Принципиальные схемы

Водозаборные сооружения с раздельной компоновкой (рис. 4,а) состоят из незатопленного двухсекционного водоприемника прямоугольной, круглой или овальной формы в плане, всасывающих труб, уложенных в железобетонной галерее, и насосной станции.

Такую схему обычно принимают при производительности водозабора до 80 тыс. м³ в сутки. Водоприемник разделен поперечной разделительной стеной, образующей два отделения – приемное (А₁) и всасывающее (А₂); в последнее опущены концы всасывающих линий насосов насосной станции первого подъема.

В приемное отделение вода поступает через входные окна, размещаемые по высоте в два яруса: нижние окна работают при низких горизонтах воды, верхние – при высоких, когда нижние слои речной воды могут быть сравнительно сильно загрязнены механическими примесями. Все окна снабжены решетками для грубого процеживания воды.

В разделительной стенке устанавливаются сетки для дополнительного процеживания воды, имеющей уже более мелкие примеси. Управление сетками и другими оборудованиями берегового колодца производится со служебного павильона. Служебное перекрытие имеет балкон, позволяющий вести работы по очистке решеток и их смене.

Задание насосной станции располагается вне зоны возможных нарушений грунтов при производстве работ. Но с точки зрения обеспечения хорошей работы водозаборного сооружения следует стремиться к укорочению всасывающих линий и расстояния между береговым колодцем и насосной станцией применять не более 20 м.

По схеме (рис. 4,а) всасывающие линии прокладываются в галерее. Устройство последней не обязательно, но целесообразно, особенно при наличии слабых грунтов, когда возможны случаи значительных и неравномерных осадок.

Водозаборы, совмещенные с насосной станцией. Когда насосную станцию и береговой колодец удается разместить вплотную друг к другу, принципиальная схема водозаборного сооружения получает вид, как на рисунке 4,б и в.

Рис. 4. Схемы водозаборных сооружений берегового типа

а – водозабор раздельного типа; б и в – водозаборы совмещенного типа.

1 – водоприемные отверстия; 2 – береговой колодец; 3 – служебный павильон; 4 – всасывающий трубопровод; 5 – галерея; 6 – насос; 7 –павильон насосной станции; 8 – разделительная стенка; 9 – сетка

Достоинства такого совмещения:

1. Объем сооружений и стоимость их существенно уменьшаются;

2. Длина всасывающих линий получается наименьшей, отчего улучшаются

условия их работ;

3. Обслуживание и насосной станцией и береговым колодцем может производиться одним и тем же персоналом.

Однако применение этой схемы допустимо лишь при условии, что берег реки сложен такими породами, при которых не приходится опасаться неодинаковых осадок двух зданий, заложенных на разных отметках.

При наличии мягких грунтов находит применение схема (рис. 4,в) с заложением всего сооружения на одной и той же отметке, что обеспечивает работу насосов под заливом даже при самых низких горизонтах воды в реке. Обладая с этой точки зрения достоинствами, схема неудачна в том отношении, что насосное отделение получается больших размеров, а все сооружения громоздкими и дорогими. Кроме того, электродвигатели насосов находятся в неблагоприятных эксплуатационных условиях. Этот недостаток может быть устранен при установке вертикальных насосов (см. рис. 5).

Принцип работы здесь такой же, как и при других схемах, т.е. вода прошедшая сетку, поступает в подвальную часть всасывающего отделения, имеющую водонепроницаемое перекрытие, на котором располагаются насосы. Водонепроницаема и стенка между приемным и всасывающим отделениями выше перекрытия.

Существуют и другие схемы устройства береговых водозаборов, основные из них приведены в учебниках [2-4]. Здесь рассмотрены наиболее часто встречающиеся схемы.

Водоприемное отделение

.

