RU2017882C1

RU2017882C1 - Device for control of flow hydraulic structure

Info

Publication number: RU2017882C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Рожнов; К.Т. Андронов
Original assignee: Институт автоматики АН Республики Кыргызстан
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: jet directing system is made in form of concave plates 3 with counterweights 4. Plates 3 are attached to rigid frame and connected with level controller 1 by means of rigid rods 2. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может найти применение на водозаборных сооружениях, шлюзах-регуляторах, пескогравиеловках и других гидротехнических сооружениях, где осуществляется гидравлическая промывка наносов, особенно таким, где имеется дефицит оросительной воды. The invention relates to hydraulic engineering and can find application in water intake structures, regulating locks, sand gravel traps and other hydraulic structures where hydraulic washing of sediments is carried out, especially those where there is a shortage of irrigation water.

Известно устройство, осуществляющее повышение размывающей способности потока за счет передачи частицам дополнительной энергии в виде толокообразных колебаний определенной амплитуды и частоты возбуждаемых порцией сжатого воздуха или жидкости, подаваемых в герметичную емкость, размещенную под слоем наносов. A device is known that carries out an increase in the erosive ability of a stream due to the transfer of additional energy to particles in the form of jabbing vibrations of a certain amplitude and frequency excited by a portion of compressed air or liquid supplied to a sealed container located under a layer of sediment.

Недостатком данного устройства является то, что эффективность промывки здесь ограничена невозможностью резкого увеличения объема секций и передачи импульса частицам наносов, отложившимся над секцией, который снижается с увеличением размеров секции, а также с увеличением уровня наносов и воды. Таким образом, увеличение транспортирующей способности здесь определяется только увеличением скоростей потока, вызванных уменьшением живого сечения над каждой из секций вследствие увеличения объема секции в вертикальной плоскости. При этом необходимость увеличения транспортирующей способности потока по ходу движения наносов требует постоянной подачи сжатого воздуха или жидкости с давлением тем больше, чем больше количество наносов. The disadvantage of this device is that the washing efficiency here is limited by the impossibility of a sharp increase in the volume of the sections and the transfer of momentum to sediment particles deposited over the section, which decreases with increasing size of the section, as well as with an increase in the level of sediment and water. Thus, an increase in conveying capacity here is determined only by an increase in flow rates caused by a decrease in the live section over each of the sections due to an increase in the volume of the section in the vertical plane. Moreover, the need to increase the transporting ability of the flow along the course of sediment movement requires a constant supply of compressed air or liquid with pressure, the greater the greater the amount of sediment.

Известно также устройство для регулирования гидравлической структуры потока, представляющее собой плавающие деревянные дощатые стенки, собранные под одну общую раму, погруженную в воду. Стенки устанавливают в плане под углом 18-25^o к оси потока и способствуют подгону верхних слоев воды к регулятору и подпорному шлюзу, образующая при этом циркуляция потока направляет к промывному шлюзу наиболее загрязненные донные слои воды.It is also known a device for regulating the hydraulic structure of the stream, which is a floating wooden plank wall, assembled under one common frame, immersed in water. The walls are installed in the plan at an angle of 18-25 ^o to the axis of the flow and facilitate the fitting of the upper layers of water to the regulator and the retaining lock, while forming a circulation of the flow directs the most polluted bottom layers of water to the washing lock.

Недостатком данного устройства является то, что оно создает устойчивую циркуляцию потока только при определенных скоростях движения воды и не приводит к положительному результату как при увеличении, так и при уменьшении скорости потока, что существенно ограничивает область его применения. Данное устройство вообще не приемлемо на сооружениях, где во время промывки наносов происходит уменьшение уровня воды. Это приводит к уменьшению циркуляции потока и перераспределению наносов, что не всегда согласуется с другими элементами сооружения, особенно величиной открытия промывного шлюза-регулятора. Кроме перечисленных недостатков данному устройству присущи ограничения в использовании на потоках, содержащих плавник, который будет скапливаться на струенаправляющих элементах. The disadvantage of this device is that it creates a stable circulation of the stream only at certain speeds of movement of water and does not lead to a positive result both with an increase and a decrease in the speed of the stream, which significantly limits the scope of its application. This device is generally not acceptable at facilities where during the washing of sediments a decrease in water level occurs. This leads to a decrease in flow circulation and redistribution of sediment, which is not always consistent with other elements of the structure, especially the magnitude of the opening of the flushing gateway regulator. In addition to the above disadvantages, this device has limitations in its use on streams containing fin, which will accumulate on the directional elements.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для промывки наносов, обеспечивающее смыв оседающих наносов в верхнем бьефе за счет автоматического открытия затвора при превышении уровня воды в верхнем бьефе и пропуска воды из-под него, что увеличивает скорости воды придонных слоев и происходит смыв наносов перед сооружением [3]. The closest in technical essence to the present invention is a device for washing sediment, providing a flush of sediment in the upper pool due to the automatic opening of the shutter when the water level in the upper pool is higher and the water passes from under it, which increases the water velocity of the bottom layers and flushing occurs sediment before construction [3].

