганізмам, які могли б проникнути в пори і закріпитися там, створивши плацдарм для закріплення вже за них водоростей більшого розміру На поверхні полімерного матеріалу не утворюються окисних плівок з участю самого матеріалу, що накопичує карбонатні відкладення, які є грунтом для поселення мікроводоростей Полімерний матеріал стабільно зберігає гарні початкові гідродинамічні показники, має малий опір тертя при обтіканні водою порогів водозливу Через це стабільні гідродинамічні властивості струменів, що перетікають через водозлив Струмені своєю поверхнею контактують з киснем повітря і при падінні від водозливу в нижній б'єф захоплюють під шар води нижнього б'єфа додаткові порції кисня повітря, що необхідно для кращого окислення води Криволінійна ЛІНІЯ плавної хвилястої синусоїдальної або косинусоїдальної форми кромок перешкоди водозливу сприяє меншому засміченню верхньої кромки перешкоди Така форма кромок більш доступна для очищення механічним способом Форма і розміри профілю кривої лінії западин і виступів перешкоди водозливу дозволяють крім того підтримувати певне допустиме наростання швидкості потоку води на ПІДХОДІ ДО водозливу, що необхідно для підтримки процесу гравітаційного осадження зважених часток перед водозливом, з підтримкою струменевого зливу тільки тонкого верхнього шара осветленої води з верхнього б'єфа, без залучення до струменів водозливу зважених часток з об'єму відстійника, що поліпшує показники якості очищення по зважених речовинах Водозлив з безліччю падаючих з нього струменів (більше за тисячу штук струменів) сприяє додатковому динамічному окисленню води киснем повітря в струменях і в зонах їх контакту з поверхнею води в нижньому б'єфі, де при падінні струменів створюються гарні умови для насичення води киснем повітря з пухирців повітря, які залучаються струменями під шар води, в доповнення до плівкового окислення води киснем повітря на поверхні верхнього і нижнього б'єфів Безліч дрібних рухомих цівок істотно збільшує загальну поверхню контакту води з повітрям, сприяє кращому и насиченню киснем, як під час польоту безлічі струменів, так і при їх падінні під рівень води в нижній б'єф Синусоїдальна та косинусоїдальні хвилясті лінії перешкоди автоматично утворюються при розрізанні на дві частини прямокутного листа плити ПВХ матеріалу, або виступ розташований супротив западин При монтажі водозлива його хвилясті лінії перешкоди плавно продовжують одна одну і утворюють єдину синусоїдальну або косинусоїдальну ЛІНИ В двохбортному лотку водозливи розміщені зовні бортів лотка так, щоб струмені по одному борту лотка були між струями по другому борту лотка, то хвилясту ЛІНІЮ перешкоди по одному борту лотка встановлюють синусоїдальної форми, а по другому борту - косинусоїдальної форми, при цьому виступи розташовані між западинами Інші ЦІЛІ, особливості, переваги і можливості використання корисної моделі видні з нижчеприведеного опису прикладів виконання на основі малюнків При цьому всі описані і/або графічно представлені ознаки самі по собі або будь-якої розумної комбінації складають предмет винаходу, незалежно від загальних вимог або зворотного зв'язку Перелік фігур креслень та інших матеріалів фіг 1 - водозлив, поперечний розріз, фіг 2 - водозлив, розріз А - А на фіг 1, фіг 3 - водозлив, вузол А на фіг 2, фіг 4 - водозлив, таблиця координат кривої лінії хвилястої форми кромки однієї з безлічі западин гребінчастої перешкоди водозливу, фіг 5 - водозлив, схема орієнтації гребінців при виготовленні плити гребінчастої перешкоди водозливу Перелік позначень на кресленнях 1- перешкода водозливу, 2 - верхня кромка перешкоди 1 водозливу, 3 - виступ в перешкоді 1 водозливу, 4 - западина в перешкоді 1 водозливу, 5 - потік води, 6 - верхній б'єф, 7 - безліч струменів, 8 - залізобетонний лоток (жолоб) відстійника, 9 - шуруп, 10 - цементна стяжка, 11 - шов між плитами перешкоди 1 і лотком 8, 12 - полімерний