[go: up one dir, main page]

RU2585469C1 - Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов - Google Patents

Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов Download PDF

Info

Publication number
RU2585469C1
RU2585469C1 RU2014146163/13A RU2014146163A RU2585469C1 RU 2585469 C1 RU2585469 C1 RU 2585469C1 RU 2014146163/13 A RU2014146163/13 A RU 2014146163/13A RU 2014146163 A RU2014146163 A RU 2014146163A RU 2585469 C1 RU2585469 C1 RU 2585469C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strip
pockets
bays
shape
helical
Prior art date
Application number
RU2014146163/13A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Дмитриевич Таратута
Георгий Васильевич Серга
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority to RU2014146163/13A priority Critical patent/RU2585469C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2585469C1 publication Critical patent/RU2585469C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/02Sediment base gates; Sand sluices; Structures for retaining arresting waterborne material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/17Rigid pipes obtained by bending a sheet longitudinally and connecting the edges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/22Pipes composed of a plurality of segments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов включает блок из одного и более изогнутых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков в акваторию бухт, заливов. Каждый трубопровод изогнут под углом от 45° до 170° с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы и выполнен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой четырех пустотелых винтовых барабанов: конического барабана - приемной секции, двух прямолинейных барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор с углом изгиба 30°-180°. Конический барабан выполнен из не менее чем трех полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке. Прямолинейные барабаны изготовлены из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы. Полоса свернута в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий и винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам. Расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей. Сектор изготовлен из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу. Полоса свернута в кольцо-подсекцию, по периметру которой размещены карманы криволинейной формы. Подсекции соединены друг с другом свободными сторонами четырехугольников в виде пустотелого сектора с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под острым углом к оси пустотелого сектора винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам. Расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей. Технический результат - повышение качества очистки. 23 ил.

