Наносопромывное устройство авторегулятора плотинного водозаборного сооружения

Наносопромывное устройство авторегулятора плотинного водозаборного сооружения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для промывки верхних бьефов плотинных водозаборных со оружений от наносов. Сущность изобретения: в отверстии затвора 2 авторегулятора 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 наполнения емкости 15 выполнена в виде патрубка 22 с клапаном 23, установленного в водоприемнике 8 сооружения и привода клапана 23 в виде камеры 26 с поплавком 25 Имеется задатчик уровня, 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 уровня воды в водоприемнике 8 выше расчетного вода из емкости 15 сливается через отверстие 17 и затвор, поворачиваясь на оси 14„ открывает отверстие для со с промывки верхнего бьефа, 4 ил„ 1 ЗоП. ф-ЛЫ, С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5Ц E 02 в 8/02//E 02 в 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Использование: для промывки верхних бьефов плотинных водозаборных сооружений от наносов. Сущность изобретения:: в отверстии затвора 2 авторе" гулятора на оси 14 подвешен плоский затвор с емкостью 15, в сливном отвер"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 48?4442/15 (22) 10.05.90 (46) 30.11.9?. Бюл. tà 44 (71) Киргизский сельскохозяйственный институт им. К.И. Скрябина (72) Б.И. Мельников и А.И. Рохман (56) Авторское свидетельство СССР " 1137148, кл. E 02 В 9/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1564597, кл . С 05 П 9/02, 1988. (54) НАНОСОПРОМЫВНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОРЕГУЛЯТОРА ПЛОТИННОГО ВОДОЗАБОРНОГО

СООРУЖЕНИЯ. Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для автоматиза" ции водосбросных отверстий плотинных водозаборных сооружений, устраиваемых . на участках рек горно"предгорной зоны.

Известен авторегулятор уровня верх" него бьефа, содержащий плоский щит, укрепленный на консолях, вращающихся на оси, и уравновешенный противове» сом.

Авторегулятор уровня верхнего бьеФа данной конструкции используется при. автоматизации речных пролетов во" дозаборных сооружений.

„„SU „, 1778222А1 стии 17 которой установлен клапан 18 с приводом в виде емкости 19, установленной в камере 20 с выходным отвер" стием 21. Система наполнения емкости

15 выполнена в виде патрубка 22 с клапаном 23, установленного в водоприем" нике 8 сооружения и привода клапана

23 в виде камеры 26 с поплавком 25.

Имеется задатчик уровня, выполненный в виде шахты 28 со щитком 29 и пат" рубка 30, закрепленного в щитке 29.

Патрубок ?2 и камера 26 сообщены гибки- . ми трубопроводами 24 и 27 с верхней частью емкости 15, а патрубок 30 " с камерой 20. При превышении уровня во" Я ды. в водоприемнике 8 выше расчетного вода из емкости 15 сливается через от" верстие 17 и затвор, поворачиваясь на оси. 14, открывает отверстие для промывки верхнего бьефа. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Основным его недостатком является образование экрана при набегании по" тока на полотнище затвора, что пре" пятствует движению насосов к промыв"

- ному отверстию и сбросу их в нижний, бьеф при ограниченных сбросных расходах, воды в источнике.

Известно устройство для промывки наносов с программным управлением, включающее пустотелую призму, укрепленную на горизонтальной оси вращения, сообщающуюся с верхним бьефом типаю" щим патрубком, а с нижним - сифоном и

1778222 работающее ци клически: открыто-за крыто.

Недостатком такого устройства явля" ется низкая эффективность использова" ния излишков воды для промыва верхнего бьефа от наносов при. прохождении паводковых расходов воды rio реке и не" производительный перерасход ороситель" ной воды при расходах источника, не . превышаюц|ий расчетный расход отвода..

При циклической работе устройства независимо от количества наносов в верхнем бьефе и изменения уровней на сооружении осуществляется сброс воды в нижний бьеф через заданные. промежутки- времени. При расходах воды в. ис" точнике меньше или равных расходу во" ды отвода происходят. значительные не" производительные сбросы дефицитной О воды в нижний бьеф.

