RU1798428C - Водоприемник гидроэлектростанции - Google Patents

Abstract

Использование: водоприемники гидроэлектростанций , обеспечивающие забор поверхностных слоев воды. Сущность изобретени : при понижении уровн  воды в водохранилище поплавок опускаетс  одновременно с гибкой св зью. За счет удлинени  гибкой св зи и увеличени  ее массы со стороны шторы усилие, передаваемое гибкой св зью на опорную балку, увеличиваетс , Происходит перекатывание опорной балки вследствие выполнени  ее нижней поверхности криволинейной, чем обеспечиваетс  самоуравновешивание системы. Поплавок при этом погружаетс  в воду до уровн , обеспечивающего стабильное состо ние системы, противовес поднимаетс . При повышении уровн  воды стабильное состо ние системы осуществл етс  перекатыванием опорной балки с подъемом поплавка и опусканием противовеса. 4 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству, в частности к конструкци м селективных водозаборов водоприемников турбинных водоводов гидроэлектростанций (ГЭС),

Целью изобретени   вл етс  снижение материалоемкоети, повышение надежности и упрощение эксплуатации водозабора.

На фйг.1 изображен поперечный разрез на реи водозабора; на фйг.2 - план водозабора; на фиг.З - узел I на фиг. 1, представл ющий собой конструкцию опорной балки; на фиг Д-работа опорной балки в процессе работы устройства.

. Селективный водозабор водоприемни- .ка турбинного водовода 1 гидроэлектростанции включает затвор 2, секционную штору 3 с водонепроницаемой обшивкой в нижней части и сороудерживающей решеткой в верхней части, котора  уравновешена посредством поплавкового устройства 4 и груза - противовеса 5, соединенного со шторой гибкой св зью б, сопр женной через систему блоков 7 с опорной балкой 8, размещенной на верхней горизонтальной поверхности рамной конструкции 9, имеющей водопропускные отверсти  10. Опорна  балка выполнена в виде балансирного сегмента, нижн   поверхность 11 которого выполнена криволинейной и опираетс  на закладную опорную плиту 12, заложенную в бетон на

ч ю

00

к

00

верхней поверхности рамной конструкции

9. ,: . . -.

Устройство работает следующим образом . . . . .

При неизменном уровне воды в водохра- нилище система находитс  в равновесии, стабильность которого поддерживаетс  поплавком 4, расположенным в верхней части шторы 3.:

При понижении уровн  водохранилища поплавок 4,зависает, в результате чего усилие , передаваемое гибкой св зью 6 на опорную балку 8, увеличиваетс . Происходит перекатывание опорной балки 8, что приводит к опусканию шторы 3 с поплавком 4 и подъему противовеса 5. Поплавок 4 при этом разгружаетс  в воду до уровн , обеспечивающего стабильное состо ние системы , противовес 5 поднимаетс .

При повышении уровн  воды в водохра- нилище разгружаетс  Плечо опорной балки 8 со стороны шторы 1, т.к. увеличиваетс  выталкивающа  сила, действующа  на поплавок . 4. Происходит самоуравновешива

ние системы в результате перекатывани 

опорной балки 8, подъема шторы 3 и опускани  противовеса 5.

Теоретически работу устройства можно описать с помощью чертежа, изображенного на фиг.4.

Здесь прин ты следующие обозначени : ;

Ршт-усилие, передаваемое отселект ив- ной шторы на рычаг опорной балки;

Рпр-усилие, передаваемое отпротиво- веса на рычаг опорной балки;

L-рассто ние между ()-ками приложени  сил Рщт и Рпр, . ..

1шт, II.UT ±Al - плечо усили  РШТ относительно точки опоры рычага в зависимости от

изменени  Рщт.

А Рщт -увеличение усили  Рщт, св занное с удлинением гибкой св зи;

. ДРпр-уменьшение усили  Рпр. св занное с укорочением гибкой св зи;

Д Г -изменение плеча усили ;

() А - точка опоры балки с поверхностью плиты в исходном состо нии системы;

() В и () С - то же, при увеличении и .уменьшениисилы соответственно.