Вертикальные насосы

сетки

Рис. 5. Принципиальная схема берегового водозабора совмещенного типа

с вертикальными насосами

Главные детали

Решетки водоприемных отверстий. Для задержания из получаемой воды механических примесей крупного размера, плавающих тел, водорослей и рыб приемные отверстия берегового колодца снабжаются грубыми решетками. Она представляет металлическую или, что редко, деревянную раму, внутри которой находятся стержни круглого, прямоугольного или фасонного поперечного профиля.

40-50 мм

_{6-10 мм}

А

Рис. 6. Сороудерживающая решетка

Стержни решеток простейших конструкций выполняют из полосовой и круглой стали и устанавливают по нормали к скорости течения в реке и с просветом 50-100 мм в труднодоступных отверстиях и 50 мм во всех других случаях. В водозаборах малой производительности расстояние между стержнями может быть уменьшено до 30 мм. В табл. 2 дана характеристика решеток.

Для того чтобы смягчить удары решетки при постановке ее на место, к нижней стороне рамы прикрепляется брусок из дуба.

Металлические решетки подвержены коррозии и образованию на их поверхности глубинного льда. Поэтому металлические стержни покрывают эбонитом или каучуком. С этой точки зрения целесообразно применение деревянных решеток, так как дерево обладает способностью противостоять образованию на нем внутриводного льда.

Таблица 2. Техническая характеристика сороудерживающих решеток

Примечания:

1. Рама решеток изготавливается из угловой стали для первых трех размеров и из швеллеров – для остальных решеток (стойки рам – из угловой и полосовой стали).

2. Внутренние размеры рам решеток соответствуют размерам водоприемных отверстий.

3. В и Н – соответственно ширина и высота рам решеток по наружному обмеру.

4. Н₁ – общая высота решеток (со скобой для подъема решеток и деревянным брусом у нижнего ригеля рам).

5. h – высота уголка (швеллера) рамы решетки.

6. δ · в – соответственно толщина и ширина стержня из полосовой стали.

7. Просвет между стержнями принят равным 50 мм.

8. Решетки являются нестандартизированным оборудованием.

При больших размерах решетки (см. таблицу 2) вес ее оказывается настолько значительным, что вызывает некоторые затруднения при работе с ней. Поэтому следует уменьшить размеры водоприемных окон путем увеличения их числа.

Сетки. Для процеживания воды, прошедшей решетки, применяются сетки, которые бывают в основном двух типов: неподвижные (плоские) и вращающиеся.

Неподвижная сетка представляет собой металлическую, реже деревянную раму, на которую натянута медная, латунная и оцинкованная, образующая плоскую сетку. Обычно сетка состоит из наложенных друг на друга двух полотен, одно из которых делается из проволоки диаметром 1-1,5 мм с ячейками от 2×2 мм до 5×5 мм, другое из более толстой (2-3 мм) с ячейками 20×20 или 25×25 мм. Второе, более толстое, предохраняет первое полотно от прорывов давлением воды при загрязнении сетки.

Размеры плоских сеток колеблются от 0,8 до 2 м (табл. 3).

Таблица 3. Технические характеристики плоских сеток

Для выполнения операций по очистке сетка должна быть подъемной и перемещаться при помощи подъемно-транспортных механизмов в соответствующих пазах направляющих швеллеров или уголков, укрепленных на стенках берегового водоприемного колодца.

При промывке сетка медленно поднимается кверху и на нее из брандспойта или через перфорированные трубы подается по желобу.

Для того чтобы процеживание воды не прерывалось, позади поднимаемой сетки устанавливается запасная.

В качестве приспособления для подъема сеток может быть применен тельфер на шарнирных тележках с ручным или электрическим передвижением по монорельсу. В малых водозаборах возможно применение тали с тормозом и комки.

Плоские сетки применяют при заборе воды из относительно чистых водоемов в водозаборах производительностью не более 1 м³/сек.

Существенным недостатком неподвижных сеток является то, что при подъеме их на промывку часть задерживающихся на них загрязнений падает обратно в колодец водозабора.