При прохождении по реке паводковых расходов воды работа устройства в ре" жиме открыто"закрыто может привести к значительному поступлению наносов в 2ц водоприемник сооружения и к снижению пропускной способности. сооружения в целом, т.к. при прохождении паводко" вых расходов затвор определенное вре" мя будет находиться в закрытом поло" жении, полностью перекрывая отверстие ,промывника.

Наиболее близким по технической сущности является авторегулятор пре" дельного уровня, в котором расположен затвор промывного отверстия. При изме" нении уровней воды в верхнем бьефе от расчетного Н> до предельного Н„р сброс излишков воды и. промывку нано" сов осуществляет промывное устрйство. „О

При достижении предельного уровня в верхнем. бьефе Н „ срабатывает авторегулятор предельного уровня, одновременно поднимая и промывное устройство, обеспечивая пропуск паводковых расхо" !5 дов по транзиту и смыв наносов в нижний бьеф сооружения.

Недостатками работы такого авторегулятора предельного уровня с промывным устройством является низкая эффек" тивность использования излишков воды на промыв наносов, трудоемкость настройки промывного устройства на задан" . ный уровень, поступление наносов в во" доприемник вместе с излишками воды, неустойчивая работа .промывного уст" ройства при быстроменяющихся подход" ных. условиях потока.

Целью изобретения является повы" шение эффективности работы за счет уменьшения поступления наносов в во" доприемник сооружения.

На Фиг. 1 изображена схема однопролетного плотинного водозаборного сооружения, вид сверху; на Фиг. 2разрез А"А на Фиг. 1 (закрытое положе" ние авторегулятора и открытое положе" ние наносопромывного устройства);. на

Фиг. 3 " разрез Б"Б на Фиг. 1 (откры" тое положение авторегулятора и нано" сопромывного устройства); на. Фиг. 4 " наносопромывное устройство авторегу" лятора плотинного водозаборного со" оружения.

Наносопромывное устройство 1 под" вешено к авторегулятору 2 и перекры" вает промывное отверстие 3. Авторегу" лятор уровня 2 перекрывает водопро" пускное отверстие 4 речного пролета плотинного водозаборного сооружения, имеющего водослив 5 для сброса излишков воды и плавающих предметов -при паводковых расходах, разделительную стенку 6 и криволинейный водослив 7, образующих промывной тракт 8. В водоприемнике 9 установлены стабилизато" ры расхода 10 для подачи постоянных расходов воды в отводящий канал 11 и задатчик уровня 12 промывного устройства l. Сброс излишков воды и плаваюЩих предметов. осуществляется через водослив 13.

Наносопромывное устройство 1 пред" ставляет собой плоский затвор, пере" мещающийся по горизонтальной оси вращения 14, с водоналивной емкостью

15. Ось вращения 14 и плоский затвор с наливной емкостью 15 прикреплены к тыловой грани регулятора уровня 2, Водоналивная емкость 15 выполнена с воздушной трубкой 16 и сливным отверстием 17 в нижней части, перекрывае" мым клапаном 18 с поплавковым приво" дом 19, расположенным в камере 20, снабженной сливным отверстием 21.

Система наполнения водой емкости 15 выполнена в виде патрубка 22 с клапа" ном 23, установленного в водоприемни" ке 9 водозаборного сооружения и сообщенного гибким трубопроводом 24, и привода 25 клапана 23, выполненного в виде камеры 26 с поплавком, сооб" щенной гибким трубопроводом 27 с верхней частью наливной емкости 15.

Яадатчик уровня 12 выполнвн в виде. шахты 28 с установленным в ее стенке

5 17 подвижным в вертикальном направлении

@итком 29 и патрубком 30, закреплен"

HbIM в щитке и соединенным гибкими трубопроводами 31 и 32 с камерами

20 и 26 приводов 19 и 25 клапанов

18 и 23.