дюбель, X - горизонтальна координата, Y - вертикальна координата, А - висота плити з полімерного матеріалу перешкоди 1 водозливу, У - довжина плити з полімерного матеріалу перешкоди 1 водозливу, Т - ширина кроку між виступами 3 перешкоди 1 водозливу, З - ширина заготівель плит перед їх профілюванням, Н - геометричний натиск на водозливі або відстань від нижньої точки западини перешкоди 1 до вільної поверхні потоку 5 у верхньому б'єфі 6, де не позначається пониження вільної поверхні потоку 5 (вимірюється приблизно від трьох до п'яти Н від перешкоди 1 водозливу) Водозлив містить перешкоду 1 (див фіг 15) Верхня кромка 2 перешкоди 1 виконана гребінчастою (зубчатою) з безліччю послідовно однакових виступів 3 і западин 4, що послідовно чергуються між собою вздовж воодозлива Форма і розмір западин 4 повторює форму і розмір виступів 3 Западини 4 утворюють пороги, через які перетікає потік 5 води з верхнього б'єфа 6 в нижній б'єф (на фіг 1 не показаний) Виступи 3 розташовані між западинами 4 Виступи 3 частково виступають над поверхнею потоку води у верхньому 1082 б'єфі 6 Виступи 3 служать для рівномірного розподілу потоку води через пороги западин 4 на безліч паралельних цівок 7 Перешкода виконана з листового полімерного матеріалу полівінілхлорида ПВХ ОКТАЛАЙТ1 Плюсі Перешкода 1 складається щонайменше з однієї плити або стрічки або множин послідовно сполучених плит з полімерного листового матеріалу полівінілхлорида ПВХ ОКТАЛАЙТ1 Плюсі товщиною 0,004 м Кромка 2 перешкоди 1 водозлива розташована по профільованій кривій лінії хвилястої форми (див фіг 3), типу синусоїди або косинусоїди, з координатами X, Y для профільних точок від «1» до «22», приведеними в таблиці (див фіг 4) Величина розміру А (див фіг 2) становить 0,085 м Синусоїдальна та косинусоїдальні хвилясті лінії перешкоди автоматично утворюються при розрізанні на дві частини прямокутного листа плити ПВХ матеріалу, або виступ розташований супротив западин В двохбортному лотку водозливи розміщені зовні бортів лотка так, щоб струмені по одному борту лотка були між струями по другому борту лотка, то хвилясту ЛІНІЮ перешкоди по одному борту лотка встановлюють синусоїдальної форми, а по другому борту - косинусоїдальної форми, при цьому виступи розташовані між западинами Крива ЛІНІЯ хвилястої синусоїдальної форми по кромці западин дзеркально повторює криву ЛІНІЮ по кромці виступів лінії хвилястої косинусоїдальної форми(див фігуру 5) Причому при виготовленні з однієї заготівлі плити утвориться дві гребінчасті плити двох виконань, синусоїдальне та косинусоїдальне, де у одного виконання плити перешкоди 1 крива ЛІНІЯ хвилястої синусоїдальної форми знаходиться по торцях плит в нижній точці западин 4, а у іншого виконання плити перешкоди 1 крива ЛІНІЯ хвилястої косинусоїдальної форми знаходиться по торцях плит між верхніми точками «1», «2» і «21», «22» на вершинах виступів 3 При монтажі водозлива його хвилясті лінії перешкоди плавно продовжують одна одну і утворюють єдину синусоїдальну або косинусоїдальну лінії Величина розміру В становить 2,05 м, де В - довжина плит з полімерного матеріалу перешкоди 1 Величина розміру С становить 0,75 м (див фіг 5), де С - ширина заготівель плит перед їх профілюванням, тобто розділення заготівель на дві частини вздовж їх довжини по кривій лінії, наприклад, фрезеровкою, штампуванням Величина розміру Т становить 0,2 м, де Тширина кроку між виступами 3 перешкоди 1 Величина розміру Е становить 0,085 м, де Е - висота гребеня перешкоди 1 або сума глибини западини і висоти виступу перешкоди 1, яка рівна або менше величини Н -геометричного натиску на водозливі (див фіг 3) Тобто величина геометричного натиску Н на водозливі рівна або до 0,085 м При цьому максимальна витрата води через одиничний поріг западини 4 перешкоди 1 водозливу становить приблизно 3 л/с Це обмеження необхідне для дотримання умови якості очищення стічної води по зважених