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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2046880

Ein Verfahren der planktonischen Organismen aus der Zerstörung von Kavitation in hydraulischen UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG Schutz

Ein Verfahren der planktonischen Organismen aus der Zerstörung von Kavitation in hydraulischen UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG Schutz

Name des Erfinders:. Lashkov AS; Kirillov KI
Der Name des Patentinhabers: Lashkov Anatoly Stepanovich
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1991.09.26

Verwendung: in Turbinen von Wasserkraftwerken, Pump Radsysteme zum Schutz von Planktonorganismen vor der Zerstörung durch Kavitation. Die erfindungsgemässen gelieferten Luftblasen in 4 1 Wasser Strom Auftreffen auf das Laufrad 2 Hydromaschine 3, die Blasenbildung in dem Bereich 1 durchgeführt, 5 unterhalb der Mittellinie des Stroms liegt, in Form von Blasen einheitlicher Gruppen in Linie angeordnet sind. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst einen Kompressor 7, verbunden mit dem Luftkanal 8 mittels der Bildung von Blasen, die in Form von mindestens einem Rohr 9 über den Strömungs 1 und mit einem Loch angeordnet, besteht, wobei die Länge der Rohrleitung 8 ist sichergestellt, dass das Rohr 9 in Strom 1 liegt unterhalb seiner Mittellinie 5. gegebenen Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein spezielles Design Anordnungen und Modifikationen Wasserwerk Einrichtungen und kann in Wasserströmungsmaschinen, Lageranlagen, Rad Pumpenaggregate und andere fahrbare hydraulische Maschinen , um vom Tod Planktonorganismen durch Kavitation zu schützen verwendet werden.

In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass, wenn Wasser durch die hydraulische Maschine Wasserpumpspeicherkraftwerke, Rad Pumpeinheiten und andere hydraulische Maschinen Rad planktonischen Organismen, die im Wasser sind, durch Kavitation sterben. Außerdem wurde gefunden, daß diese Organismen eine Hauptursache eines solchen zerstörenden Phänomen der Kavitation sind, da keine Luft in dem Wasser Blasen und planktonischen Organismen sind die Kerne von Kavitation Wasserspalt. Zum Zeitpunkt der Kavitation Pause Wasser auf Planktonorganismen ist ihre Zerstörung und Tod.

Darüber hinaus wurde gefunden, dass die Kavitation auf planktonischen Organismen entwickeln, die Kavitation Wirkung auf die Elemente der Strömung der hydraulischen Maschine ist viel intensiver als während Kavitationsblasen in die Luft austritt.

Als Planktonorganismen die Grundlage des Lebens der Stauseen sind, führt ihre Zerstörung schließlich zum Tod aller Lebewesen in den Flüssen und Seen. Unterhalb der Dämme aus der Fülle von toter organischer Substanz Wasser beginnt zu faulen. Mit dem Tod von Planktonorganismen in hydraulischen Pumpeinheiten, entworfen, um die Bevölkerung zu versorgen mit Wasser zu trinken, wird dieses Wasser mit toten gesättigt, organische Substanz zerfallen.

Studien haben gezeigt, Hydrobiologists führende, Hochdruck-Wasserturbinen in Wasserkraftwerke sind fast alle (90%) Zooplankton getötet und fast alle (97%), Phytoplankton, Bakterioplankton und teilweise getötet.

Somit ist das Problem des Schutzes von planktonischen Organismen vor Zerstörung aufgrund von Kavitation in hydraulischen Maschinen global sowohl in Bezug auf die Umwelt, und Kavitationseffekte auf die Elemente der Strömungs der hydraulischen Maschine zu verringern.

