Рыбозащитное устройство для водозаборов, с вращающе – самоочищающимся сетчатым барабаном

(51) 02 8/08 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ механическая очистка наружной боковой всасывающей поверхности вращающегося барабана от мелких растительных фракций и мусора, защита мелкоячейной сетки рыбозащитного устройства от повреждения плавучими корягами и бревнами. Достижение технического результата осуществляется следующим. При работе водозабора, напор потока закачиваемой воды в ограниченном пространстве патрубка вращает шнековый винт и соответственно вал. Вместе с валом вращается сетчатый барабан со скоростью 30 об/мин. При этом механическая защита молоди рыб от попадания в водозабор в разные сезоны года,достигается за счет применения быстро заменяемых мелкоячейных сеток барабана (с ячеями 11 и 22 мм весной и в начале лета когда молодь рыб имеет размеры 10-15 мм с ячеями 33 и 44 мм позднее когда молодь рыб подрастает). Гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозабор,достигается за счет вращения барабана со скоростью 30 об/мин. При вращении барабана создается турбулентный круговой поток воды,отбивающий молодь рыб от поверхности сетки. Эффективная механическая очистка наружной боковой всасывающей поверхности вращающегося барабана, достигается линейчатыми щетками, с регулируемой плотностью прижимания щеток к сетке. Защита устройства от повреждения плавучими корягами и бревнами, а также забивания крупными растительными фракциями (камыш,тростник, кр. водоросли) достигается применением внешнего ограждения РЗУ.(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт рыбного хозяйства(54) РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОДОЗАБОРОВ,С ВРАЩАЮЩЕ САМООЧИЩАЮЩИМСЯ СЕТЧАТЫМ БАРАБАНОМ(57) Изобретение относится к рыбоводству и может использоваться на водозаборах, для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные системы. Предлагаемое рыбозащитное устройство с вращающе-самоочищающимся сетчатым барабаном сочетает в себе механическую и гидравлическую защиту молоди рыб от попадания в водозабор. Наиболее близким аналогом изобретения является механический самоочищающийся рыбозаградитель(МСРЗ-1) разработанный ГОСНИОРХ. для насосов мощностью от 50 до 200 л/с. Задачами изобретения являются механическая и гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозаборные системы, защита мелкоячейной сетки рыбозащитного устройства от засорения и повреждения. Ожидаемый технический результат механическая защита молоди рыб от попадания в водозабор в разные сезоны, гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозабор, эффективная Изобретение относится к рыбоводству и может использоваться на водозаборах, для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные системы. Водозаборы на рыбохозяйственных водоемах, не оборудованные эффективными рыбозащитными устройствами (РЗУ), могут нанести существенный ущерб из-за закачивания рыбной молоди. Согласно п. 4 протокола совещания МСХ РК по вопросам развития рыбного хозяйства 1, от 20.11.2008, не допускается выдача согласования на забор воды без установки эффективных рыбозащитных устройств. В настоящее время, для основной массы водозаборов мощностью до 0,3 м 3/с, рекомендуемой спецрыбозащитой является РОП производства ЗАО Волгоградский завод оросительной техники и ЖКХ. Однако, данное спецРЗУ, не имеет широкого применения по причине высокой стоимости приобретения и доставки от завода-производителя в Волгограде. Предлагаемое рыбозащитное устройство с вращающе самоочищающимся сетчатым барабаном может изготавливаться в регионах, что увеличивает его доступность для водопользователей. Устройство сочетает в себе механическую и гидравлическую защиту молоди рыб от попадания в водозабор. Уровень техники Наиболее близким аналогом изобретения является механический самоочищающийся рыбозаградитель(МСРЗ-1) разработанный ГОСНИОРХ, для насосов мощностью от 50 до 200 л/с. Аналог представляет собой барабан обтянутый мелкоячейной латунной сеткой, с неподвижным промывочным устройством. Барабан приводится в действие лопастным винтом от тока воды, подаваемой насосной станцией. Промывочное устройство расположено внутри барабана и представляет собой флейту из перфорированных труб, куда насосом подается вода для промывки сетчатого барабана. Расход воды на вращение и промывку барабана составляет 3,5 л/с. МСРЗ-1 устанавливают на конце всасывающей трубы насосной установки(Брудастова М.