[go: up one dir, main page]

RU2822767C1 - Telescopic reclamation pump station water outlet - Google Patents

Telescopic reclamation pump station water outlet Download PDF

Info

Publication number
RU2822767C1
RU2822767C1 RU2023131961A RU2023131961A RU2822767C1 RU 2822767 C1 RU2822767 C1 RU 2822767C1 RU 2023131961 A RU2023131961 A RU 2023131961A RU 2023131961 A RU2023131961 A RU 2023131961A RU 2822767 C1 RU2822767 C1 RU 2822767C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
box
water outlet
concrete base
channel
water
Prior art date
Application number
RU2023131961A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Бушра Хаек
Алим Петрович Гурьев
Нартмир Владимирович Ханов
Антон Игоревич Новиченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Application granted granted Critical
Publication of RU2822767C1 publication Critical patent/RU2822767C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.
SUBSTANCE: water outlet structure of the reclamation pump station is installed on the end section of pressure pipeline 3 arranged in the channel. End section of pressure pipeline 3 is rigidly fixed in concrete base 2, made in the form of a support plate, and is oriented vertically. Water outlet is made in the form of two box structures connected with possibility of telescopic movement relative to each other, note here that inner box 4 is rigidly secured to concrete base 2 while outer box 5 can displace vertically along inner box 4. To the upper rib along the perimeter of the external movable box 5, the pipe sections are rigidly attached, tightly connected to each other, forming float 6 with a crest, which is fixed against transverse movement by means of rigidly fixed in concrete base 2 vertical rods 8, passing through sliding couplings 7 with holes of elliptical shape, mounted in joints of pipe sections.
EFFECT: increased reliability of device operation due to prevention of backflow of water at emergency stop of pump.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике, а более конкретно к водовыпускным сооружениям мелиоративных насосных станций.The invention relates to hydraulic engineering, and more specifically to water outlet structures of reclamation pumping stations.

Известно водовыпускное сооружение мелиоративной насосной станции, включающее начальный участок канала, в котором размещен концевой участок напорного трубопровода, за выходным сечением которого установлены две глухие стенки, в конце которых выполнены пазы для обеспечения возможности установки затвора в случае возникновения аварийной ситуации на насосной станции. (Аналог. Справочник мелиорация и водное хозяйство. 4. Сооружения: Справочник / Под ред. П.А. Полад-заде. - М: Агропромиздат, 1987. - 464 с., рис. 9.19, б.)A water outlet structure for a reclamation pumping station is known, including an initial section of a channel in which an end section of a pressure pipeline is located, behind the outlet section of which two blank walls are installed, at the end of which grooves are made to allow installation of a gate in the event of an emergency at the pumping station. (Analogue. Handbook of reclamation and water management. 4. Structures: Handbook / Edited by P.A. Polad-zade. - M: Agropromizdat, 1987. - 464 p., Fig. 9.19, b.)

Недостатком известного устройства является большая стоимость водовыпускного сооружения и недостаточно надежное предотвращение опасности возникновения аварийной ситуации на насосной станции при отключении электроэнергии из-за низкого быстродействия и возникновения обратного тока воды в напорном трубопроводе.The disadvantage of the known device is the high cost of the water outlet structure and the insufficiently reliable prevention of the danger of an emergency situation at the pumping station during a power outage due to low speed and the occurrence of reverse flow of water in the pressure pipeline.

Известно водовыпускное сооружение мелиоративной насосной станции, включающее начальный участок канала, в котором размещен концевой участок напорного трубопровода, к выходному сечению которого присоединен с возможностью вращения на оси запорный механизм. (Аналог. Справочник мелиорация и водное хозяйство. 4. Сооружения: Справочник / Под ред. П.А. Полад-заде. - М: Агропромиздат, 1987. - 464 с., рис. 9.19, б.)A water outlet structure for a reclamation pumping station is known, including an initial section of a channel in which an end section of a pressure pipeline is located, to the outlet section of which a locking mechanism is connected with the possibility of rotation on an axis. (Analogue. Handbook of reclamation and water management. 4. Structures: Handbook / Edited by P.A. Polad-zade. - M: Agropromizdat, 1987. - 464 p., Fig. 9.19, b.)

