Конструктивная схема и оборудование берегового водозабора

Конструктивная схема берегового водозабора и состав оборудования зависят от рельефа берега, характеристики грунтов, производительности, взаимного расположения берегового колодца и насосной станции, условий забора воды из источника и ряда других факторов. Обычно даже в одном створе может быть несколько вариантов решений.

Рис. 8. Конструктивная схема берегового водозабора

с размещением оборудования

Для обеспечения нормального функционирования в водозаборах должно быть предусмотрено следующее оборудование (рис. 8.):

- решетки 1, защищающие водоприемные отверстия от попадания в них крупного сора и плавающих тел;

- сетки 2 для задержания мелкого мусора и крупной взвеси;

- рыбозащитные устройства 3 для предотвращения захвата молоди рыб при заборе воды;

- промывные устройства сеток 4;

- затворы 5 для отключения отдельных секций и элементов водозаборов;

- колонки 6 для управления затворами и задвижками;

- эжекторы 7 или насосы для удаления из береговых колодцев наносов;

- насосы 8 для подачи воды водопотребителю или на сооружения водоочистки;

- решеткоочистные машины 9 для очистки решеток на крупных водозаборах;

- подъемно-транспортные машины 10 для монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования.

Решетки сороудерживающие.Устанавливаются решетки на водоприемных отверстиях для предотвращения попадания в водозаборы сора и крупных плавающих тел.

Нашли применение следующие типы решеток: съемные, стационарные с механизмом очистки и решетки с электрообогревом.

Съемные сороудерживающие решетки (рис. 9.) просты по конструкции и широко применяются на водозаборах различных типов.

Рис. 9. Решетка съемная сороудерживающая

Стержни решетки 1 выполняются из полосовой стали, сечением 40–60 х 6 мм, и привариваются к нижнему 2 и верхнему 3 поясам рамы. Пояса рамы изготовлены из проката углового или швеллерного профиля. Расстояние между стержнями (прозор решетки), как правило, принимается 50 мм. К нижнему поясу рамы для смягчения ударов при посадке решетки на место крепится деревянный брус 4. К верхнему поясу приваривается дуга 5, предназначенная для захвата решетки при подъеме и опускании.

Для борьбы с обледенением в некоторых случаях стержни решеток, устанавливаемых на русловых водоприемниках, покрывают резиной.

Стационарные решетки с механизмом очистки (рис. 10) применяют на крупных водозаборах с большим количеством водорослей, щепы и другого сора в воде источника при небольших глубинах водозабора и незначительном колебании уровня воды в водоеме.

Рис. 10. Стационарная решетка с механизмом очистки

Стержни решетки 1 крепятся к раме, установленной под углом 70^о к горизонтали. Механизм очистки решетки состоит из двух пластинчатых цепей 2 с закрепленными на них щетками 3. Цепи натянуты между натяжными 4 и ведущими 5 звездочками. Ведущие звездочки получают вращение через цепную передачу 6 и редуктор 7 от электродвигателя 8. Для очистки щеток имеется щеточный барабан 9, приводимый в движение через передачи также от электродвигателя 8.

В процессе очистки щетки, перемещаясь снизу вверх, извлекают мусор из решетки и доставляют его в верхнюю зону, где с помощью щеточного барабана мусор сбрасывается в грязевой желоб 10 и водой транспортируется за пределы водозабора.

Решетки с электрообогревом применяются на береговых водозаборах для предотвращения обмерзания и закупорки решетки внутриводным льдом.

Рис. 11. Решетка с электрообогревом

Решетка с электрообогревом (рис. 11.) состоит из рамы 1, сваренной из угловой стали, деревянных брусьев 2, служащих в качестве изоляторов, стержней 3, приваренных к соединительным уголкам 4, ребер 5, удлинении 6 для присоединения кабеля и скоб 7 для подъема и опускания решетки. В этой решетке стержни соединены в электрической цепи попарно последовательно с помощью соединительных уголков 4 с использованием деревянных брусьев 2 в качестве изоляторов.

Сетки водозаборов

Для задержания мелкого мусора и крупной взвеси, находящихся в воде источника, после решеток на водозаборах устанавливаются сетки.

Нашли применение сетки плоские съемные и сетки вращающиеся ленточные.

