RU1778222C - Наносопромывное устройство авторегул тора плотинного водозаборного сооружени - Google Patents

Abstract

Использование: дл  промывки верхних бьефов плотинных водозаборных со оружений от наносов. Сущность изобретени : в отверстии затвора 2 авторегул тора на оси 14 подвешен плоский затвор с емкостью 15, в сливном отверстии 17 которой установлен клапан 18 с приводом в виде емкости 19, установленной в камере 20 с выходным отверстием 21 „ Система наполнени  емкости 15 выполнена в виде патрубка 22 с клапаном 23, установленного в водоприемнике 8 сооружени  и привода клапана 23 в виде камеры 26 с поплавком 25 Имеетс  задатчик уровн , выполненный в виде шахты 28 со щитком 29 и патрубка 309 закрепленного в щитке 29 Патрубок 22 и камера 26 сообщены гибки ми трубопроводами 2k и 27 с верхней частью емкости 15, а патрубок 30 - с камерой 20„ При превышении уровн  воды в водоприемнике 8 выше расчетного вода из емкости 15 сливаетс  через отверстие 17 и затвор, поворачива сь на оси 14„ открывает отверстие дл  со с промывки верхнего бьефа, 4 ил„ 1 ЗоП. ф-ЛЫ, С

Description

Изобретение относитс  к гидротехнике и предназначено дл  автоматизации водосбросных отверстий плотинных водозаборных сооружений, устраиваемых на участках рек горно-предгорной зоны.

Известен авторегул тор уровн  верхнего бьефа, содержащий плоский щит, укрепленный на консол х вращающихс  на оси, и уравновешенный противовесом .

Авторегул тор уровн  верхнего бье- &а данной конструкции используетс  при автоматизации речных пролетов водозаборных сооружений0

Основным его недостатком  вл етс  образование экрана при набегании потока на полотнище затвора, что преп тствует движению насосов к промыв- ному отверстию и сбросу их в нижний бьеф при ограниченных сбросных расходах чводы в источнике „

Известно устройство дл  промывки наносов с программным управлением, включающее пустотелую призму, укрепленную на горизонтальной оси вращени , сообщающуюс  с верхним бьефом типаю- щим патрубком, а с нижним - сифоном и

VJ VI

00

ю го го

работающее циклически: открыто-закрыто

Недостатком такого устройства  вл  етс  низка  эффективность использова- ни  излишков воды дл  промыва верхнего бьефа от наносов при прохождении паводковых расходов воды по реке и непроизводительный перерасход оросительной воды при расходах источника, не . превышающий расчетный расход отвода

При циклической работе устройства независимо от количества наносов в верхнем бьефе и изменени  уровней на сооружении осуществл етс  сброс воды , в нижний бьеф через заданные промежутки времени При расходах воды в источнике меньше или равных расходу воды отвода происход т значительные непроизводительные сбросы дефицитной « воды в нижний бьефо

При прохождении по реке паводковых расходов воды работа устройства в режиме открыто-закрыто может привести к значительному поступлению наносов в 2 водоприемник сооружени  и к снижению пропускной способности сооружени  в целом, т„к„ при прохождении паводковых расходов затвор определенное врем  будет находитьс  в закрытом поло- з жении полностью перекрыва  отверстие промывника0

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  авторегул тор предельного уровн , в котором расположен затвор промывного отверсти , При изменении уровней воды в верхнем бьефе от расчетного Нр до предельного Н„р сброс излишков воды и промывку наносов осуществл ет промывное устрйство,, 4 При достижении предельного уровн  в верхнем бьефе НПр срабатывает авторегул тор предельного уровн , одновременно поднима  и промывное устройство, обеспечива  пропуск паводковых расхо- дов по транзиту и смыв наносов в нижний бьеф сооружени 

.„50

Недостатками работы такого авторегул тора предельного уровн  с промывным устройством  вл етс  низка  эффекс тивность использовани  излишков воды на промыв наносов, трудоемкость настройки промывного устройства на задач- ный уровень, поступление наносов в во-ь доприемник вместе с излишками воды, J5 неустойчива  работа промывного устройства при быстромен ющихс  подход- Тных услови х потока