А. Рыбохозяйственная гидротехника, 1971. - С. 225226). Причинами,препятствующими получению требуемого технического результата при использовании аналога являются- очистка сетчатого барабана осуществляется расположенным внутри промывочным устройством,за счет струй воды направленных изнутри в наружу на сетку барабана. Таким образом направление промывающих струй воды и направление тока закачиваемой воды противодействуют друг другу. Струи воды из промывочного устройства, при движении в плотной противонаправленной водной среде, не будут обладать достаточной жесткостью. В тоже время на водоемах в теплое время года, бурно развиваются мелкие водоросли, которые с током закачиваемой воды, плотно прилипаются на сетку барабана, закупоривая ячейки. Это ослабляет эффект очищения сетки барабана- не предусмотрено внешнее ограждение РЗУ от плавучих коряг и бревен, крупных растительных фракций (камыш, тростник, крупные водоросли) что может вызвать механическое повреждение или засорение сетки. Сущность изобретения 1. Задачи- механическая и гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозаборные системы- защита мелкоячейной сетки рыбозащитного устройства от засорения и повреждения. 2. Ожидаемый технический результат- механическая защита молоди рыб от попадания в водозабор в разные сезоны года (весной - в начале лета когда молодь рыб имеет размеры 10-15 мм позднее - когда молодь рыб подрастает до 20 и более мм)- гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозабор-эффективная механическая очистка наружной боковой всасывающей поверхности вращающегося барабана от мелких растительных фракций и мусора-защита мелкоячейной сетки рыбозащитного устройства от повреждения плавучими корягами и бревнами. 3. Достижение технического результата осуществляется следующим- предлагаемое устройство представляет собой металлический патрубок длиной 100 см внутренним диаметром 30 см, толщиной стенок 0,3 см (фиг. 1,эл. 1). Внутри патрубка расположен вращающийся вал длиной 100 см и диаметром 3 см (фиг. 1, эл. 2), в верхней части которого имеется шнековый винт(фиг. 1,эл. 3),представляющий собой спиралеобразную полосу металла, приваренную к валу. Сам вал крепится посередине поперечин в фиксирующих подшипниковых узлах (фиг. 1, эл. 1415), которые обеспечивают строгую отцентровку и легкость вращения вала, ограничивают движение вала по продольной оси. Шнековый винт в верхней части вала, в отличии от лопастного винта в аналоге, при работе за счет потока закачиваемой воды, дает большее усилие на вращение барабана за счет того, что относительно большое количество воды черпается за один поворот. Также шнековый винт не противодействует движению потока закачиваемой воды,как перпендикулярно расположенный лопастной винт в аналоге-в нижней части вращающийся вал проходит сквозь сетчатый барабан (фиг. 1, эл. 4) по его центральной оси. Вал жестко крепится с барабаном в нижней глухой плоскости путем закручивания гайкой выступающего на 3 см за нижнюю плоскость барабана, резьбового конца вала (фиг. 1, эл. 5). В верхней решетчатой плоскости барабана (фиг. 1, эл. 6) вал проходит сквозь муфту с внутренним диаметром 3 см (фиг. 1, эл. 7). Сетчатый барабан высотой 40 см и диаметром 100 см, имеет глухую нижнюю плоскость (стальной диск диаметром 1 м и толщиной 2 мм), и решетчатую (для пропуска закачиваемой воды) верхнюю плоскость и сетчатую всасывающую боковую поверхность из перфорированного нержавеющего стального листа толщиной 1 мм. Устройство имеет 4 съемных барабана с ячеями перфорации 1, 2, 3, 4 мм для защиты как ранней молоди длиной 10-15 мм, так и подросшей молоди. Быстрая заменимость барабана позволяет в короткие сроки установить барабан с соответствующим сезону года размером ячей. Всасывающая площадь барабана(боковая поверхность) 12 560 кв.