Description

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов водой прибрежных течений, проходящих мимо них транзитом. Может быть использовано для очистки заливов рек путем направления течений в их застойные воды и усиления циркуляции воды в них.
Известна карта (фиг. 1) морских течений Черного моря (http://blacksea-map.ru/map_black_sea_current_map576665_0_0.htm). На ней видны течения, опоясывающие все Черное море, в том числе показаны течения вблизи берегов со скоростями до 40 см/с, проходящие вблизи Геленджикской бухты (фиг. 2), но не заходящие в нее, так же как в Цемесскую и в другие бухты курортных городов Черного моря (Геленджик и его окрестности. Краснодар, 1964: Колесникова А.А., Казицин В.В., Щеглов Д.Е., Геленджик. Справочник-путеводитель, 2 изд., Краснодар, 1969). Поэтому циркуляция воды, например, в Геленджикской бухте замедлена - скорость течений в ней недостаточна - 0,1 мм/с, что отрицательно сказывается на экологическом состоянии этой бухты, накопления загрязнений в виде мусора, наносов и плавающих включений.
Техническим решением является очистка застойных и загрязненных вод акваторий бухт и заливов путем создания внутри них постоянной циркуляции чистой морской воды с помощью предлагаемого изобретения за счет поворота и направления прибрежных течений вглубь их акватории, увеличения скорости искусственно созданных течений с последующим выводом в открытое море этими течениями загрязнений бухт и заливов.
Известно устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов (патент РФ №2471923, МПК B02B 15/00, опубликовано 10.01.2013 г., Бюл. №1), включающее блок из одного и более изогнутых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков в акваторию бухт, заливов, при этом каждый трубопровод выполнен изогнутым под углом от 45° до 170° с изменяющимся по диаметру трубопровода шагом винтовых линий по наружному периметру и с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, при этом трубопровод смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого трубопровода с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси трубопровода винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за круговой формы трубопроводов, что ограничивает подачу потоков воды внутрь акваторий заливов и бухт.
Технической задачей является расширение технологических возможностей и обеспечение подачи потоков воды из акваторий моря внутрь акваторий заливов и бухт и отведение этих потоков на удаление от устья бухт и заливов.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней поверхностью трубопроводов, включающем блок из одного и более изогнутых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков в акваторию бухт, заливов, при этом каждый трубопровод выполнен изогнутым под углом от 45° до 170° с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, каждый трубопровод выполнен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, например четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция, и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый круговой сектор, причем конической формы винтовой барабан - приемная секция - выполнен из не менее чем трех полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, а две пустотелые прямолинейные секции изготовлены, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, при этом полоса свернута в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхности винтовых линий, а также винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей, а сектор изготовлен из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо-подсекцию, по периметру которой размещены карманы криволинейной формы, а подсекции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого сектора с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси пустотелого сектора винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого устройства для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов.
Новизна заключается в том, что каждый трубопровод выполнен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, например четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция, и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор, причем конической формы винтовой барабан - приемная секция - выполнен из не менее чем трех полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, а две пустотелые прямолинейные секции изготовлены, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, при этом полоса свернута в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхности винтовых линий, а также винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей, а сектор изготовлен из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом, полоса свернута в кольцо-подсекцию, по периметру которой размещены карманы криволинейной формы, а подсекции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого сектора с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси пустотелого сектора винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей, что расширяет технологические возможности и обеспечивает подачу потоков воды из акваторий моря внутрь акваторий заливов и бухт и отведение этих потоков на удаление от устья бухт и заливов.