Сетки плоские съемные широко применяются на водозаборах малой производительности до (1 м³/с), очень просты по конструкции, малогабаритны и благодаря этому в незначительной степени увеличивают размеры водозаборных сооружений. К их недостаткам следует отнести необходимость подъема сетки для промывки, возможность проскока загрязнений во время подъема в чистую зону, большую трудоемкость процесса промывки и невозможность его автоматизации.

Рис. 12. Плоская съемная сетка

Плоская съемная сетка (рис. 12.) состоит из металлической рамы 1, сваренной из угловой стали, к которой с помощью накладок 2 болтами 3 крепятся рабочее 4 и поддерживающее 5 сетчатые полотна. Для удобства натяжения и предотвращения вытягивания сетки в процессе эксплуатации края сетчатого полотна по всему периметру огибаются вокруг стержня 6. Захват сетки грузоподъемным устройством осуществляется за дугу 7, приваренную к верхнему поясу рамы. Для обеспечения долговечности применяются сетчатые полотна с проволокой из нержавеющей или оцинкованной стали, латуни, капрона и других коррозионностойких материалов. Размер ячеек рабочего сетчатого полотна принимается от 2х2 до 5х5 мм, диаметр проволоки 1–2 мм. Для поддерживающего полотна используется сетка с ячейками 20 х 20 мм, выполненная из проволоки диаметром 3 мм.

Водоочистные вращающиеся сетки применяются на водозаборах при расходах воды более 1 м³/с или значительном загрязнении воды водоема при меньших расходах.

Эти сетки свободны от недостатков, присущих плоским съемным сеткам, и позволяют полностью автоматизировать процесс промывки, однако требуют значительно большего увеличения размеров водозаборного сооружения, чем плоские сетки.

Затворы водозаборных сооружений.Для отключения отдельных секций или элементов водозаборов на ремонт или по эксплуатационной необходимости предусматриваются специальные затворы, которые подразделяются на временные и постоянные.

Временные затворы устанавливаются в рабочее положение на время отключения отдельных секций водозаборов и по истечении необходимости опять убираются. К ним относятся щитовые затворы. Постоянные затворы находятся на рабочих местах в течение всего времени работы водозабора, а отключение отдельных элементов водозаборов осуществляется управлением затворами. В качестве постоянных чаще всего используются затворы поворотные и задвижки. Установку серийно изготовляемых затворов и задвижек под уровень воды необходимо согласовать с заводом-изготовителем.

Рис. 13. Щитовой затвор

Щитовые затворы выполняются деревянными (для небольших водозаборов) и металлическими. Металлический щитовой затвор больших размеров (рис. 13) состоит из сварного каркаса 1, обшитого листовой сталью 2. Для снижения сил трения и соответственно усилия, для подъема и опускания затвор оборудуется грузовыми колесами 3, которые катятся в пазах водозабора. Направляющие ролики 4 исключают перекос затвора при опускании, а уплотнение 5 обеспечивает плотность перекрытия отверстия. В конструкции щитового затвора предусмотрен деревянный брус 6 для смягчения удара при посадке затвора и блоки 7 для подъема и опускания затвора.

Рис. 14. Колонки управления задвижками и затворами поворотными

Управление задвижками и затворами 1 (рис. 14, а), установленными под уровень воды и в труднодоступных местах, выносится на перекрытие водозабора и осуществляется с помощью специальных колонок 2. Шпиндель задвижки соединяется со шпинделем колонки штангами 3 с помощью муфт или фланцев 4. При длине штанг более 5 м предусматривается промежуточный подшипник 5, установленный на кронштейне 6.

Колонка управления (рис. 14, б) состоит из корпуса 1, имеющего в нижней части фланец для крепления колонки к перекрытию, шпинделя 2, механизма управления 3 и указателя степени открытия задвижки или затвора 4. Колонки для ручного управления задвижками оборудуются маховиком 7 (рис. 14, в). В конструкции колонок для ручного управления затворами поворотными (рис. 14, б) предусмотрен червячный редуктор 5 и маховик 6. Кроме того, на колонках может быть установлен электропривод (рис. 14, а), такой же, какой применяется на задвижках и затворах с электроприводом.