Q

g Q

5 о

. П ie

50

ь J5

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы за счет уменьшени  поступлени  наносов в водоприемник сооружени 

На фиг 1 изображена схема одно- пролетного плотинного водозаборного сооружени , вид сверху; на фиг 2 - разрез А-А на фмг0 1 (закрытое положение авторегул тора и открытое положение наносопромывного устройства); на фиг 3 разрез Б-Б на фиг 1 (открытое положение авторегул тора и наносопромывного устройства)j на фиг 4 - наносопромывное устройство авторегул тора плотинного водозаборного сооружени 

Наносопромывное устройство 1 подвешено к авторегул тору 2 и перекрывает промывное отверстие 3 Авторегул тор уровн  2 перекрывает водопропускное отверстие речного пролета плотинного водозаборного сооружени , имеющего водослив 5 дл  сброса излишков воды и плавающих предметов при паводковых расходах, разделительную стенку 6 и криволинейный водослив 7, образующих промывной тракт 8„ В водоприемнике 9 установлены стабилизаторы расхода 10 дл  подачи посто нных расходов воды в отвод щий канал 11 и задатчик уровн  12 промывного устройства 1 о Сброс излишков воды и плавающих предметов осуществл етс  через водослив 13о

Наносопромывное устройство 1 представл ет собой плоский затвор, перемещающийс  по горизонтальной оси вращени  1, с водоналивной емкостью 15. Псь вращени  1 и плоский затвор с наливной емкостью 15 прикреплены к тыловой грани регул тора уровн  2 Водоналивна  емкость 15 выполнена с воздушной трубкой 16 и сливным отверстием 17 в нижней части, перекрываемым клапаном 18 с поплавковым приводом 19, расположенным в камере 20, снабженной сливным отверстием 21 „ Система наполнени  водой емкости 15 выполнена в виде патрубка 22 с клапаном 23, установленного в водоприемнике 9 водозаборного сооружени  и сооб-, щенного гибким трубопроводом 2, и привода 25 клапана 23, выполненного в виде камеры 26 с поплавком, сообщенной гибким трубопроводом 27 с верхней частью наливной емкости 15с

Задатчик уровн  12 выполнен в виде шахты 28 с установленным в ее стенке

подвижным в вертикальном направлении щитком 29 и патрубком 30, закрепленным в щитке и соединенным гибкими трубопроводами 31 и 32 с камерами 20 и 26 приводов 19 и 25 клапанов 18 и 23.

/1л  первоначального запуска в работу наносопромывного устройства промывной затвор выполнен с отверстием 33 с установленным в нем клапаном 3, перемещающимс  при помощи жесткой т ги 35

Наносопромывное устройство работает следующим образом

Первоначально дл  обеспечени  положени  Закрыто емкость затвора 15 заполн ют водой путем открыти  отверсти  33, поворота клапана 3 и перемещени  жесткой т ги 35 Минимальный уровень, при котором емкость затвора находитс  в положении Закрыто, определ етс  отметкой входного отверсти  патрубка 220 После заполнени  ем10

вокруг оси вращени  1 и открыти  отверсти  3 промывного тракта 80

При дальнейшем повышении уровн  в водоприемнике 9, т0е„ при излишках воды в источнике, вода через отверстие задатчика будет поступать в камеру 20, обеспечива  открытие отверсти  17 и опорожнение емкости 15. Таким образом, устройство дл  промыва наносов находитс  в положении Откры- то и происходит сброс излишков воды через промывной тракт 8 с промывом наносов, отложившихс  у криволиней15

20

н  12„

При расходах воды в реке Qp, не превышающих расчетный расход отвод щего канала, весь расход поступает в

ного порога 7с.