Новизна заключается также в том, что образование сложной внутренней поверхности конической формы винтового барабана - приемной секции в виде сочетания криволинейных поверхностей, в каждой точке которой возникают направленные в одну сторону составляющие движения потоков воды и их закручивание за счет конусности приемной, секции позволяет увеличить скорость и мощность потоков воды в двух прямолинейных винтовых барабанах - прямолинейных секциях, и вмонтированном между ними пустотелом секторе.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена карта течений Черного моря бухты; на фиг. 2 - карта бухты, например карта побережья Геленджикской бухты; на фиг. 3 - устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов в виде блока из шести трубопроводов, смонтированных в три ряда, вид сверху; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - один из трубопроводов в сборе из четырех соединенных жестко пустотелых винтовых барабанов, вид сверху; на фиг. 6 - приемная секция - конической формы пустотелый винтовой барабан, вид сбоку; на фиг. 7 - вид А на фиг. 5; на фиг. 8 - одна из полос трапециевидной формы, из которых смонтирована приемная секция - конической формы винтовой барабан, после скручивания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы; на фиг. 9 - полоса трапециевидной формы после сгиба по винтовым линиям на конической оправке; на фиг. 10 - разрез В-В на фиг. 9; на фиг. 11 - одна из прямолинейных секций - пустотелых прямолинейных винтовых барабанов с карманами криволинейной формы, общий вид; на фиг. 12 - разрез Г-Г на фиг. 11; на фиг. 13 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий для карманов криволинейной формы пустотелой прямолинейной секции на фиг. 11; на фиг. 14 - полоса, согнутая по прямым линиям с образованием карманов криволинейной формы; на фиг. 15 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток; на фиг. 16 - пустотелый сектор, вид сверху; на фиг. 17 - разрез D-D на фиг. 16; на фиг. 18 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольников; на фиг. 19 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг. 20 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; на фиг. 21 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо-подсекцию; на фиг. 22 - устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов в виде блока из восьми трубопроводов, смонтированных в один ряд, общий вид; на фиг. 23 - карта бухты со смонтированным на пути потока прибрежных течений предлагаемым устройством для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов.
Предлагаемое устройство (фиг. 3, фиг. 4) выполнено в виде блока 1 из одного и более изогнутых под углом трубопроводов 2, соединенных между собой боковыми сторонами известными способам, например смонтированных в одном блоке 1, залитом по периметру бетоном в виде пирамиды по всей длине трубопроводов 2. Угол сгиба трубопроводов устройства определяется геометрией устья залива, бухты, а точнее углом между направлением прибрежного течения моря и касательной к берегу устья бухты, залива, на фиг. 2, например, угол β≈60°. Границы блока 1 показаны утолщенными линиями с двумя точками на фиг. 3 и фиг. 4.
Каждый трубопровод 2 выполнен изогнутым под углом 30°-180°. Для примера на фиг. 5 показан трубопровод 2, изогнутый под углом β≈60°, выполненный в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, например четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция 3, и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций 4 и 5, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор 6. Пустотелые винтовые барабаны, например приемная секция 3, прямолинейная секция 4, сектор 6 и прямолинейная секция 5, соединены поочередно друг с другом по линиям стыковки I-I, II-II, III-III с образованием пустотелого трубопровода 2 с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы.
Приемная секция 3 выполнена из не менее чем трех полос трапециевидной формы, например из шести полос 7, 8, 9, 10, 11, 12 трапециевидной формы (фиг. 6, фиг. 7) с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы, например полоса 7 (фиг. 8), и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке 12 (фиг. 9, фиг. 10). Полосы 7, 8, 9, 10, 11, 12 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру приемной секции 3 конической формы, например шести винтовых линий и внутренних винтовых канавок с переменным, уменьшающимся по длине шагом Si, одна из которых 13-131 показана на фиг. 6, фиг. 7 утолщенной линией.
Приемная секция может быть изготовлена и другим способом.
Две пустотелые прямолинейные секции 4 и 6 (фиг. 11, фиг. 12) с карманами криволинейной формы, например секция 4, изготовлена, по крайней мере, из одной полосы 15, соединенной по продольным кромкам 16 (показаны на фиг. 11 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг. 11 часть одной из винтовых линий показана утолщенной линией 17-18-19-20-21-22-23) и винтовых поверхностей (фиг. 12) криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 24, 25, 26, 27, 28, 29.
Полоса 15 (фиг. 13, фиг. 14) согнута по прямым линиям 30 под одинаковыми углами β к кромкам 16 полосы 15, размещенным на расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например на расстояниях L1.
Полоса 15 после сгиба (фиг. 14) свернута в цилиндрические витки (фиг. 15), соединенные друг с другом по продольным кромкам 16 известными методами, например сваркой, в пустотелые прямолинейные секции, например, 4 и 5.
Пустотелые прямолинейные секции могут быть изготовлены и другими способами.
Пустотелый сектор 6 изготовлен в виде изогнутого криволинейной формы сектора (фиг. 16) и изготовлен из секций 31 (одна из секций 31 на фиг. 16 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенных между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п., с образованием по внутреннему периметру сектора 6 винтовых линий и винтовых поверхностей криволинейной формы в виде внутренних карманов криволинейной формы 32, 33, 34, 35, 36, 37 (фиг. 17) и смонтирован из полосы 38 (фиг. 18), на которой размечены прямоугольники 39 и линии сгиба 40, размещенные на равных расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например, для карманов 32, 33, 34, 35, 36, 37 на расстояниях L и под углом α к кромкам полосы 38.