Недостатком известного устройства является большая стоимость дополнительной энергии, потребляемой насосной станцией из-за необходимости увеличивать напор для поддержания запорного органа в открытом состоянии при работе насосной станции, особенно с малыми расходами, и снижение надежности работы в процессе эксплуатации в связи с увеличением силы трения в оси.The disadvantage of the known device is the high cost of additional energy consumed by the pumping station due to the need to increase the pressure to maintain the shut-off valve in the open state when the pumping station is operating, especially at low costs, and a decrease in operational reliability during operation due to an increase in the friction force in the axis .

Известно водовыпускное сооружение, включающее конструктивный элемент сифона, присоединенного к концевому участку напорного трубопровода, выходное сечение которого размещено в акватории канала. (Аналог. Справочник мелиорация и водное хозяйство. 4. Сооружения: Справочник / Под ред. П.А. Полад-заде. - М.: Агропромиздат, 1987. - 464 с., рис. 9.20, а.)A water outlet structure is known, including a structural element of a siphon connected to the end section of a pressure pipeline, the outlet section of which is located in the water area of the channel. (An analogue. Handbook of reclamation and water management. 4. Structures: Handbook / Edited by P.A. Polad-zade. - M.: Agropromizdat, 1987. - 464 p., Fig. 9.20, a.)

Недостатком известного устройства является большая стоимость сифона и необходимость большого заглубления его выходного сечения под уровень воды в канале для обеспечения его стабильной работы, что увеличивает время разрядки сифона при возникновении обратного тока воды в напорном трубопроводе при отключении электропитания насоса или возникновении аварийной ситуации.The disadvantage of the known device is the high cost of the siphon and the need to deepen its outlet section under the water level in the channel to ensure its stable operation, which increases the discharging time of the siphon when a reverse flow of water occurs in the pressure pipeline when the power supply to the pump is turned off or an emergency occurs.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым техническим решением, взятым за прототип, является устройство, представляющее особой водовыпускное сооружение, В качестве прототипа взято решение, как наиболее близкое по совокупности существенных признаков с заявляемым техническим решением, представляющее собой водовыпускное сооружение, установленное на концевом участке трубопровода, размещенном в канале, выполненное в виде замкнутой емкости с открытым гребнем и гибкими подвижными стенками, прикрепленными к жесткому основанию с возможностью перемещения по вертикали, снабженное устройством регулирования положения стенок камеры. (Патент UA 2873, МКП Е02В 0013/00 от 29.04.1994.)The closest in terms of the set of essential features to the claimed technical solution, taken as a prototype, is a device representing a special water outlet structure. The solution taken as the prototype is taken as the closest in terms of the set of essential features to the claimed technical solution, which is a water outlet structure installed at the end section pipeline placed in a channel, made in the form of a closed container with an open ridge and flexible movable walls attached to a rigid base with the ability to move vertically, equipped with a device for adjusting the position of the chamber walls. (Patent UA 2873, MKP E02B 0013/00 dated 04/29/1994.)

Недостатком прототипа является сложность регулирующего и исполнительного механизмов, требующих постоянного ручного корректирования для поддержания рабочих параметров и изменение рабочих характеристик в процессе эксплуатации сооружения.The disadvantage of the prototype is the complexity of the regulating and actuating mechanisms, which require constant manual adjustment to maintain operating parameters and changes in operating characteristics during the operation of the structure.

Анализ известных технических решений показал, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала водовыпускных сооружений для мелиоративных насосных станций.An analysis of known technical solutions has shown that the technical problem in this area is the need to expand the arsenal of water outlet structures for reclamation pumping stations.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства, за счет предотвращения возникновения обратного тока воды при аварийной остановке насоса.The technical result of the invention is to increase the reliability of the device by preventing the occurrence of reverse water flow during an emergency stop of the pump.