При понижении уровн  в водоприемнике 9 до отметки входного отверсти  задатчика 12 доступ воды в камеру 20 прекратитс ,, а отток будет продолжатьс  через сливное отверстие 210 Клапан 18 при опорожненной камере 20 закроет сливное отверстие 17 емкости 15« Одновременно вода начнет поступать в емкость 15, заполн   ее„ Затвор начкости затвора 15 клапаном 3 закрыва- 25 нет прикрывать отверстие промывного ют отверстие 33, прекраща  доступ во- тракта0 В равновесном состо нии, т0е„ ды в емкость При этом клапан 18 пере- положении Открыто устройство будет крывает сливное отверстие 17 емкости находитьс  при расчетном уровне в ка- затвора 15, TOKO в камере 20 воды нет, мере водоприемника,т0е„ на отметке При повышении уровн  до отметки 30 входного отверсти  задатчика уров- входного отверсти  патрубка 22 вода начнет поступать в емкость 15 затвора через гибкий трубопровод 2k до полного ее заполнени „ Затем по гибкому трубопроводу 27 вода поступит в каме- 35 в°Доприемник 9 водозаборного сооруже- ру 26, где размещен поплавковый при- пи  и далее в отвод щий канал 11. В вод 25 клапана 23„ По мере заполне- водоприемнике 9 уровень не достигает ни  камеры 26 клапан 23 прикрывает расчетного, определ емого положением патрубок 22 и доступ воды в емкость отверсти  задатчика 120 Промывное уст- 15 затвора прекратитс „ Стационарное 40 Р°йств° 1 и авторегул тор уровн  2 на- положение затвора Закрыто обеспечиваетс  до тех пор, пока уровень воды не достигнет отверсти  задатчика 12, т„е0 расчетного уровн  в водоприемнике 9о При этом в источнике -избытков воды нет и вс  вода поступает в отвод щий канал 11 о

При достижении расчетного уровн  в камере водоприемника 9, определ в- мого положением входного отверсти  патрубка 30 задатчика 12, вода поступает через гибкий трубопровод 31 в

камеру 20 поплавкового-привода 199 расход отвод щего канала GJ, по вл ютс  излишки воды, которые в первую 55 очередь используютс  дл  промыва наносов , отложившихс  у криволинейного по- рога 7 и в промывном тракте 80 Так как Qp, (Ц к весь расход источника поступает в водоприемник 9,где устаход тс  в закрытом положении и верхний бьеА выполн ет роль отстойника. Период, когда весь расход реки Qp забираетс  в канал, т0е0 Qp ц

45  вл етс  не продолжительным и характерен дл  меженных расходов источника с малой концентрацией наносов в по токе, которые из-за малых подходных скоростей откладываютс  перед соору5Q жением в верхнем бьефе0

С увеличением расходов воды в ис

наполн   ее, Поплавковый привод под действием гидростатического давлени 

воды всплывает, поворачива  клапан

18, открыва  сливное отверстие 17 и опорожн   емкость 15„ Этим обеспечиваетс  поворот затвора и емкости 15

0

вокруг оси вращени  1 и открыти  отверсти  3 промывного тракта 80

При дальнейшем повышении уровн  в водоприемнике 9, т0е„ при излишках воды в источнике, вода через отверстие задатчика будет поступать в камеру 20, обеспечива  открытие отверсти  17 и опорожнение емкости 15. Таким образом, устройство дл  промыва наносов находитс  в положении Откры- то и происходит сброс излишков воды через промывной тракт 8 с промывом наносов, отложившихс  у криволинейн  12„

При расходах воды в реке Qp, не превышающих расчетный расход отвод щего канала, весь расход поступает в

нет прикрывать отверстие промывного тракта0 В равновесном состо нии, т0е„ положении Открыто устройство будет находитьс  при расчетном уровне в ка- мере водоприемника,т0е„ на отметке входного отверсти  задатчика уров- в°Доприемник 9 водозаборного сооруже- пи  и далее в отвод щий канал 11. В водоприемнике 9 уровень не достигает расчетного, определ емого положением отверсти  задатчика 120 Промывное уст Р°йств° 1 и авторегул тор уровн  2 на