Для.первоначального запуска в работу наносопромывного устройства про" мывной затвор выполнен с отверстием

33 с установленным в нем клапаном 34, перемещающимся при помощи жесткой тяги 35.

Наносопромывное устройство работа" ет следующим образом.

Первоначально для обеспечения по" ложения "Закрыто" емкость затвора 15 заполняют. водой путем открытия отвер" стия 33, поворота клапана 34 и пере" мещения жесткой тяги 35. Минимальный уровень, при котором емкость затвора находится в положении "Закрыто", on"" ределяется отметкой входного отверс" тия патрубка 22. После заполнения ем" кости затвора 15 клапаном 34 закрыва" ют отверстие 33, прекращая доступ eo"" . ды в емкость. При этом клапан 18 пере крывает сливное отверстие 17 емкости затвора 15, т.к. в камере 20 воды нет, При повышении уровня до отметки входного отверстия патрубка 22 вода начнет поступать в емкость 15 затвора через гибкий трубопровод 24 до полно"

I го ее заполнения. Затем по гибкому трубопроводу 27 вода поступит в камеру 26, где размещен поплавковый привод 25 клапана 23. l1o мере заполнения камеры 26 клапан 23. прикрывает патрубок 22 и доступ воды в емкость

15 затвора прекратится. Стационарное положение затвора "Закрыто" обеспечи" вается до тех пор, пока уровень воды не достигнет отверстия задатчика 12, т.е..расчетного уровня в водоприемнике. 9. При этом в источнике избытков воды нет и вся вода поступает в отво-, дящий канал 11.

При достижении расчетного уровня. в камере водоприемника 9, определяе" мого положением входного отверстия патрубка 30 задатчика 12, вода посту" пает через гибкий трубопровод 31 .в камеру 20 поплавкового привода 19, наполняя ее. Поплавковый привод под действием гидростатического давления . воды всплывает, поворачивая клапан . 18, открывая сливное отверстие 17 и опорожняя емкость 15„ Этим обеспечивается поворот затвора и емкости 15

70222 б вокруг оси врац»ения 14 и открытия отверстия 3 промывного тракта 8.

При дальнейшем повышении уровня в водоприемнике 9, т.е. при излишках воды в источнике, вода через отверс" тие задатчика будет поступать в ка" меру 20, обеспечивая открытие отвер" стия 17 и опорожнение емкости 15. Таким образом, устройство для промыва наносов находится в положении "Откры" то" и происходит сброс излишков воды . через промывной тракт 8 с промывом наносов, отложившихся у криволиней15 ного порога .7.

При понижении уровня в водоприемнике 9 до отметки входного отверстия задатчика 12 доступ воды в камеру 20 прекратится, а отток будет продолжать"

20 ся через сливное отверстие 21. Клапан

18 при опорожненной камере 20 закроет сливное отверстие 17. емкости 15.

Одновременно вода начнет поступать в емкость 15, заполняя ее. Затвор нач"

25 нет прикрывать отверстие промывного тракта. В равновесном состоянии, т.е. положении "Открыто" устройство будет находиться при расчетном уровне в ка" мере водоприемника,т.е. на отметке

30 входного отверстия задатчика уров" ня 12.

При расходах воды в реке Я, не превышающих расчетный расход отводя" щего канала, весь расход поступает в водоприемник 9 водозаборного сооруже» ния и далее в отводящий канал 11. В водоприемнике 9 уровень не достигает расчетного, опрелеляемаго положением отверстия задатчика 12. Промывное уст"

40 ройство 1.и авторегулятор уровня 2 находятся в закрытом положении и верхний бьеф выполняет роль отстойника.

Период, когда весь расход реки Яр забирается в канал, т.е. Я » ) Я,, 45 является не продолжительным и харак" терен для меженных расходов источника с малой концентрацией наносов в по токе, которые из-за малых подходных скоростей откладывается перед соору"

50 жением в верхнем бьефе.