Здесь сплошной линией показана опорна  балка с криволинейной нижней поверхностью в момент, когда силы Ршт (от массы шторы) и Рпр (от массы груза - противовеса) уравновешены, а пунктирной линией - опорна  балка в момент, когда штора опу стилась и к ее массе добавилась масса удлиненного отрезка гибкой св зи.

0 5

0

5

0

5

0

0

5

5

Ввиду того, что нижн   поверхность опорной балки выполнена криволинейной, то при наклоне ее силой опорна  балка перекатываетс  нижней криволинейной поверхностью по опорной плите.

При этом точка опоры балки с поверхностью плиты 12 перемещаетс  из положени  А в положение В, а плечо :сил со стороны шторы уменьшаетс , на величину, а со стороны противовеса увеличиваетс  на такую же величину. Аналогичное  вление происходит при удлинении гибкой св зи со стороны противовеса. В результате автоматически устанавливаетс  равновесие, отвечающее одному из трёх нижеследующих уравнений:

Ршт шт Рпр (L-lun) (1) (Ршт + А РШт)(1шт- А )Рлр L-Ошт - A (2) (Ршт- А Ршт)0шт + А 1)Рпр L-fliur + АI) (3)

и штора или противовес не могут самопроизвольно провалитьс  под воздействием избыточной силы от массы удлин ющейс  гибкой св зи с той или с другой стороны.

Посто нное превышение массы шторы над массой противовеса, обеспечивающее стабильное ее опускание или подъем при колебании уровн  водохранилища, компенсируетс  выталкивающей силой, действующей на поплавок, представл ющий собой пустотелую конструкцию ограниченной ем КОСТИ . ...; . . .. ... ..

Использование предлагаемого технического решени  обеспечивает следующие технико-экономическое преимущества по сравнению с прототипом: повышаетс  селективность водозабора за счет обеспечени  автоматического самоуравновешивани  системы в результата перекатывани  опорной балки по закладной опорной плите при колебани х воды в.водохранилище; уменьшаетс  материалоемкость, повышаетс  надежность и упрощаетс  эксплуатаци  водозабора, т.к. устран етс  необходимость в использований каких-либо подъемных устройств и существенно уменьшаетс  масса противовеса -, :

Указанные преимущества особенно ощутимы при использовании за вл емого решени  на Минской ГЭС, где предъ вл етс  жесткое требование по соблюдению экологических условий в заповедных районах, расположенных в нижнем бъефе ГЭС.

По данным исследований 6НИИГ им.Б.Е.Веденеева понижение в осенне-зим- нее врем  температуры воды в нижнем бье фе гидроэлектростанции на 1°С сокращает

длину незамерзающей поверхности воды на 50 км.

В св зи с тем, что температура воды :в водохранилище на уровне глубинного водозабора посто нна и составл ет+4°С, а температура воды на поверхности водохранилища гораздо ниже, то использование технического решени  по предполагаемому изобретению позвол ет значительно понизить температуру воды, сбрасываемой в нижний бъеф, обеспечива  тем самым более благопри тную льдотермическую обстановку в нижнем бьефе.

Предложение не создает пр мого экономического эффекта, поэтому расчет технико-экономической эффективности не приводитс .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Водоприемник гидроэлектростанции, включающий секционную штору с водонепроницаемой обшивкой в нижней части и сороудерживающей решеткой в верхней части, уравновешенную посредством груза, соединенного со шторой гибкой св зью, перекинутой через опорную балку, на блоки которой опираетс  гибка  св зь, причем

. опорна  балка установлена на верхней горизонтальной поверхности рамной конструкции водоприемника, отличающийс  тем, что, с целью снижени  материалоемко- сти и повышени  эффективности работы,

опорна  балка выполнена в виде балансир- ного сегмента с криволинейной нижней поверхностью .

#-#

t%)

- s-----

Г

i

L

ц) &

Фиг, 4