см, в 17,8 раз больше площади сечения водозаборной трубы (707 кв см),что дает низкую нагрузка на сетку барабана-две линейчатые щетки (фиг. 1, эл. 8 - 9) имеют по два подвижных коленца, верхние концы которых крепятся к нижней круглой плоскости (фиг. 1, эл. 10) патрубка. Регулированием угла коленцев достигается оптимальное прижатие щеток к боковой поверхности барабана. Щетки съемные, что позволяет быстро заменять их при износе- снаружи устройства имеется внешнее ограждение РЗУ от плавучих коряг и бревен (фиг. 1,эл. 11 фиг. 2, эл. 2), представляющее открытый сверху сетчатый цилиндр с ячеями 55 мм,сваренный из 5 мм проволоки с каркасом из арматуры диаметром 2,5 см. Внешнее ограждение РЗУ фиксируется на плавучей опоре (фиг. 2, эл. 3). Сам рыбозащитный барабан опускается строго вертикально в цилиндрическое ограждение таким образом, чтобы он не касалось стенок ограждения при вращении, и в свою очередь фиксируется на металлических поперечинах между понтонами- патрубок верхним концом, посредством соединительного фланца (фиг. 1, эл. 16 фиг. 2, эл. 10) соединяется гайками с трубой водозабора (фиг. 2, эл. 11)- при работе водозабора, напор потока закачиваемой воды в ограниченном пространстве патрубка вращает шнековый винт и соответственно вал. Вместе с валом вращается сетчатый барабан со скоростью 30 об/мин. При этом механическая защита молоди рыб от попадания в водозабор в разные сезоны года, достигается за счет применения быстро заменяемых мелкоячейных сеток барабана (с ячеями 11 и 22 мм весной и в начале лета когда молодь рыб имеет размеры 10-15 мм с ячеями 33 и 44 мм позднее когда молодь рыб подрастает). Гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозабор, достигается за счет вращения барабана со скоростью 30 об/мин. При вращении барабана создается турбулентный круговой поток воды,отбивающий молодь рыб от поверхности сетки. Эффективная механическая очистка наружной боковой всасывающей поверхности вращающегося барабана, достигается неподвижными линейчатыми щетками, с регулируемой плотностью прижимания щеток к сетке. Защита устройства от повреждения плавучими корягами и бревнами, а также забивания крупными растительными фракциями (камыш,тростник, кр. водоросли) достигается применением внешнего ограждения РЗУ. Наиболее существенными отличительными признаками от аналога являются следующие 1) для очистки сетчатого барабана используются прижимные щетки с регулируемой плотностью прижатия,обладающие более эффективным механическим воздействием 2) имеется внешнее ограждение РЗУ для защиты от плавучих коряг и бревен и крупных растительных фракций (камыш, тростник, крупные водоросли). Совокупными признаками аналога и изобретения,обеспечивающими получение технического результата, являются следующие 1) имеется вращающийся сетчатый барабан препятствующий попаданию молоди рыб в водозабор 2) имеется устройство для очистки сетчатого барабана от мусора. Предлагаемое устройство представляет собой металлический патрубок длиной 100 см внутренним диаметром 30 см, толщиной стенок 0,3 см (фиг. 1,эл. 1). Внутри патрубка расположен вращающийся вал длиной 100 см и диаметром 3 см (фиг. 1, эл. 2), в верхней части которого имеется шнековый винт(фиг. 1,эл. 3),представляющий собой спиралеобразную полосу металла, приваренную к валу. Для закрепления внутри патрубка вал имеет две стальные поперечины (фиг. 1, эл. 12-13) сечением 3 см, и длиной по внутреннему диаметру патрубка. На концах поперечин приварены гайки с внутренним диаметром 2 см. В них сквозь стенку патрубка снаружи вворачиваются болты (фиг. 1, эл. 16-17). Этим достигается фиксация вала в патрубке,и возможность снятия вала при техобслуживании. Сам вал крепится посередине поперечин в фиксирующих подшипниковых узлах (фиг. 1, эл. 1415), которые обеспечивают строгую отцентровку и легкость вращения вала, ограничивают движение вала по продольной оси. Для вращения барабана предусмотрен шнековый винт, поскольку он дает большее усилие за счет того, что относительно большое количество воды черпается за один поворот. Однако это не имеет принципиального значения, так как в обоих случаях барабан крутится за счет вращения винта,приводимого в действие напором закачиваемой воды. В нижней части вращающийся вал проходит сквозь сетчатый барабан (фиг. 1, эл. 4) по его центральной оси. Вал жестко крепится с барабаном в нижней глухой плоскости путем закручивания гайкой выступающего на 3 см за нижнюю плоскость барабана, резьбового конца вала (фиг. 1, эл. 5). Причем внутри барабана на вале приварен кольцевидный ограничитель, к которому и прижимается нижняя плоскость при закручивании гайки. Резьба на данном фиксирующем узле имеет противоположное направление относительно вращения вала, чтобы избежать самопроизвольного откручивания. В верхней решетчатой плоскости барабана (фиг. 1, эл. 6) вал проходит сквозь муфту с внутренним диаметром 3 см (фиг. 1, эл. 7). На вале, в месте сочленения с муфтой, приварены вертикально три отрезка стального прута сечением 4 мм, и соответственно внутренний канал муфты имеет три 3 вертикальные полукруглые бороздки для данных отрезков, что служит для жесткого сцепления вала и верхней плоскости барабана.