Для решения указанной технической проблемы и достижения заявленного технического результата предлагается водовыпускное сооружение мелиоративной насосной станции телескопического типа, установленное на концевом участке трубопровода, размещенном в канале, характеризующееся тем, что концевой участок напорного трубопровода жестко смонтирован в опорной плите, установленной на дне канала и ориентирован вертикально, водовыпуск выполнен в виде соединенных, с возможностью телескопического перемещения относительно друг друга, двух коробчатых конструкций, при этом внутренний короб жестко прикреплен к бетонному основанию, а внешний короб установлен с возможностью перемещения по вертикали вдоль внутреннего короба, причем к верхнему ребру по периметру внешнего подвижного короба, жестко прикреплены отрезки труб, герметично соединенные между собой, образуя поплавок с гребнем, который зафиксирован от поперечного перемещения посредством жестко закрепленных в бетонном основании вертикальных стержней, проходящих через скользящие муфты, имеющие эллиптические отверстия, смонтированные в узлах стыковки отрезков труб.To solve this technical problem and achieve the stated technical result, a water outlet structure for a reclamation pumping station of a telescopic type is proposed, installed at the end section of the pipeline located in the channel, characterized in that the end section of the pressure pipeline is rigidly mounted in a support plate installed at the bottom of the channel and oriented vertically , the water outlet is made in the form of two box-shaped structures connected, with the possibility of telescopic movement relative to each other, while the inner box is rigidly attached to the concrete base, and the outer box is installed with the ability to move vertically along the inner box, and to the upper edge along the perimeter of the outer movable boxes, pipe sections are rigidly attached, hermetically connected to each other, forming a float with a ridge, which is secured against transverse movement by means of vertical rods rigidly fixed in the concrete base, passing through sliding couplings having elliptical holes mounted at the junction points of the pipe sections.

Конструкция предлагаемого водовыпускного сооружения телескопического типа поясняется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3:The design of the proposed telescopic type water outlet structure is illustrated by the drawings shown in Fig. 1, 2, 3:

на фиг. 1 показан продольный разрез по оси напорного трубопровода водовыпускного сооружения при максимальном уровне воды в канале;in fig. Figure 1 shows a longitudinal section along the axis of the pressure pipeline of the water outlet structure at the maximum water level in the channel;

на фиг. 2 представлен продольный разрез при полностью опорожненном водоприемном канале и напорном водоводе;in fig. Figure 2 shows a longitudinal section with a completely empty water intake channel and pressure water conduit;

на фиг. 3 показан план водовыпускного сооружения.in fig. Figure 3 shows a plan of the water outlet structure.

Водовыпуск сооружения установлен в дне канала 1 на бетонной плите 2, в которой жестко закреплен концевой участок напорного трубопровода 3 насосной станции, имеющий вертикальный выход. Внутренний короб 4 жестко прикреплен к бетонному основанию 2, а внешний короб 5 установлен с возможностью перемещения по вертикали вдоль внутреннего короба 4. К верхнему ребру короба 5 по периметру жестко прикреплены отрезки труб, герметично соединенных между собой, образующие поплавок 6, с гребнем. Для предупреждения поперечного перемещения подвижного короба 5 относительно внутреннего короба 4 вследствие колебания поверхности воды в водоприемном бассейне и канале, к звеньям поплавка 6 в узлах их стыковки установлены скользящие муфты 7, через которые проходят направляющие стержни 8, жестко закрепленные в бетонном основании 2 и установленные вертикально. Для компенсации неточности вертикальной установки направляющих стержней 8, муфты 7 имеют отверстия эллиптической формы.The water outlet of the structure is installed in the bottom of channel 1 on a concrete slab 2, in which the end section of the pressure pipeline 3 of the pumping station, which has a vertical outlet, is rigidly fixed. The inner box 4 is rigidly attached to the concrete base 2, and the outer box 5 is installed with the ability to move vertically along the inner box 4. Sections of pipes, hermetically connected to each other, forming a float 6 with a ridge, are rigidly attached to the upper edge of the box 5 along the perimeter. To prevent lateral movement of the movable box 5 relative to the inner box 4 due to vibrations of the water surface in the water intake basin and channel, sliding couplings 7 are installed to the links of the float 6 at their connecting points, through which guide rods 8 pass, rigidly fixed in the concrete base 2 and installed vertically . To compensate for the inaccuracy of the vertical installation of the guide rods 8, the couplings 7 have elliptical holes.