речовинах При великих значеннях Н, Е деякі фракції зважених речовин захоплюються потоком 5 верхнього б'єфа 6 відстійника в струмені водозливу, що недопустимо, оскільки зважені речовини у відстійнику можуть бути носіями шкідливих для людини мікроорганізмів і з'єднань, які повинні осідати у відстійнику і потім відводитися з нього і знезаражуватися Два ряди отворів в плитах перешкоди 1 призначені для кріплення плит перешкоди 1 до залізобетонного лотка (жолобу) 8 відстійника за допомогою шурупів 9 Поверхню залізобетонного лотка 8 при монтажі перешкоди 1 вирівнюють цементною стяжкою 10 Шви 11 між плитами перешкоди 1 і лотком 8 герметизовані за допомогою азбоцементного каната, паклі з цементним розчином, цереситом Кріплення плит перешкоди 1 водозливу до залізобетонного лотка 8 виробляється шурупами 9 в комплекті з шайбою 11 і полімерними дюбелями 12 діаметром 0,01 м Водозлив працює таким чином Перешкоду 1 водозливу монтують на залізобетонному лотку 8 зі сторони верхнього б'єфа 6, наприклад, первинного або вторинного відстійника стічних вод При цьому нульові вертикальні координати Y нижніх точок «11», «12» кривих ЛІНІЙ всієї безлічі западин 4 знаходяться в єдиній горизонтальній площині Потік 5 води з верхнього б'єфа 6 перетікає в нижній б'єф через пороги утворені западинами 4 між виступами 3 гребінчастої перешкоди 1 При монтажі плити встановлюють з нахлестом по торцях плит і з послідовним чергуванням виконання один і два Наприклад, виконання один, виконання два, виконання один, виконання два і так далі, при цьому кромки 2 кривих ЛІНІЙ співпадають в зонах нахлеста торців плит При з'єднанні плит перешкоди 1 встик з'єднують зварюванням торці плит одного виконання Виготовлення перешкоди 1 з полімерного матеріалу істотно поліпшує якість роботи водозливу Полімерний матеріал має властивість слабо обростати мікроводоростями Полімерний матеріал стійкий до ультрафіолетових променів і теплових променів, не коробиться під сонячним випромінюванням Водозлив стабільно розподіляє воду по цівках по довжині водосборного лотка Полімерний матеріал володіє зниженим опором тертя для води, що прискорює струйну течію через пороги гребінчастого водозливу і зменшує геометричний натиск Н на водозливі, що позитивно позначається на роботі відстійника з таким водозливом, а саме меншає викид зважених речовин через водозлив, що поліпшує показники якості очищення по зважених речовинах і насиченні води киснем повітря, за рахунок динамічного збільшення поверхні контакту повітря і поверхні струменів Перешкода 1 з полімерного матеріалу володіє ударостійкістю, легка і зручна в монтажі і обслуговуванні Виконання кромок по кривій лінії хвилястої форми дозволяє менше засмічуватися порогам западин 4, а плавні контури западин більш зручні для примусового механічного або автоматичного очищення, наприклад, щітками, кромок перешкоди 1 водозливу від забруднення Технічний результат поліпшується робота водозливу, водозлив менше засмічується, краще 1082 розподіляє воду по своїй довжині, поліпшуються показники якості очищення стічних вод по зва жених речовинах, менше обростає мікрофлорою, краще насичує воду киснем повітря чччччччччччч чЧЧ\ЧЧЧЧЧЧЧ\ЧЧ\ чЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ ЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ .ЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ ччччччччччччччччч ччччччччччччччч\ч ччччччччччччччччч ччччччччччччччччч ччччччччччччччччч .чччччччччччччччччч чччччччччччччч чччччччччччччччччч .чччччччччччччччччч чччччччччччччч чччччччч А-А Фіг. 2 1082 A Фіг. З Номер точки 1,22 2,21 3,20 4, 19 5, 18 6,17 7,16 8, 15 9, 14 10, 13 11, 12 Координати, м X Y 0,105 0,085 0,095 0,085 0,082 0,085 0,074 0,075 0,065 0,062 0,055 0,049 0,045 0,036 0,024 0,035 0,013 0,025 0,005 0,015 0,005 0 Фіг. 4 1082 _ \ / _ _ ^ * _ , \ L« A\ ^t/~ «• ^ \/\/N к Г\ A \A N /74 — — — — —H/TV— — — — ... —^i— — — — — — _ Ч ik