SU1105546A1

SU1105546A1 - Water-operated gate

Info

Publication number: SU1105546A1
Application number: SU833583380A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Павлов; Виктор Васильевич Прохоров
Priority date: 1983-01-10
Filing date: 1983-01-10
Publication date: 1984-07-30

Abstract

1 .ВОДОДЕЙСТВУ1ацИЙ ЗАТВОР, преимущественно, дл водовыпуска насосной станции, включающий установленную в лотке диафрагму из гибкого материала, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции и уменьшени гидравлического сопротивлени , диафрагма вьшолнена в виде равнобедренной трапеции, малое основание которой прикреплено ко дну лотка, а стороны - к его стенкам с наклоном 40-50&deg;к горизонту в направлении потока воды в лотке. t...., .,.. . ,1 ...V. , .- .;,, . :. :: ..:.i.;/(..:.. .::f 4 г j Т Фиг.1. THE WATER-DRIVE SHUTTER, mainly for the outlet of the pumping station, including a diaphragm installed in the tray of flexible material, characterized in that, in order to simplify the design and reduce the hydraulic resistance, the diaphragm is filled in the form of an equilateral trapezium, the small base of which is attached to the foundation, the small diaphragm is filled in the form of an equilateral trapezium, the small base of which is attached to the foundation, the small diaphragm is filled in the form of an equilateral trapezium, the small base of which is attached to the base, in the form of an equilateral trapeze. and the sides to its walls with a slope of 40-50 ° to the horizon in the direction of water flow in the tray. t ....,., ... , 1 ... v. .-.; ,,. :. :: ..:. i.; / (..: ... :: f 4 g j T FIG.

Description

. 2. Затвор по п. 1, отличающ и и с тем, что верхние узлы креплени боковых сторон диафрагмы расположены на высоте 2-2,5 максимальной глубины воды в лотке.. 2. The closure according to claim 1, which is also distinguished by the fact that the upper attachment points of the sides of the diaphragm are located at a height of 2-2.5 maximum water depth in the tray.

3.Затвор по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что свободна кромка диафрагмы армирована тросом и в месте прикреплени ее к стенкам лотка снабжена амортизаторами.3. Closure of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the free edge of the diaphragm is reinforced with a cable and in the place of its attachment to the walls of the tray is provided with shock absorbers.

4.Затвор по пп. 1 и 2, о т л и чающийс тем, что он снабже жесткой подковообразной рамой, прикрепленной шарнирно концами к стенкам лотка, а свободна кромка диафрагмы прикреплена к раме.4. Closure of paragraphs. 1 and 2, of which it is equipped with a rigid horseshoe-shaped frame hinged at the ends to the walls of the tray and the free edge of the diaphragm attached to the frame.

5.Затвор по п. 4, отличающийс тем, что он снабжен противовесами , закрепленными на концах рамы.5. An obstruction according to claim 4, characterized in that it is provided with counterweights attached to the ends of the frame.

6.Затвор по п. 1, отличающийс тем, что диафрагма снабжена вмонтированными в нее стойками, шарнирно прикрепленными к дну лотка.6. A closure according to claim 1, characterized in that the diaphragm is equipped with racks mounted therein hinged to the bottom of the tray.

7.Затвор по пп. 1 и 3, о т л и чающийс тем, что средн часть диафрагмы выполнена в виде жесткого щита, шарнирно прикрепленного к дну лотка,7. Closure of paragraphs. 1 and 3, about the tl and the fact that the middle part of the diaphragm is made in the form of a rigid shield, hinged to the bottom of the tray,

8.Затвор попп. 1 -7, отличающийс тем, что дно и стенки лотка имеют защитное покрытие из эпоксидной смолы.8. Shutter Popp. 1-7, characterized in that the bottom and walls of the tray have a protective epoxy resin coating.

Изобретение относитс к гидротехнике и может быть использовано в качестве запорного устройства дл гидротехнических сооружений, например, в качестве затвора водовыпуска насосных станций.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a locking device for hydraulic structures, for example, as a gate for a water outlet of pumping stations.

Известен вододейству1ои1ий затвор дл водовыпуска насосной станции, содержащий щит, установленный на оси и противовес l .. A water gate for a water outlet of a pumping station is known, comprising a shield mounted on an axis and a counterweight l.