Г увеличением расходов воды в источнике, когда его расход превышает. расход отводящего канала Як, появляются излишки воды, которые в первую

5 очередь используются для промыва нано" сов, отложившихся у криволинейного по" . рога 7 и в промывном тракте 8. Так как (,«» Я „ весь расход источника поступает в водоприемник 9,где уста1778222 новлены стабилизаторы расхода 1О, обеспечивающие подачу практически пос" тоянного расхода в отводящий канал, то в водоприемнике уровень воды повы- 5 сится, достигнет отверстия задатчика

12, что приведет к срабатыванию про" мывного устройства 1 и открытию npo"" мывного тракта 8 (фиг, 2). Криволинейный порог 7 в совокупности с раздели" 30 тельной стенкой 6 обе=печивают устой" чивое циркуляционное течение, облапа" ющее значительной транспортирующей способностью вдоль промывного тракта

8 и обеспечивающее сброс наносов в, 15 нижний бьеф сооружения.

Перед криволинейным порогом по всей длине его вследствие работы местной поперечной циркуляции образуется зона, свободная от наносов, в ре" 20

1 зультате чего в водоприемник поступа" ет вода, очищенная от наносов. В та" ком режиме сооружение работает при расходах в источнике

ЧР = к+ пр где „ - расчетный расход отводящего канала;

О„р» расход промывника.

Дальнейшее увеличение расходов воды в.источнике вызывает повышение уровня воды в верхнем бьефе и когда он достигнет расчетного, в работу вступает авторегулятор уровня 2 с од" 35 новременным подьемом промывного уст" ройства 1. Промыв наносов осуществля" ется по всему фронту сооружения с их удалением через отверстия центрального пролета и промывника. Такой режим ра" 40 боты сооружения сохранится при среднелетйих расходах в источнике, когда р Як + Чор+ Чр.п °

4 где Qpд" расход воды центрального пролета.

Паводковый период работы сооружения характеризуется повышенными расходами в реке.,когда часть его сбрасыва" ется через водосливы 5 и 13 и пол". ностью очищается верхний бьеф от наносов, С понижением расходов воды в ис". точнике режимы работы сооружения аналогичны описанным.

Формула изобретения

1, Наносопромывное устройство ав" торегулятора плотинного водозаборного, сооружения, включающее. подвешенный в промывном отверстии: подпорного затво" ра на горизонтальной оси плоский прос мывной затвор с водоналивной емкостью на .тыловой его грани, задатчик уров" ня,установленный в водоприемнике co" оружения, и систему наполнения. емкос" ти водой, причем емкость выполнена с воздушной трубкой и сливным отверсти" ем в нижней части, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что,с целью повышения эф" фективности работы за счет уменьшения поступления наносов в водоприемник со" оружения, оно снабжено установленным . в сливном отверстии емкости клапаном

I с приводом, выполненным в виде камеры с поплавком и выходным 6тверстием, а система наполнения емкости водой вы" полнена в виде патрубка с клапаном, востановленного в водоприемнике соору" жения и сообщенного гибким трубопрово" дом с верхней частью емкости, и камеры с поплавком для привода клапана, сообщенной гибким трубопроводом с верхней частью емкости, причем задат" чик уровня выполнен в виде шахты с установленным в ее стенке подвижным в вертикальном направлении щитком и патрубка, закрепленного в щитке и соеди". ненного гибкими трубопроводами с каме". рами приводов клапанов.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а" ю. щ е е с я тем, что промывной затвор выполнен с отверстием и запорным клапаном, установленным в отверстии.

17,78222

ГО

А-А

1778222

6-5

Фис. Ф

Составитель Б. Иельников

Техред И. Иоргентал

Корректор А.Козориз

Производственно-издательский комбинат "Патен " У ент, r, жгород, ул. Гагарина, 101

Редактор 3. Холакова

° ВВ Заказ 4167

ВНИИПИ Государственного

11303 5, Тираж Подписное комитета но изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5