На полосе 38 размечены также линии обрезки 41 кромок полосы 38, показанных на фиг. 18 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 41 участки полосы 38 (на фиг. 19 эти участки полосы 38 заштрихованы) отрезаются и полоса 38 приобретает вид, показанный на фиг. 19, у которой линии сгиба 40 полосы 38 разные по длине L1, L2, L3, L4, L5, L6 с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиями сгиба 40, параллельными друг другу. Полоса 38 (фиг. 19) после обрезки кромок прямоугольников 39 по линии обрезки 41 сгибается по прямым линиям, размещенным под углом α к кромкам полосы 38 с образованием криволинейных поверхностей 42 (фиг. 20) с кромками 43 и 44 и затем сворачивается в кольцо-подсекцию 45 (фиг. 21) с криволинейной внутренней поверхностью в виде карманов 46, 47, 48, 49, 50, 51. Кромки 43 и 44 полосы 38 после сворачивания в кольцо-подсекцию 45 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием подсекции - кольца 45. Затем подсекции 45 соединяют друг с другом известными способами в изогнутый криволинейной формы пустотелый сектор 6.
Таким образом, изогнутый криволинейной формы пустотелый сектор 6 (фиг. 17) изготовлен с многозаходной винтовой поверхности и винтовыми линиями, а также с винтовыми канавками внутри в виде карманов криволинейной формы под углом к их продольной оси.
Изогнутый криволинейной формы пустотелый сектор 6 (фиг. 16) с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и образованием по его внутренней поверхностей карманов криволинейной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлен и иным способом. Угол поворота криволинейной винтовой поверхности сектора 6 может регулироваться в диапазоне 30°-180° путем изменения ширины полосы 38, прямоугольников 39 и изменения соотношения длин линий сгиба 40.
На фиг. 11 показан блок 1 из восьми трубопроводов 2, смонтированных в один ряд и соединенных между собой боковыми сторонами известными способами и залитых бетоном, т.е. выполненных в виде широкой плиты. Такие блоки можно устанавливать в бухты, где достаточно большая ширина входа в бухту. Они будут занимать не более 1.5% входа в бухту и не препятствуют судоходству. Расчеты показывают, что для очистки воды вдоль берегов Геленджикской бухты достаточно на пути движения потоков течений смонтировать блок 1 из восьми трубопроводов 2 в один ряд. Примерная схема расчета прилагается.
На фиг. 23 представлена карта бухты со смонтированным на пути прибрежных течений предлагаемым устройством для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов и указанием направления движения потоков воды прибрежных течений моря внутри бухты. Такие блоки можно устанавливать в бухты, где достаточно большая ширина входа в бухту, например, в Геленджикской бухте ширина входа 1800 м.
Технико-экономические преимущества возникают за счет поворота и направления потоков прибрежных течений в акваторию бухт и заливов с помощью предлагаемого устройства, включающего трубопровод, выполненный в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, например четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция, и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор с углом изгиба 30°-180°, который закреплен на пути потока прибрежных течений, изменяет направление части потоков воды прибрежных течений и направляет их в акваторию бухт и заливов со скоростью, равной скорости прибрежных течений, что усиливает циркуляцию воды, положительно сказывается на экологическом состоянии бухт и заливов, выводит накопленные загрязнения мусор, наносы и плавающие включения в открытое море. Технико-экономические преимущества заключаются также в том, что образование сложной внутренней поверхности конической формы винтового барабана - приемной секции в виде сочетания криволинейных поверхностей, в каждой точке которой возникают направленные в одну сторону составляющие движения потоков воды и их закручивание за счет конусности приемной секции, позволяет увеличить в трубопроводе скорость и мощность потоков воды также в последующих двух прямолинейных винтовых барабанах - прямолинейных секциях, и вмонтированном между ними пустотелом секторе.
Приложение
Методика расчета устройств для очистки вод акваторий бухт и заливов
Предлагается методика для расчета основных параметров при проектировании и изготовлении устройства для очистки вод акваторий бухт и заливов.
1. Угол сгиба трубопроводов устройства определяется геометрией устья залива, бухты, а точнее углом между направлением прибрежного течения моря и касательной к берегу устья бухты, залива, на фиг. 2, например, угол β≈60°.
2. Длина побережья бухты равна 12000 м. При средней глубине 2 м и ширине полосы воды вдоль берега бухты 30 м объем воды вдоль всего побережья Геленджикской бухты W≈L×В×Н=12000×30×2≈720000 м3.
Ширина входа в Геленджикскую бухту 1800 м.
(Лотышев И.П. География Кубани. Энциклопедический словарь. Майкоп, 2008.)
Для создания благоприятной экологически чистой среды в акватории Геленджикской бухты необходимо обеспечить замену этого объема воды в течение заданного времени Т, например Т≈240 часа.
Скорость прибрежного течения в районе Геленджикской бухты V=40 см/с=2400 см/мин=2,4 м/мин (Геленджик и его окрестности. Краснодар, 1964: Колесникова А.А., Казицин В.В., Щеглов Д.Е., Геленджик. Справочник-путеводитель, 2 изд. Краснодар, 1969).
Таким образом, расход воды через трубопроводы устройства равен
Figure 00000001
При скорости течения V≈2,4 м/мин площадь проходного сечения предлагаемого устройства для очистки вод акваторий бухт и заливов равна
Figure 00000002
Поэтому для мелководной бухты, такой как Геленджикская, блок устройств для очистки вод акваторий бухт и заливов монтируется из восьми трубопроводов, изогнутых под углом β≈60°, соединенных друг с другом своими боковыми сторонами в один ряд.
Площадь проходного сечения одного трубопровода будет составлять S1=2.6 м2, а значит, диаметр одного трубопровода
Figure 00000003
Тогда ориентировочно поперечное сечение блока (показано на фиг. 11) по ширине будет составлять 18 м, по толщине - 2 м.