Основным недостатком их вл етс создание значительных гидравлических сопротивлений. Кроме того, дл сооружени затворов такого типа требуютс дополнительные затраты материала, например металла, а во врем работы за счет гидравлического удара и образовани вакуума возникают большие нагрузки как при захлопывании затвора , так и в трубопроводе.Their main drawback is the creation of significant hydraulic resistances. In addition, additional costs of material, such as metal, are required for the construction of valves of this type, and during operation, due to hydraulic shock and the formation of a vacuum, large loads arise both when the gate is slammed and in the pipeline.

Известен также вододействующий затвор, преимущественно дл водовыnycica насосной „танции, вкJпoчaющий установленную в лотке диафрагму из гибкого металла 21.Also known is a water gate, mainly for water pumping stations, including a flexible metal diaphragm 21 installed in a tray.

Недостаток этого устройства состоит в сложности конструкции и значительном гидравлическом сопротивлении вследствие расположени диафрагмы напротив выходного отверсти йодовыпуска в процессе его работы.The disadvantage of this device is the complexity of the design and the considerable hydraulic resistance due to the location of the diaphragm opposite the outlet of the iodine during its operation.

Цель изобретени - упрощение конструкции и уменьшение гидравлического сопротивлени .The purpose of the invention is to simplify the design and reduce the hydraulic resistance.

Поставленна цель достигаетс тем что диафрагма выполнена в форме равнобедренной трапеции, малое основание которой прикреплено ко дну лотка, а стороны - к его стенкам с наклоном 40-50 к горизонту в направлении потока воды в лотке.The goal is achieved by the fact that the diaphragm is made in the form of an isosceles trapezium, the small base of which is attached to the bottom of the tray and its sides to its walls with a slope of 40-50 to the horizon in the direction of water flow in the tray.

Кроме того, верхние узлы креплени боковых сторон диафрагмы расположены на высоте 2-2,5 максимальной глубины воды в лотке.In addition, the top attachment points of the sides of the diaphragm are located at a height of 2-2.5 of the maximum water depth in the tray.

Свободна кромка диафрагмы армирована тросом и в месте прикреплени ее к стенкам лотка снабжена амортизаторами .The free edge of the diaphragm is reinforced with a cable and in the place of its attachment to the walls of the tray is provided with shock absorbers.

Затвор снабжен жесткой подковообразной рамой, закрепленной шарнирно концами к стенкам лотка, а свободнауг кромка диафрагмы прикреплена к раме.The shutter is equipped with a rigid horseshoe frame, hinged at the ends to the walls of the tray, and the free edge of the diaphragm is attached to the frame.

Кроме того, затвор снабжен противовесами , закрепленными на концах рамы .In addition, the shutter is provided with counterweights mounted on the ends of the frame.

Диафрагма снабжена вмонтированными в нее стойками, шарнирно прикрепленными ко дну лотка.The diaphragm is equipped with racks mounted in it, hinged to the bottom of the tray.

Средн часть диафрагмы выполнена в виде жесткого щита, шарнирно прикрепленного ко дну лот-ка.The middle part of the diaphragm is made in the form of a rigid shield, hinged to the bottom of the lot.

Дно и стенки лотка имеют защитное покрытие, например, из эпоксидной смолы.The bottom and walls of the tray have a protective coating, for example, of epoxy resin.

На фиг. 1 изображен вьщовыпуск с затвором, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - водовыпуск с затвором, имеющим подковообразную раму и противовесы, продольнь разрез; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Г па фиг.4; на фиг. 7 - воловыпуск с затвором, имеющим шарнирные стойки, продольный разрез; на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 7; на фиг. 9 - вид Е на фиг. 7; на фиг. 10 - водовыпуск с затвором, имеющим жесткий щит, продольный разрез; на фиг. 11 - разрез Ж-Ж на фиг. 10;на фиг.12 - вид И на фиг.10. Вододействующий затвор (фиг. 1-3) включает диафрагму 1 из гибкого мате риала, выполненную в форме равнобедренной трапеции, нижн кромка 2 которой , вл юща с малым основанием трапеции, герметично прикреплена к дну лотка 3 водовыпуска так, что она перекрывает поток, поступающий из подвод щей трубы 4. Боковые стороны 5 диафрагмы 1 также герметично прикреплены к боковым стенкам лотка 3 по наклонной линии. составл ющей с горизонтом угол 40-50. При этом верхний узел креплени боковых сторон 5 диафрагмы 1 расположен на высо те, составл ющей 2-2,5 максимальной глубины воды в лотке. Верхн свобод нал кромка 6 диафрагмы 1, вл юща с большим основанием трапеции,остав лена свободной и в узлах присоединени ее к стенкам лотка, в случае необходимости , снабжена амортизаторами 7. Если на затвор в момент закрыти и в закрытом положении действуют значительные усили , гибка диафрагма 1 дополнительно армирована (например тросом, цепью, лентами из про ных эластичных материалов и т.п.). При пр мом токе воды между диафрагмой 1 и стенками лотка 3 образованы боковые карманы 8. В конструкции затвора (фиг.4-6) дл снижени материалоемкости (умень шени расхода материала дл диафрагмы 1) к свободной верхней кромке 6 прикреплена жестка подковообразна рама 9 с возможностью поворота вокруг шарнира 10 и снабжена противовесами 11, обеспечивающими нат жени диафрагмы 1 при пр мом и обратном т ке воды. В конструкции затвора (фиг. 7-9 дл удержани диафрагмы 1 в нат нутом состо нии в момент перекрыти с ени подвод щей трубгз -4 в диафрагму 1 вмонтированы стойки 12, прикрепленные к дну лотка 3 с возможностью поворота вокруг шарниров 13, В конструкции затвора (фиг.10-12) в цел х дальнейщей экономиии гибкого материала диафрагма заменена жесткой вставкой - щитом 14 пр моугольной или трапецеидальной формы, прикрепленным шарнирно к дну лотка 3 с возможностью поворота. Затвор работает след%пошим образом. При пр мом токе воды (нормальна работа насосов) диафрагма 1 выт гиваетс по течению и, в силу своей гибкости прижима сь к днищу лотка 3 (положение показано штрих-пунктирной линией) практически полностью открывает отверстие подвод щей трубы 4. Поскольку длина ее свободной кромки 6 меньше периметра сечени лотка 3, то диафрагма 1 остаетс неприжатой к стенкам лотка 3 в нижних боковых углах, где образ потс карманы 8. При зтом площадь затенени потока карманами составл ет 10-15% живого сечени . При внезапной остановке насоса и обратном токе ВОДЬЕ она давит на диафрагму 1, в первую очередь, в карманах 8 и за счет избыточного давлени , создаваемого скоростным напором, выворачивает диафрагму 1 затвора в сторону подвод щей трубы 4 и таким образом перекрывает поток воды к ней (положение показано сплошной линией). При этом за счет наклонного расположени боковых сторон, высоты заделки диафрагмы 1 в стенки и за счет гидростатического давлени воды на диаф- . рагму 1 сама нижн Часть кромки 6 диафрагмы 1 располагаетс выше поверхности воды, предотвраща ее перелив . Поскольку работа затвора св зана с перемещени ми гибкого полотнища диафрагмы 1 относительно линий ее заделки (нижней кромки 2 и боковых сторон 5), что может быть сопр жено с трением полотнища о стенки и дно лотка 3, целесообразно лоток 3 в пределах действи диафрагмы 1 снабдить защитным покрытием, nanpiiMep, из эпок- сидной смолы, обеспечивающим затциту ее от истирани . Такое вьшолнение затвора позвол ет упростить его конструкцию и уменьшить гидравлическое сопротивление.FIG. 1 shows a slide with a slide, longitudinal section; in FIG. 2, section A-A in FIG. I; in fig. 3 view B in FIG. one; in fig. 4 - outlet with a slide having a horseshoe-shaped frame and counterweights, longitudinal section; in fig. 5 shows a section B-B in FIG. four; in fig. 6 is a view of G pa in FIG. 4; in fig. 7 - wave outlet with a slide having articulated struts, longitudinal section; in fig. 8 is a section d-d in FIG. 7; in fig. 9 is a view E of FIG. 7; in fig. 10 - water outlet with a shutter having a rigid shield, longitudinal section; in fig. 11 - section MF in FIG. 10; FIG. 12 is a view of And in FIG. 10. The water gate (Figs. 1-3) includes a diaphragm 1 of flexible material, made in the form of an isosceles trapezium, the lower edge 2 of which, being a small base of the trapezium, is tightly attached to the bottom of the outlet 3, so that it blocks the flow coming from the supply pipe 4. The sides 5 of the diaphragm 1 are also hermetically attached to the side walls of the tray 3 along an inclined line. the angle is 40-50 with the horizon. In this case, the upper attachment unit of the lateral sides 5 of the diaphragm 1 is located at a height of 2-2.5 maximum water depth in the tray. The upper free edge 6 of the diaphragm 1, which is a large trapezoid base, is left free and in the attachment points to the walls of the tray, if necessary, is equipped with shock absorbers 7. If considerable forces act on the shutter at the time of closing and in the closed position, bending diaphragm 1 is additionally reinforced (for example, with a cable, chain, tapes of plain elastic materials, etc.). With direct water flow, side pockets 8 are formed between the diaphragm 1 and the walls of the tray 3. In the construction of the shutter (Fig. 4-6), to reduce material consumption (reduce material consumption for diaphragm 1), a rigid horseshoe-shaped frame is attached to the free upper edge 6 rotatable around the hinge 10 and provided with counterweights 11, which provide tension to the diaphragm 1 in the forward and reverse water flow. In the construction of the shutter (Fig. 7-9, to keep the diaphragm 1 in a tight state at the moment of shutting off the supply pipe -4 to the diaphragm 1, there are mounted racks 12 attached to the bottom of the tray 3 with the possibility of rotation around the hinges 13, In the design of the shutter (FIGS. 10-12) in order to further save the flexible material, the diaphragm is replaced with a rigid insert — a rectangular or trapezoidal shield 14 that is pivotally attached to the bottom of tray 3 in a rotatable manner. The shutter operates in the following direction. normal operation of the pump) the diaphragm 1 is drawn downstream and, due to its flexibility, it is pressed against the bottom of tray 3 (the position is indicated by a dash-dotted line) almost completely opens the opening of the supply pipe 4. Since the length of its free edge 6 is smaller than the perimeter of the section of tray 3, the diaphragm 1 remains unstressed to the walls of the tray 3 in the lower side corners, where the image of the pockets is 8. At this point, the area of shading of the flow with pockets is 10-15% of the living section. When the pump suddenly stops and the backflow of WATER pressures it on diaphragm 1, first of all, in pockets 8 and due to the overpressure created by the velocity pressure, it turns the diaphragm 1 of the valve towards the inlet pipe 4 and thus blocks the flow of water to it ( position is shown as a solid line). In this case, due to the inclined arrangement of the sides, the height of the sealing of the diaphragm 1 in the walls and due to the hydrostatic pressure of water on the diaphragm. The ragma 1 itself is the lower part of the edge 6 of the diaphragm 1 located above the surface of the water, preventing its overflow. Since the shutter operation is associated with movements of the flexible panel of the diaphragm 1 relative to the lines of its sealing (bottom edge 2 and lateral sides 5), which can be coupled with friction of the panel against the walls and bottom of the tray 3, it is advisable to equip the tray 3 within the aperture 1 a protective coating, nanpiiMep, made of epoxy resin, which protects it from abrasion. Such an implementation of the valve allows to simplify its design and reduce the hydraulic resistance.