Es ist ein Verfahren zum Schutz von Planktonorganismen vor der Zerstörung durch Kavitation in hydraulischen Maschinen teilweise dieses Problem zu lösen. Das Verfahren umfasst das Bilden und die Luftblasen in den Wasserstrom zu dem Laufrad Falsch hydraulischen Maschine zugeführt wird. Die Bildung von Luftblasen wird in einem Bereich oberhalb der Mittellinie der Wasserströmung angeordnet durchgeführt. In dieser Form der Blasen in dem Brenner gebildet wird. Luftblasen gemischte Strömung von Wasser in seinem Querschnitt und sind Kavitationskeime Wasser brechen. Damit der Übergang Bruch der Kavitation Wasser Planktonorganismen auf den Luftblasen.

Allerdings ist die Wirksamkeit des Schutzes von planktonischen Organismen vor Zerstörung und Verringerung von Kavitation Wirkung auf Elemente der Strömung der hydraulischen Maschine, in diesem Fall sind nicht ausreichend hoch. Dies ist, weil die Bildung von Luftblasen in der Wasserströmung im Bereich des Auftreffens auf das Flügelrad hydraulischen Maschine, Luftblasen schwer Sättigungswasserschichten unter dem axialen Strömungsweg. Luftblasen in der Form einer Fackel erzeugt einen schmalen Bereich der oberen Schichten der Wasserströmung durchlaufen. Darüber hinaus ist die Bildung von Blasen haphazard, haben sie eine unterschiedliche Größe und, als Folge davon unterschiedliche Aufstiegsgeschwindigkeit. Das Ergebnis ist nicht gleichmäßige Verteilung der Luftblasen während des gesamten Strömungsquerschnitt erreicht. Es bildete Luftblasen malonasyschennye Zone, wo der Übergang Bruch der Kavitation Wasser Planktonorganismen auf den Luftblasen nur teilweise erfolgt. Studien haben gezeigt, dass mit dieser Methode tötet bis zu 70% des Zooplanktons und Phytoplankton.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einer Druckluftquelle, einer Einrichtung zum on runner hydraulischen Maschine auftreffenden Luftblasen in der Wasserströmung zu erzeugen, und eine Luftleitung verbindet sie. Mittel zum im Bereich oberhalb der Mittellinie angeordnet gespeicherten Luftblasen erzeugen die Wasserströmung und wird als Buchse montiert auf dem Ende der Luftleitung ausgelegt. Airflow den Trichter im Wasser als Fackel austretende in einzelne Ampullen zerdrückt, die Mischwasserströmung und Kavitation sind Kerne sind Wasserspalt. Damit der Übergang Bruch der Kavitation Wasser Planktonorganismen auf den Luftblasen. Die Gründe für den Mangel an wirksamen Schutz der planktonischen Organismen vor Zerstörung und Kavitationseffekte auf die Elemente der Strömungs der hydraulischen Maschine zu verringern, wenn die Vorrichtung oben erwähnt verwendet wird.

Das technische Ergebnis der Erfindung ist der Schutz von planktonischen Organismen vor der Zerstörung zu gewährleisten durch Kavitation in hydraulischen und Erstellungseinheit für dessen Durchführung, bei dem die Einrichtung zum Erzeugen von Luftblasen in einer derartigen Weise gebildet, um eine gleichmäßige Sättigung der Blasen Luftaufprall auf das Flügelrad hydraulischen Maschine fließen, um sicherzustellen, entsprechend über seine gesamte Querschnitt. Dies macht es möglich, Wasser Kavitation Bruch mit planktonischen Organismen auf die Blasen über den Querschnitt des Strömungs Auftreffen auf das Flügelrad hydraulischen Maschine zu übertragen, und dadurch die Wirksamkeit des Schutzes von planktonischen Organismen erhöhen und Kavitationseffekte auf die Elemente der Strömungs der hydraulischen Maschine zu verringern.

Dies wird durch ein Verfahren zum Schutz von planktonischen Organismen vor Zerstörung aufgrund von Kavitation in hydraulischen Maschinen erreicht, umfassend die Bildung und Blasen in den Wasserstrom Auftreffen auf das Flügelrad hydraulischen Maschine liefert, die Bildung von Luftblasen in dem Bereich durchgeführt, unter dem axialen Strömungspfad angeordnet in Form von Gruppen homogenen Blasen, die in einer Linie angeordnet sind.

In diesem Verfahren werden Luftblasen gebildet breiter Front alle Schichten Auftreffen auf dem Laufrad fließen eindringen aufgrund hydraulischen Maschinen und gleichmäßig gesättigten Strömungsstrahlen um seinen Querschnitt zu vermischen. Dies gewährleistet den Übergang Ruptur von Wasser planktonischen Organismen Kavitation auf die Blasen über den Querschnitt der Wasserströmung durch die hydraulische Maschine Laufrades Zone geleitet. Dementsprechend ist es signifikant im Vergleich mit dem bekannten Verfahren wird die Anzahl der toten Planktonorganismen reduzieren, d.h. die Effizienz ihres Schutzes zu erhöhen. Dementsprechend Kavitation und geringere Auswirkungen auf die Strömungsseitigen hydraulischen Maschinenelemente.

Bei dem Verfahren vorgesehen, um den Fall, daß die Bildung von Luftblasen in Querrichtung Gruppen von Strömungs in denen jeweils orientiert getragen wird die Blasen die gleiche Größe haben, wobei die Größen der Blasen anderen Gruppen.

Ein solches System von Blasenbildung am besten geeignet für große hydraulische Maschinen mit einem großen Strömungsquerschnitt Auftreffen auf das Flügelrad. In diesem Fall können wir die Dimensionen der Blasen zu finden und somit die Aufstiegsgeschwindigkeit so daß alle Schichten trotz ihrer großen Querschnitt fließt gleichmäßig mit Luftblasen gesättigt sein. Aufgrund dieser Tatsache durch die hohe Effizienz des Schutzes von Planktonorganismen vor der Zerstörung zu Kavitation.

Bei der Durchführung des Verfahrens zur Verfügung gestellt wird, und den Fall, dass Luftblasen in dem Bereich zusätzlich ausgebildet sind, über die axiale Strömungslinie. In diesem Fall nimmt die Sättigungszeit Blasen des Luftstroms über den gesamten Querschnitt.

Ein solches System der Bildung von Luftblasen die am besten geeignete für hydraulische Maschinen mit einer kurzen Wasserleitung.

Für alle Instanzen des Verfahrens ist es ratsam, dass die minimale Größe der Luftblasen fopmiruemyh die maximale Größe von planktonischen Organismen in dem Wasserstrom enthalten überschreiten. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass der Übergang zu einer vollständigen Kavitation Bruch Wasser Planktonorganismen auf Luftblase notwendig ist, dass die Blasengröße als Planktonorganismen.

Technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zum Schutz von planktonischen Organismen vor Zerstörung aufgrund von Kavitation in hydraulischen Maschinen, eine Druckluftquelle umfasst, mit einem Luftkanal verbunden ist mit Mitteln zur Bildung von Luftblasen in der Wasserströmung Auftreffen auf runner hydraulische Maschine, eine Einrichtung zum Blasen bilden, Luft ist in Form von mindestens einem länglichen Hohlkörper mit Löchern entlang dieser angeordnet ist und der Luftkanal mit einer Länge gebildet, wobei die Mittel zum Bereitstellen Lage in dem Bereich unterhalb des axialen Strömungslinie des Auftreffens auf das Flügelrad hydraulischen Maschine.

Luftblasen durch dieses Gerät erzeugt eine bestimmte Größe in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Löcher, aus denen sie ablaufen und sind in einer Linie angeordnet sind. Gerät damit Luftblasen gebildet breiter Front Wasserstrom durchdringen, um das Laufrad hydraulische Maschine Falsch und dadurch das Mischen der Strömungsstrahlen gleichmäßig über seinen Querschnitt gesättigt. Somit kann ein Übergang Lücke Kavitation Wasser Planktonorganismen auf den Luftblasen über den Querschnitt der Strömung des Wassers durch die hydraulische Maschine Laufradzone geleitet. Dieses Gerät liefert signifikant im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung eine Abnahme der Zahl der Toten planktonischen Organismen, das heißt. E. die Effizienz ihres Schutzes erhöht. Demgemäß wird erreicht, und eine Reduzierung der Kavitation Wirkung auf die Elemente der Strömung der hydraulischen Maschine.

Wenn implementiert Vorrichtung eine Ausführungsform bereit, wobei das Mittel zum Erzeugen von Luftblasen als Rohr über dem Strömungs Auftreffen auf das Flügelrad Hydraulikmaschine angeordnet gebildet werden können, sind die Öffnungen in der in mehreren Reihen angeordnet ist, in jeder von denen sie die gleiche Fläche haben, die sich von quadratische Löcher anderen Reihen.

Eine solche Ausführungsform eignet sich am besten für große hydraulische Maschinen mit einem großen Strömungsquerschnitt Auftreffen auf das Flügelrad. In diesem Fall ist es möglich, die Größe dieser Flächen in Reihen von Löchern, die Luftblasen mit Abmessungen ausgebildet werden zu wählen, und somit die Aufstiegsgeschwindigkeiten sie eine gleichmäßige Sättigung aller Schichten des Wasserstroms trotz seiner großen Querschnitt gewährleisten. Aufgrund dieser Tatsache durch die hohe Effizienz des Schutzes von Planktonorganismen vor der Zerstörung zu Kavitation.

Wenn das Gerät die Implementierung und stellt eine Ausführungsform, bei der es ein zusätzliches Mittel zur Erzeugung von Luftblasen enthält, montiert Luft auf dem Rohr in einem Bereich oberhalb des axialen Strömungslinie des Auftreffens auf das Laufrad hydraulischen Maschine. In diesem Fall vorgesehen Sättigungszeit Reduktion Blasen des Luftstroms über den gesamten Querschnitt.

Diese Option eignet sich am besten für die Realisierung von hydraulischen Kurz Fließgewässer.

Für alle Ausführungsformen der Vorrichtung ist es ratsam, einen Mindestdurchmesser der Öffnungsfläche zu haben, die die maximale Menge an Planktonorganismen in dem Wasserstrom enthalten liefert. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass die vollständige Übergang Kavitation Bruch Wasser mit Plankton auf der Luftblase erforderlich ist, dass Luftblasen größer als Plankton.

Fig. 1-2 ist ein Diagramm eines Verfahrens zum Schutz vor Zerstörung von planktonischen Organismen nach der Erfindung; Die Figuren 3-4 auf der gleichen, wenn in hydraulischen Kurzwasserleitung umgesetzt werden; Figur 5 eine Vorrichtung zum Schutz vor Zerstörung von planktonischen Organismen nach der Erfindung; 6 ist die gleiche, realisiert, wenn in hydraulischen Kurzwasserleitung.

Ein Verfahren der planktonischen Organismen vor der Zerstörung zu schützen durch Kavitation in hydraulischen Maschinen ist, dass der Wasserstrom 1 (Abbildung 1), Laufrad Hydrofalsch 2 3 4 Luftblasen zugeführt. Die Bildung von Luftblasen 4 ist in einem Bereich durchgeführt, unter der Mittellinie 5 1 des Wasserflusses. 4 Die Luftblasen bilden, in einer einzigen Linie angeordnet sind Gruppen. Wie aus Abbildung 2 zu sehen ist, vier Luftblasen breiter Front Schichten Strom und ein Wasserstrahlströmung durchdringen durch Wasser Rühren 1 wird gleichmäßig über den gesamten Querschnitt gesättigt. Dies gewährleistet den Übergang Bruch der Kavitation Wasser Planktonorganismen auf den vier Luftblasen über den Querschnitt 1 von Flusswasser durch die Zone Laufrad 2 Hydro 3. Dadurch wird eine hohe Effizienz von Planktonorganismen Schutz vor dem Tod durch reduzierte Kavitation und Kavitationswirkungen vorbei auf die Elemente der Strömungs der hydraulischen Maschine.

In großen hydraulischen Maschinen mit einem großen Querschnitt der Bildung von Luftblasen Wasserstrom 1 vier wird vorteilhaft in Form von Bändern orientierte Quer 1. streamen In jeder Gruppe durchgeführt wird, sind vier Luftblasen die gleiche Größe. Die Größe der Luftblasen in 4 verschiedenen Gruppen unterschiedlich sind. In diesem Fall ist es möglich, die Größe der Luftblasen 4 in der Weise, dass alle Schichten des Wasserstromes 1 trotz seines großen Querschnitt zu wählen, wird 4 Luftblasen gleichmäßig gesättigt sein. Aufgrund dieser großen hydraulischen Maschinen und die hohe Effizienz von Planktonorganismen Schutz vor dem Tod durch Kavitation.

Bei hydraulischen Maschinen 6 die Wasserleitung mit einem kurzen (3, 4) eine weitere zweckmäßige Luft 4 bilden in der Anströmung Blasen Mittellinie 5 1 Wasser Auftreffen auf das Laufrad 2 hydraulischen Maschine 3. In diesem Fall nimmt die Sättigungszeit der Fluss von Luftblasen 4 1 das Wasser über seinen Querschnitt, während eine hohe Performance-Schutz von Planktonorganismen vor der Zerstörung durch Kavitation zu halten.

Für alle Instanzen des Verfahrens ist es ratsam, dass die Mindestgröße der erzeugten Luftblasen die maximale Größe von planktonischen Organismen in dem Wasserstrom enthalten überschreitet. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass die vollständige Übergang Kavitation Bruch Wasser mit Plankton auf der Luftblase erforderlich ist, dass Luftblasen größer als Plankton.

Vorrichtung zum Schutz vor Zerstörung von planktonischen Organismen (5) umfasst einen Kompressor 7, ein Luftkanal 8 mit den Mitteln zum Erzeugen von Luftblasen gebildet werden, beispielsweise ein Rohr 9. Das Rohr 9 entlang mehrerer Reihen von Löchern 10 getragen, die für die Bildung von Luftblasen .

Im Fall dieser Vorrichtung ein großer Gidromashina wünschenswert, dass die Löcher in jeder Reihe 10 die gleiche Fläche haben. Quadratische Öffnungen 10 in unterschiedlichen Reihen angeordnet sind unterschiedlich. Die Länge der Luftleitung 8 ist so gewählt, dass das Rohr 9 in einem Bereich, der sich unterhalb der axialen Strömungsleitung des Auftreffens auf das Flügelrad hydraulischen Maschine.

In dem Fall der Vorrichtung in der Wasserleitung Gidromashina kurze ratsam Luftleitung 8 (6) eine zusätzliche Rohrleitung 11 mit Löchern 10 ähnlich zu Löchern in dem Rohr 9. Das Rohr 11 in einer solchen Position ist die Luftleitung 8 angeordnet werden, in einem Bereich oberhalb der axialen Strömungslinie des Auftreffens auf das Flügelrad hydraulischen Maschine.

Um die vollständige Übertragung der Kavitation Pause Wasser mit Plankton auf den Luftblasen sicherzustellen, ist notwendig, dass der minimale Durchmesser Loch 10 eine Fläche hatte, die die Bildung von Luftblasen wird sichergestellt, dass im Wasserstrom enthaltenen größer als die maximale Größe von Planktonorganismen sind.