нет прикрывать отверстие промывного тракта0 В равновесном состо нии, т0е„ положении Открыто устройство будет находитьс  при расчетном уровне в ка- мере водоприемника,т0е„ на отметке входного отверсти  задатчика уров- в°Доприемник 9 водозаборного сооруже- пи  и далее в отвод щий канал 11. В водоприемнике 9 уровень не достигает расчетного, определ емого положением отверсти  задатчика 120 Промывное уст- Р°йств° 1 и авторегул тор уровн  2 на-

ход тс  в закрытом положении и верхний бьеА выполн ет роль отстойника. Период, когда весь расход реки Qp забираетс  в канал, т0е0 Qp ц

 вл етс  не продолжительным и характерен дл  меженных расходов источника с малой концентрацией наносов в по токе, которые из-за малых подходных скоростей откладываютс  перед сооружением в верхнем бьефе0

С увеличением расходов воды в ис

новлены стабилизаторы расхода 10, обеспечивающие подачу практически посто нного расхода в отвод щий канал, то в водоприемнике уровень воды повы- ситс , достигнет отверсти  задатчика 12, что приведет к срабатыванию промывного устройства 1 и открытию промывного тракта 8 (фиг. 2). Криволинейный порог 7 в совокупности с раздели- тельной стенкой 6 обеспечивают устойчивое циркул ционное течение, обладающее значительной транспортирующей способностью вдоль промывного тракта 8 и обеспечивающее сброс наносов в . нижний бьеф сооружени „

Перед криволинейным порогом по всей длине его вследствие работы местной поперечной циркул ции образуетс  зона,свободна  от наносов, в ре- зультате чего в водоприемник поступает вода, очищенна  от наносов0 В таком режиме сооружение работает при расходах в источнике

Qp Фк + ЭПр

где $}к - расчетный расход отвод щего

канала;

0„р расход промывникао Дальнейшее увеличение расходов воды а источнике вызывает повышение уровн  воды в верхнем бьефе и когда он достигнет расчетного, в работу вступает авторегул тор уровн  2 с од- повременным подъемом промывного устройства 1 о Промыв наносов осуществл етс  по всему фронту сооружени  с их удалением через отверсти  центральног пролета и промывника0 Такой режим ра- боты сооружени  сохранитс  при сред- нелетних расходах в источнике, когда

V к + Япр+ Чр.л

где Qpn расход воды центрального

пролета 0

Паводковый период работы сооружени  характеризуетс  повышенными расхо 0 5

0

0

5 40

45

дами в реке,когда часть его сбрасываетс  через водосливы 5 и 13 и полностью очищаетс  верхний бьеф от наносов „

С понижением расходов воды в источнике режимы работы сооружени  аналогичны описанным,,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1 о Накосопромывное устройство авторегул тора плотинного водозаборного сооружени , включающее подвешенный в промывном отверстии подпорного затвора на горизонтальной оси плоский про- мывной затвор с водоналивной емкостью на тыловой его грани, задатчик уровн , установленный в водоприемнике сооружени , и систему наполнени  емкости водой, причем емкость выполнена с воздушной трубкой и сливным отверстием в нижней части, отличающеес  тем, что,с целью повышени  эффективности работы за счет уменьшени  поступлени  наносов в водоприемник сооружени , оно снабжено установленным в сливном отверстии емкости клапаном с приводом, выполненным в виде камеры с поплавком и выходным отверстием, а система наполнени  емкости водой выполнена в виде патрубка с клапаном, установленного в водоприемнике сооружени  и сообщенного гибким трубопроводом с верхней частью емкости, и камеры с поплавком дл  привода клапана, сообщенной гибким трубопроводом с верхней частью емкости, причем задатчик уровн  выполнен в виде шахты с установленным в ее стенке подвижным в вертикальном направлении щитком и патрубка , закрепленного в щитке и соединенного гибкими трубопроводами с камерами приводов клапанов
2. 2. Устройство по п„ отличающеес  тем, что промывной затвор выполнен с отверстием и запорным клапаном , установленным в отверстии.

   ф

   .t г

   / ////// ///////// ///////

   - и U 9U

   I

   му w

   и U 9U

   му w

   &

   L. iJL

   гу i

   чГ

   .IZQlLl

   ФигЗ

   Ъ- W/1

   4L г

   0