Недостатком данного устройства является то, что отложившиеся наносы плотно лежат на дне сооружения, и поток, проходящий по каналу, не в состоянии разрушить слой отложившихся наносов, кроме того, смыв наносов происходит на малом расстоянии от перегораживающего сооружения, что в конечном случае требует дополнительной механической очистки или большой продолжительности гидравлической промывки повышенными расходами. The disadvantage of this device is that the deposited sediment is firmly at the bottom of the structure, and the flow passing through the channel is not able to destroy the layer of deposited sediment, in addition, the sediment is washed away at a small distance from the partitioning structure, which ultimately requires additional mechanical cleaning or long duration hydraulic flushing with increased costs.

Цель изобретения - повышение надежности работы. Достигается это тем, что устройство управления гидравлической структурой потока, включающее размещенные в канале струенаправляющую систему и запорное устройство в виде автоматического регулятора уровня, установленное на сбросном отверстии, причем струенаправляющая система выполнена в виде снабженных противовесами вогнутых пластин, криволинейная поверхность которых расширяется по ходу движения потока. Пластины струенаправляющей системы закреплены на жесткой раме и соединены с регулятором уровня посредством жестких тяг. The purpose of the invention is to increase the reliability. This is achieved by the fact that the device for controlling the hydraulic structure of the flow, including a flow-guiding system located in the channel and a shut-off device in the form of an automatic level regulator mounted on the discharge hole, moreover, the flow-guiding system is made in the form of concave plates equipped with counterweights, the curved surface of which expands along the flow . The plates of the flow guiding system are mounted on a rigid frame and are connected to the level regulator by means of rigid rods.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 и 3 - соответственно вид сбоку и вид спереди. Figure 1 shows the device, a General view; figure 2 and 3 are respectively a side view and a front view.

Устройство управления гидравлической структурой потока включает затвор- автомат уровня 1, соединенный посредством жестких тяг 2 со струенаправляющей системой, состоящей из струенаправляющих элементов 3 с противовесами 4, которые посредством рычага 5 крепятся на раме 6, располагаемой над сооружением 7 в месте скопления наносов 8, на опорах 9. The control device for the hydraulic structure of the flow includes a level 1 shutter-automaton connected via rigid rods 2 to a stream-guiding system consisting of stream-guiding elements 3 with counterweights 4, which are mounted by means of a lever 5 on a frame 6 located above the structure 7 at the place of accumulation of sediments 8, on supports 9.

Устройство управления гидравлической структурой потока работает следующим образом. При закрытом затворе-автомате уровня воды струенаправляющая система воды находится в поднятом состоянии и уравновешивается весом затвора. Как только уровень воды превышает свое максимальное значение, затвор начинает открываться, воздействуя посредством жестких тяг на струенаправляющую систему, которая входит в поток, способствуя появлению поперечной циркуляции, под действием которой повышается транспортирующая способность потока в отношении донных наносов, которые отбрасываются в зону влияния следующего элемента, перемещаясь таким образом в сторону промывного затвора 1. При этом различные углы наклона струенаправляющего элемента как к стержню потока, так и к дну сооружения позволяют изменять интенсивность циркуляции потока по ходу движения наносов. После сброса излишков воды или завершения промывки затвор-автомат возвращается в исходное положение, поднимая из воды струенаправляющие элементы. При промывке наносов струенаправляющий элемент у водопотребителя 10 направляет поток таким образом, что наносы уходят под затвор 1. Применение данного устройства обеспечивает по сравнению с существующими совместную работу струенаправляющей системы и затвора-автомата. При этом с увеличением открытия затвора изменяется и интенсивность циркуляции, которая также меняется по ходу движения наносов вдоль сооружения, повышая транспортирующую способность потока. Кроме того, струенаправляющие элементы погружаются в поток под углом, который меняется по мере погружения; данное устройство менее требовательно к плавающим предметам в потоке. The control device of the hydraulic structure of the flow is as follows. With a closed shutter-automatic water level, the water-guiding system of water is in a raised state and is balanced by the weight of the shutter. As soon as the water level exceeds its maximum value, the shutter begins to open, acting through rigid rods on the stream-guiding system, which enters the flow, promoting the appearance of transverse circulation, under the influence of which the transporting ability of the flow increases with respect to bottom sediments, which are thrown into the zone of influence of the next element , thus moving towards the wash gate 1. At the same time, different angles of inclination of the flow guide element both to the flow rod and to the bottom of the soor eniya allow changing the circulation flow rate during the movement of sediments. After the excess water has been discharged or the flushing has been completed, the automatic shutter returns to its original position by lifting the flow elements from the water. When washing the sediment, the flow element at the water consumer 10 directs the flow so that the sediment goes under the shutter 1. The use of this device provides, in comparison with the existing ones, the joint work of the flow directing system and the shutter-automat. Moreover, with an increase in the opening of the shutter, the circulation intensity also changes, which also changes along the course of the sediment movement along the structure, increasing the transporting ability of the flow. In addition, the flow elements are immersed in the flow at an angle that changes as it dives; This device is less demanding on floating objects in the stream.

Claims

HYDRAULIC FLOW STRUCTURE CONTROL DEVICE, including a flow-guiding system located in the channel and a locking device mounted on the discharge hole in the form of an automatic level regulator, characterized in that, in order to increase reliability, the flow-guiding system is made in the form of concave plates equipped with counterweights, the curved surface of which expands in the direction of flow, while the plates of the jet guide system are mounted on a rigid frame and connected to a level controller I through hard links.