Между тем в системах водоснабжения как населенных пунктов, так и промышленных предприятий может потребоваться хорошее процеживание перед отстаиванием и фильтрацией. В таких случаях процеживание воды лучше производить при помощи вращающихся сеток, которые допускают промывку без прекращения их действия.

Вращающиеся сетки. Вращающиеся сетки используют при заборе больших расходов воды на засоренных водоемах. Они (рис.7) представляют собой по существу непрерывное проволочное полотно, перекинутое через два горизонтальных вала – нижний и верхний. Полотно состоит из отдельных металлических секций (рамок), на которые натянута сетка из некорродирующей проволоки диаметром 0,2 - 0,4 мм с просветами от 0,3x0,3 до 6х6 мм. Ширина полотна 2-3 м. Вращение сетки от мотора мощностью 2-5 кВт. Скорость движения составляет приблизительно 35-100 мм / сек.

Скорость поступательного движения сетки так же, как величина просвета зависит от требований к качеству воды.

Промывка и удаление загрязнений в этих сетках механизированы. Расход воды для промывки зависит от степени загрязненности сетки, скорости ее вращения, размеров ячеек полотна, вида загрязнений. Приблизительно он составляет 5-10, а в крупных до 15 л / сек, при напоре 40 м. Очистка сеток производится при достижении перепада напора на сетке в 5-10 см.

По способу подвода к сеткам загрязненной воды и отводу чистой многочисленные конструкции вращающихся сеток могут быть отнесены к четырем основным типам:

1. Схема установки с внутренним подводом и внешним отводом;

2. С внешним подводом и с внутренним отводом;

3. Лобовой подвод воды;

4. Лобово-внешний подвод воды.

Сетки каждого типа имеют свои преимущества и недостатки. Сетки с лобовым подводом воды (рис.8,а) имеют компактное устройство и удобны для осмотра. Однако при выходе из строя промывного устройства эти сетки переносят загрязнения во всасывающую камеру берегового колодца. Такую схему установки рекомендуется использовать при заборе воды из относительно чистого водоема и в случаях тяжелых шуголедовых условий. Схема установки с внутренним подводом и внешним отводом (рис.8,б) может быть рекомендована при относительно малых расходах водозабора и на реках с умеренными шуголедовыми условиями. Несмотря на относительную компактность сеточного отделения, такая схема имеет существенный недостаток. Очистка сетки затруднена, они плохо выносят загрязнения на поверхность и не могут извлекать шугу, которая скапливается в межсеточном пространстве. Сетки в лобово-внешним подводом воды (рис.8,г) дают наилучший эффект очистки, однако для их установки сеточный колодец должен иметь более сложную конфигурацию. Сетки с внешним подводом и внутренним отводом (рис.8,в) хорошо очищают воду, обеспечивают доступ к загрязненным поверхностям, но малоэффективно удаляют шугу, попавшую в водоприемную камеру. Их используют при большой производительности водозаборов и среднем количестве шуги.

Рис. 7. Вращающая ленточная сетка

Рис. 8. Схема подвода воды к вращающимся сеткам

Таблица 4. Техническая характеристика вращающихся сеток

Примечания:

1. Пропускная способность указана ориентировочно и уточняется расчетом в зависимости от глубины погружения сетки под расчетный уровень воды в сеточном отделении.

2. Скорость движения полотна сетки 4-5 м/мин.

3. Расход промывной воды (в л/с) для сеток марки ТН-15-20 при напоре 15-20 м, марки ТЛ-30 при напоре 40 м, марки СВБ-15-20 при напоре 30-40 м.

4. h – расстояние от центра закругления нижнего направляющего устройства до дна сеточного отделения;

h₁ – расстояние от оси механизма привода сетки до перекрытия;

h₂ – общая высота механизма привода сетки;

R - радиус закругления нижнего направляющего устройства.

5. Масса сетки указана ориентировочно в расчете на 1 м расстояния между осью механизма привода сетки и центром закругления нижнего направляющего устройства.

6. Для сетки СВБ-2350 размер h = 1250 дан для высоты порога из листовой стали (до бетонной подушки).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: