Гаситель энергии жидкости предназначен для уменьшения скорости и потока в определенных системах, например, канализационных. Эти устройства могут принимать разные формы, включать в себя камеры или элементы, которые препятствуют свободному движению жидкости. Так они уменьшают ее кинетическую энергию и предотвращают повреждение инфраструктуры. Ученые ПНИПУ разработали устройство со сроком службы не менее 50 лет и повышенной эффективностью для гашения канализационного потока. Изобретение находится на стадии внедрения для реконструкции и капремонта сетей канализации.
Гаситель энергии движущейся жидкости после напорной подводящей трубы в приемном колодце / © Ольга Ручкинова, ПНИПУ
Разработка проведена в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Федеральная служба по интеллектуальной собственности уже приняла положительное решение о выдаче патента на изобретение.
Колодцы-гасители напора устанавливаются на участках с повышенной скоростью движения стоков, например, после канализационной насосной станции, которая подает жидкость под давлением. Обычно они размещаются при соединении напорного и самотечного участков сети, чтобы предотвратить разрушение труб повышенными скоростями потока. Главная задача такой установки – восстановление рабочих показателей давления, скорости течения и уровня заполнения трубы на сложных участках трубопровода.
Эксплуатируемые в настоящее время колодцы выполнены из железобетона. Однако сточные воды являются агрессивными к такому материалу из-за выделения сероводорода и биологической коррозии. В ряде крупных городов фиксировались техногенные аварии из-за обрушения жлезо-бетонных труб и колодцев.
Ученые Пермского Политеха разработали гаситель энергии движущейся жидкости из стеклокомпозитного материала. Устройство работает следующим образом. Канализационный поток (в основном водная смесь веществ органического происхождения и смесь дурнопахнущих газов) поступает по подводящему патрубку в колодец под напором. Он ударяется об отражательный экран, который удерживается вертикальными стержнями. Жидкость и газы выходят послойно от экрана в зазоры и затем в колодец. Они с разной скоростью попадают на лоток и проходят самотеком в отводящий участок трубы. Такая система не дает возможности переполнения и увеличивает пропускную способность.
«В нашей разработке в качестве гасителя энергии кроме отражательного экрана служат также все поверхности внутри колодца и самого корпуса. Они изготовлены из монолитного стеклокомпозитного материала, который обладает высокой ударной прочностью, антифрикционными свойствами и химической инертностью, то есть не участвует в реакциях с жидкой и газообразной составляющими канализационного потока. Это позволяет увеличить срок эксплуатации устройства до 50 лет и больше», – поделилась доктор технических наук, заведующая кафедрой «Теплогазоснабжение, вентиляция и водоснабжение, водоотведение» ПНИПУ Ольга Ручкинова.
Изобретение ученых Пермского Политеха значительно эффективнее гасит энергию канализационного потока жидкостей несмотря на ее большую плотность. Устройство позволяет проще реализовать необходимые функции, а выбранный материал увеличивает срок эксплуатации. Проект находится в стадии внедрения в городские канализации в Перми.