Claims (1)

  1. Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов, включающее блок из одного и более изогнутых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков в акваторию бухт, заливов, при этом каждый трубопровод выполнен изогнутым под углом от 45° до 170° с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, отличающееся тем, что каждый трубопровод выполнен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, например четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция, и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор с углом изгиба 30°-180°, причем конической формы винтовой барабан - приемная секция - выполнен из не менее чем трех полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, а две пустотелые прямолинейные секции изготовлены по меньшей мере из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, при этом полоса свернута в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий, а также винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей, а сектор изготовлен из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо-подсекцию, по периметру которой размещены карманы криволинейной формы, а подсекции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого сектора с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под острым углом к оси пустотелого сектора винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей.
RU2014146163/13A 2015-02-06 2015-02-06 Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов RU2585469C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146163/13A RU2585469C1 (ru) 2015-02-06 2015-02-06 Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146163/13A RU2585469C1 (ru) 2015-02-06 2015-02-06 Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585469C1 true RU2585469C1 (ru) 2016-05-27

Family

ID=56096139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146163/13A RU2585469C1 (ru) 2015-02-06 2015-02-06 Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585469C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1094310A (en) * 1912-07-11 1914-04-21 Charles Augustus Deal Sand and water conveyer.
US5829917A (en) * 1990-03-22 1998-11-03 Maudal; Inge Tidal system and method for cleansing a harbor
RU2479690C1 (ru) * 2011-08-04 2013-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Устройство для очистки вод акваторий бухт

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1094310A (en) * 1912-07-11 1914-04-21 Charles Augustus Deal Sand and water conveyer.
US5829917A (en) * 1990-03-22 1998-11-03 Maudal; Inge Tidal system and method for cleansing a harbor
RU2479690C1 (ru) * 2011-08-04 2013-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Устройство для очистки вод акваторий бухт

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2479690C1 (ru) Устройство для очистки вод акваторий бухт
ES2643620T3 (es) Generador de vórtice
KR102223823B1 (ko) 유체 동력학 에너지 변환 시스템 및 그의 용도
RU2585469C1 (ru) Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с криволинейной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов
JP2005240786A (ja) 潮流発電装置
RU2564493C1 (ru) Устройство для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов трубопроводами с треугольной внутренней винтовой поверхностью
RU2471923C1 (ru) Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов
RU2538999C1 (ru) Приспособление для очистки вод акваторий бухт и заливов
RU2562210C1 (ru) Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов с многоугольной внутренней винтовой поверхностью трубопроводов
CN103498458A (zh) 一种水面漂浮物拦截系统
RU2579223C1 (ru) Устройство для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов трубопроводами с волнообразной внутренней винтовой поверхностью
CZ294276B6 (cs) Zařízení k oddělování plovoucích vrstev v tekuté lázni
RU2536485C1 (ru) Устройство для очистки вод акваторий бухт и заливов
RU2537900C1 (ru) Устройство для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов
RU2539000C1 (ru) Двухуровневый очиститель застойных вод акваторий бухт и заливов
DE202007013855U1 (de) Der Fluß-Elektrogenerator-Gegenläufer mit zwei Antriebswasserräder
JPH06502233A (ja) オイルを除去する装置
CN205839716U (zh) 一种水面漂浮物自动拦截收集系统
KR20140047644A (ko) 수상 및 수중구조물 절단 슬러지 수집장치
CN203625863U (zh) 一种水面漂浮物拦截系统
BG67008B1 (bg) Плаваща електроцентрала с гребни колела за добив на електрическа енергия
RU2541077C1 (ru) Устройство для очистки самотечных трубопроводов
KR200427675Y1 (ko) 스파이럴스컴제거기
RU2735845C1 (ru) Устройство для сбора мусора и ликвидации аварийных разливов нефти, нефтепродуктов с поверхности воды
CN205737989U (zh) 一种用于航标的圆形框压重块

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170207