Для обеспечения минимального геодезического подъема воды в период наполнения канала, глубина водоприемного бассейна 10, назначается такой, чтобы при полностью опорожненном канале гребень поплавка 6 находился не выше дна 9 водоприемного канала, на уровне которого устанавливается уровень воды в водоприемном бассейне 10 при полностью опорожненном канале и телескопическом водовыпуске.To ensure a minimum geodetic rise of water during the filling of the channel, the depth of the water intake basin 10 is set such that when the channel is completely emptied, the crest of the float 6 is no higher than the bottom 9 of the water intake channel, at the level of which the water level in the water intake basin 10 is set when the channel is completely emptied and telescopic water outlet.

Работает предлагаемое водовыпускное сооружение телескопического типа следующим образом. В описанной конструкции водовыпускного сооружения верхнее сечение подвижного короба 5 по гребню поплавка представляет собой в плане замкнутый прямоугольный водослив с круглоцилиндрическим оголовком, положение которого будет одним и тем же относительно уровня воды в канале независимо от его расхода. Это связано с тем, что при подъеме уровня воды в канале, поплавок будет перемещать вверх подвижный короб, а при опускании уровня воды в канале подъемная сила поплавка будет уменьшаться и под действием собственного веса подвижный короб будет опускаться до тех пор, пока поплавок не восстановит плавучесть короба.The proposed telescopic type water outlet works as follows. In the described design of the water outlet structure, the upper section of the movable box 5 along the float crest is in plan a closed rectangular weir with a round-cylindrical head, the position of which will be the same relative to the water level in the channel, regardless of its flow rate. This is due to the fact that when the water level in the channel rises, the float will move the movable box up, and when the water level in the channel drops, the lifting force of the float will decrease and, under the influence of its own weight, the movable box will lower until the float restores buoyancy boxes

При отсутствии воды в канале под действием силы тяжести подвижной короб 5 опускается до некоторого минимального уровня, определяемого высотой его боковых стенок. При этом отметка гребня поплавка 6 не должна превышать отметки дна 9 отводящего канала. При включении насосной станции коробы 4 и 5 заполняются водой, которая по периметру гребня поплавка 6 начнет изливаться в канал, заполняя его до уровня, определяемого расходной кривой 11 на фиг. 1 магистрального канала в соответствии с расходом графика полива. При повышении уровня воды в канале до уровня, обеспечивающего затопление звеньев 6 труб поплавка, под действием сил плавучести поплавка подвижный короб начнет подниматься вслед за подъемом уровня воды в канале. При достижении расчетной глубины в магистральном канале, перемещение подвижного короба прекратится.In the absence of water in the channel, under the influence of gravity, the movable box 5 drops to a certain minimum level, determined by the height of its side walls. In this case, the mark of the float 6 crest should not exceed the mark of the bottom 9 of the outlet channel. When the pumping station is turned on, boxes 4 and 5 are filled with water, which along the perimeter of the float 6 crest will begin to flow into the channel, filling it to the level determined by the flow curve 11 in Fig. 1 main channel in accordance with the flow rate of the irrigation schedule. When the water level in the channel rises to a level that ensures flooding of the links 6 pipes of the float, under the influence of the buoyancy forces of the float, the movable box will begin to rise following the rise in the water level in the channel. When the calculated depth in the main channel is reached, the movement of the movable box will stop.

По сравнению с прототипом предложенное устройство обеспечит надежность работы сооружения, кроме того даст возможность снизить потребляемую насосной станцией электроэнергию и ее стоимость, которые пропорциональны напору, развиваемому насосной станцией и равной разности уровней воды в камере и перед насосной станцией предотвращающего возникновение обратного тока воды при аварийной остановке насоса.Compared to the prototype, the proposed device will ensure reliable operation of the structure, in addition, it will make it possible to reduce the electricity consumed by the pumping station and its cost, which are proportional to the pressure developed by the pumping station and equal to the difference in water levels in the chamber and in front of the pumping station, preventing the occurrence of reverse flow of water during an emergency stop pump

Claims (1)