Wenn diese Vorrichtung in großen hydraulischen Maschinen Rohr unter Verwendung von 9 9 und 11 sind über den Strömungs Auftreffen auf das Flügelrad hydraulischen Maschine angeordnet ist. Wenn das Gerät in kleinen hydraulischen Maschinen verwendet, kann entlang der Strömung positioniert werden.

Im Betrieb wird Druckluft aus dem Kompressor 7 (Figur 5) wird über Leitung 8 in die Leitung 9 in den Luftstrom durch die Löcher 10 zugeführte Luftblasen mit einer bestimmten Größe gebildet werden, ist streng abhängig von der Fläche dieser Bohrung. Ferner ist der Prozess des Sättigungswasserstrom von Luftblasen und Kavitation Gangsspalt mit Wasserblasen auf planktonischen Organismen, oben im Detail diskutiert.

Das Verfahren zum Schutz von Planktonorganismen vor der Zerstörung durch Kavitation und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann in Turbomaschinen verwendet werden, um bestehende, im Bau oder Wasserkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, hydraulische Maschinen Pumpeinheiten und andere hydraulische Maschinen projiziert. Das Verfahren und die Vorrichtung sind einfach zu implementieren. Studien haben gezeigt, dass die Durchführung dieser Verfahren und eine Vorrichtung, planktonischen Organismen vor der Zerstörung durch Kavitation verwaltet vom Tod bis zu 90% des Zooplanktons und Phytoplankton zu schützen.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur in hydraulischen Maschinen von Tod planktonischen Organismen durch Kavitation zu schützen, umfassend die Bildung und Blasen in den Wasserstrom Auftreffen auf das Flügelrad hydraulischen Maschine zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung von Luftblasen ist, in dem Bereich unterhalb des axialen Strömungsweges in Form von Gruppen angeordnet durchgeführt homogenen Blasen, die in einer Linie angeordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung von Luftblasen quer Strömungs Gruppen orientiert getragen wird, in die jeweils von der gleichen Größe von Blasen Bereitstellung Größe von Blasen olichno in anderen Gruppen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Luftblasen werden zusätzlich in dem Bereich gebildet, über der axialen Strömungslinie.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche. 1. März, daß Blasen gekennzeichnet sind mit einer Mindestabmessung größer als die maximal zu erwartende Größe Planktonorganismen enthalten in den Wasserstrom gebildet werden.

5. Vorrichtung zum Schutz vor Zerstörung von planktonischen Organismen durch Kavitation in hydraulischen Maschinen, eine Druckluftquelle umfasst, die mit dem Luftleitungsmittel Luft Luftblasen in der Wasserströmung zu erzeugen Auftreffen auf runner hydraulischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen durchBlasen in Form von zumindest einem länglichen Hohlkörper mit Löchern entlang dieser angeordnet ist und der Luftkanal mit einer Länge gebildet, die zum Erzeugen von Luftblasen in dem Bereich unterhalb des axialen Strömungslinie des Auftreffens auf das Flügelrad hydraulischen Maschine Erfassungsmittel gewährleistet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Hohlkörper als Rohr ausgebildet ist, der zur Verfügung stehenden Wasserfluss durch das Auftreffen auf das Flügelrad Hydraulikmaschine, wobei die Löcher in dem Rohr in mehreren Reihen angeordnet sind, in jeder von denen sie die gleiche Fläche haben, verschiedene aus dem Bereich der Öffnungen der anderen Reihe.

7. Vorrichtung nach Anspruch. 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zusätzliches Mittel zum Erzeugen von Luftblasen umfaßt, montiert Luft auf das Rohr in der liegenden Bereich in dem Arbeitszustand des Gerätes über dem Wasserströmungs Axiallinie des Auftreffens auf das Flügelrad hydraulischen Maschine.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen einen Mindestdurchmesser-Bereich haben, um die Bildung von Luftblasen sicherzustellen, dass in dem Wasserstrom enthalten ist größer als die maximal zu erwartende Größe Planktonorganismen sind.

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Erscheinungsdatum 12.01.2007gg