Вид 6View 6

Фиг.ЗFig.Z

ФигЛ1Fy1

Вид гView g

Tt Tt

ФиЗ.7FIZ.7

8 1 Jd /3 8 Фиг. 88 1 Jd / 3 8 FIG. eight

Фае. 9Faye. 9

BudtlBudtl

Фиг. 2FIG. 2

Claims

1. A VALVE SHUTTER, mainly for a pump station water outlet, including a diaphragm made of flexible material installed in the tray, characterized in that, in order to simplify the design and reduce hydraulic resistance, the diaphragm is made in the form of an isosceles trapezoid, a small base of which is attached to the bottom of the tray, and the sides - to its walls with a slope of 40-50 ° to the horizontal in the direction of water flow in the tray.

IwkjA © ςπ c o

2. The shutter according to claim. ^ Characterized in that the upper attachment points of the sides of the diaphragm are located at a height of 2-2.5 maximum water depth in the tray.

3. Shutter according to paragraphs. 1 and 2, it is distinguished by the fact that the free edge of the diaphragm is reinforced with a cable and, at the place of its attachment to the walls of the tray, is equipped with shock absorbers.

4. Shutter in paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is provided with a rigid horseshoe-shaped frame pivotally attached to the walls of the tray, and the free edge of the diaphragm is attached to the frame.

5. The bolt according to claim 4, characterized in that it is equipped with counterweights fixed at the ends of the frame.

6. The shutter according to claim 1, characterized in that the diaphragm is equipped with racks mounted therein, pivotally attached to the bottom of the tray.

7. Shutter according to paragraphs. 1 and 3, which is due to the fact that the middle part of the diaphragm is made in the form of a rigid shield pivotally attached to the bottom of the tray.

8. Shutter popp. 1-7, characterized in that the bottom and walls of the tray have a protective coating of epoxy resin.