Водовыпускное сооружение мелиоративной насосной станции телескопического типа, установленное на концевом участке трубопровода, размещенном в канале, отличающееся тем, что концевой участок напорного трубопровода жестко закреплен в бетонном основании, выполненном в виде опорной плиты, и ориентирован вертикально, водовыпуск выполнен в виде соединенных, с возможностью телескопического перемещения относительно друг друга, двух коробчатых конструкций, при этом внутренний короб жестко прикреплен к бетонному основанию, а внешний короб установлен с возможностью перемещения по вертикали вдоль внутреннего короба, причем к верхнему ребру по периметру внешнего подвижного короба жестко прикреплены отрезки труб, герметично соединенные между собой, образуя поплавок с гребнем, который зафиксирован от поперечного перемещения посредством жестко закрепленных в бетонном основании вертикальных стержней, проходящих через скользящие муфты с отверстиями эллиптической формы, смонтированные в узлах стыковки отрезков труб.A water outlet structure for a reclamation pumping station of a telescopic type, installed at the end section of the pipeline located in a channel, characterized in that the end section of the pressure pipeline is rigidly fixed in a concrete base made in the form of a base plate and is oriented vertically, the water outlet is made in the form of connected, with the possibility telescopic movement relative to each other, two box-shaped structures, while the inner box is rigidly attached to the concrete base, and the outer box is installed with the ability to move vertically along the inner box, and pipe sections are rigidly attached to the upper edge along the perimeter of the outer movable box, hermetically connected between itself, forming a float with a ridge, which is fixed from transverse movement by means of vertical rods rigidly fixed in the concrete base, passing through sliding couplings with elliptical holes mounted at the junction points of pipe sections.
RU2023131961A 2023-12-05 Telescopic reclamation pump station water outlet RU2822767C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2822767C1 true RU2822767C1 (en) 2024-07-12

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191206566A (en) * 1912-03-16 1913-02-13 Henry Fitzgerald Beale Improvements in Apparatus for Uniformly Discharging Liquids from Receptacles, Channels and the like.
SU1086061A1 (en) * 1981-05-22 1984-04-15 Кишиневский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе Water outlet
SU1148938A1 (en) * 1983-09-02 1985-04-07 Sergeev Boris Automatic water outlet
RU2006897C1 (en) * 1991-02-12 1994-01-30 Владислав Григорьевич Вохмянин Device for water level regulation in hydraulic structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191206566A (en) * 1912-03-16 1913-02-13 Henry Fitzgerald Beale Improvements in Apparatus for Uniformly Discharging Liquids from Receptacles, Channels and the like.
SU1086061A1 (en) * 1981-05-22 1984-04-15 Кишиневский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе Water outlet
SU1148938A1 (en) * 1983-09-02 1985-04-07 Sergeev Boris Automatic water outlet
RU2006897C1 (en) * 1991-02-12 1994-01-30 Владислав Григорьевич Вохмянин Device for water level regulation in hydraulic structures

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гурьев А.П., Ханов Н.В., Хаек Б. Теоретические расчеты параметров струи телескопического водовыпуска мелиоративной насосной станции / Сб. научн. тр. - Т.1. - М.: РГАУ_МСХА им. К.А. Тимирязева, 2021. - С. 283-286. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7985035B2 (en) Flow control system for a detention pond
US7762741B1 (en) Flow control system for a detention pond
CN100575613C (en) Active anti-icing device with automatic spiral lift
US20110076101A1 (en) Flow control system for a detention pond with tapered plunger
CN106930246B (en) Unpowered automatic water filling and draining counterweight gate
RU2822767C1 (en) Telescopic reclamation pump station water outlet
CN111101486A (en) Retaining gate for small and medium-sized barrage of mountainous area sandy river
US20020043283A1 (en) Device for controlling a liquid flow
KR101926810B1 (en) Ascent-Type HDPE Sluice
GB2386144A (en) Buoyant flood prevention apparatus
CN105370967A (en) Floating ball valve device capable of realizing control of any water level
RU2822766C1 (en) Water outlet structure of reclamation pump station with flexible movable walls
JP4051317B2 (en) Discharge or water intake device by automatic control without power supply
RU2668678C1 (en) Drain manifold head
JPH10280357A (en) Structure having auxiliary peripheral wall
KR20050007256A (en) drainage water tank
EP1143317A1 (en) Device for controlling a liquid flow
US2546963A (en) Float gate
JPH0329583Y2 (en)
RU2293887C1 (en) Siphon drain
KR20050028088A (en) The method of controlling a water level using a floating body
US655431A (en) Means for utilizing tidal force.
CN119266176B (en) A distributed sluice gate structure and its usage method
KR200253520Y1 (en) The Syphon of Draining Regulation Easiness
RU2307890C1 (en) Sluice