- сетчатый барабан высотой 40 см и диаметром 100 см. имеет глухую нижнюю плоскость (стальной диск диаметром 1 м и толщиной 2 мм), и решетчатую (для пропуска закачиваемой воды) верхнюю плоскость и сетчатую всасывающую боковую поверхность из перфорированного нержавеющего стального листа толщиной 1 мм. Устройство имеет 4 съемных барабана с ячеями перфорации 1, 2, 3, 4 мм для защиты как ранней молоди длиной 10-15 мм, так и подросшей молоди. Быстрая заменимость барабана позволяет в короткие сроки установить барабан с соответствующим сезону года размером ячей. Всасывающая площадь барабана (боковая поверхность) 12 560 кв.см, в 17,8 раз больше площади сечения водозаборной трубы(707 кв см), что дает низкую нагрузка на сетку барабана- две линейчатые щетки (фиг. 1, эл. 8 - 9) имеют по два подвижных коленца, верхние концы которых крепятся к нижней круглой плоскости (фиг. 1, эл. 10) патрубка, которая как и барабан имеет диаметр 100 см. Данная плоскость имеет 4 ребра жесткости(фиг. 1, эл. 17) в виде треугольных стальных пластин, приваренных к ней и трубе патрубка. Подвижные соединения щеток представляют собой накладываемые друг на друг круглые петли с резьбовыми затягивающими винтами. Регулированием угла коленцев достигается оптимальное прижатие щеток к боковой поверхности барабана. Щетки съемные, что позволяет быстро заменять их при износе- снаружи устройства имеется внешнее ограждение РЗУ от плавучих коряг и бревен (фиг. 1,эл. 11 ф 2, эл 2), представляющее открытый сверху сетчатый цилиндр с ячеями 55 мм, сваренный из 5 мм проволоки с каркасом из арматуры диаметром 2,5 см. Внешнее ограждение РЗУ фиксируется на плавучей опоре (фиг. 2, эл. 3), представляющей собой два соединенных понтона цилиндрической формы, длиной 4 м, диаметром 0,7 м. Для фиксирования внешнего ограждения РЗУ, с внутренней стороны понтонов сбоку посередине приваривается по обрезку толстостенной металлической трубы с внутренним диаметром 3 см,длиной 30 см (фиг. 2, эл. 4). По бокам ограждения к верхней кромке привариваются 2 вертикальных,направленных вниз открытой стороной металлических стержня толщиной 2,8 см, с зазором от боковой стороны ограждения 0,5 см. Цилиндрическое ограждение стержнями вдевается в трубки на боках понтонов, обеспечивая тем самым устойчивую фиксацию. Сам рыбозащитный барабан опускается строго вертикально в цилиндрическое ограждение таким образом, чтобы он не касалось стенок ограждения при вращении, и в свою очередь фиксируется на металлических поперечинах между понтонами (фиг. 2, эл. 5-6) с полукруглой выемкой для трубы, накладным хомутом (фиг. 2, эл. 7-8) завинчивающимся к поперечинам гайками-при работе водозабора,напор потока закачиваемой воды в ограниченном пространстве патрубка вращает шнековый винт и соответственно вал. Вместе с валом вращается сетчатый барабан со скоростью 30 об/мин. При этом механическая защита молоди рыб от попадания в водозабор в разные сезоны года, достигается за счет применения быстро заменяемых мелкоячейных сеток барабана (с ячеями 11 и 22 мм весной и в начале лета когда молодь рыб имеет размеры 10-15 мм с ячеями 33 и 44 мм позднее когда молодь рыб подрастает). Гидравлическая защита молоди рыб от попадания в водозабор, достигается за счет вращения барабана со скоростью 30 об/мин. При вращении барабана создается турбулентный круговой поток воды,отбивающий молодь рыб от поверхности сетки. Эффективная механическая очистка наружной боковой всасывающей поверхности вращающегося барабана, достигается неподвижными линейчатыми щетками, с регулируемой плотностью прижимания щеток к сетке. Защита устройства от повреждения плавучими корягами и бревнами, а также забивания крупными растительными фракциями (камыш,тростник,крупные водоросли) достигается применением внешнего ограждения РЗУ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Рыбозащитное устройство для водозаборов,включающее в себя вращающийся сетчатый барабан препятствующий попаданию молоди рыб в водозабор, водяной винт для вращения барабана от напора закачиваемой воды и устройство для очистки барабана от засорений, отличающееся тем, что для очистки сетчатого барабана предусмотрены наружные прижимные линейчатые щетки и имеется внешнее ограждение рыбозащитного устройства для защиты от крупных древесных и растительных фракций.