Водопропускное сооружение

Водопропускное сооружение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в устройствах водонапорных сооружений. Сущность изобретения: для повышения надежности работы сооружения за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой стороны пазов 4 последние размещены в теле плотины 1 ниже порога водопропускного тракта 3 и снабжены элементами 6 вытянутой формы. Лицевая грань элементов б прикрывает проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта 3. Верхние концы элементов 6 прикреплены к затвору 2. а сами элементы выполнены в виде полой герметичной емкости. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОКО 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (s>>s Е 02 В 7/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ.

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4845599/15 (22) 02.07.90 (46) 07.03.93. Бюл, ¹ 9 (711 Кабардино-Балкарский агромелиоративный институт (72) К,Н.Анахаев и И.Ж.Атабиев (73) К.Н.Анахаев и И.Ж.Атабиев (56) Гришин М.M. Гидротехнические сооружения, ч.1, М.: ВШ, 1979, с.615. (54) ВОДОПРОПУСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ (5 7) Использование: в гидротехническом строительстве. в частности в устройствах водонапорных сооружений. Сущность изо„„. Ж„„1801157 А3 бретения; для повышения надежности работы сооружения за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой стороны пазов 4 последние размещены в теле плотины 1 ниже порога водопропускного тракта 3 и снабжены элементами 6 вытянутой формы, Лицевая грань элементов 6 прикрывает проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта 3. Верхние концы элементов 6 прикреплены к затвору 2. а сами элементы выполнены в виде полой герметичной емкости, 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

1801157

Изобретение относится к области водохозяйственного строительства, а именно к строительству водоподпорных сооружений, и может быть применено в энергетических, ирригационных и других гидроузлах. 5

Цель изобретения — повышение надежности работы водопропускного тракта за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой стороны пазов, 10

Цель достигается тем, что в водопропускном сооружении пазы углублены в тело плотины ниже порога водопропускного тракта и в них вставлены свободно перемещающиеся элементы вытянутой формы, ли- 15 цевая грань которых перекрывает проем пазов заподлицо с боковыми гранями водои ропускного тракта.

В предлагаемом водопропускном сооружении верхние концы элементов вытяну- 20 той формы прикреплены к плоскому затвору, Элементы вытянутой формы выполнены в виде герметичной полой емкости и имеют длину более максимальной высоты живого сечения потока воды в створе пазов затвора. . В предлагаемом водопропускном сооружении, включающем тело плотины и плоский затвор, перекрывающий водопропускной тракт и расположенный в 30 пазах, углубление пазов в тело плотины ниже порога водопропускного тракта и установка в них свободно перемещающихся элементов вытянутой формы, лицевая грань которых перекрывает проем пазов заподли- 35 цо с боковыми гранями водопропускного . тракта обеспечивает повышение надежности работы водопропускного сооружения за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой GTo 40 роны пазов. Перекрытие проемов заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта снижает возможность образования очагов кавитационной эрозии, так как при этом обеспечивается безотрывное 45 сплошное движение потока вдоль водопропускного тракта, т,е, ликвидируются завихрения потока, образующиеся при открытых пазах, что в свою очередь ведет к срыву потока с боковых граней водопропускного 50 тракта и образованию области пониженного давления, являющейся основной причиной кавитационной эрозии.

Прикрепление верхних концов элементов вытянутой формы к плоскому затвору обеспечивает перекрытие проемов пазов одновременно с подъемом плоского затвора за счет принудительного перемещения элемента вытянутой формы в пазах, что также повышает надежность работы сооруже ния.

Выполнение элементов вытянутой формы в виде герметичной полой емкости, а также из материала с объемным весом меньше объемного веса воды обеспечивает перемещение в пазах например затвор, шандор) элемента вытянутой формы за счет выталкивающей архимедовой силы, а также создает дополнительное подъемное усилие, приложенное к затвору. Герметичной полой емкостью считается герметичная емкость, заполненная воздухом или другим газом.

Величина дополнительного подъемного усилия от элементов вытянутой формы, передающегося на плоский затвор. зависит также от формы, объема и материала герметичной полой емкости.

Выполнение длины элементов вытянутой формы более максимальной высоты живого сечения потока воды в створе пазов затвора обеспечивает повышение надежности работы сооружения за счет перекрытия проемов пазов на максимальную высоту жиsoro сечения потока при полном открытии затвора. Как следует из изложенного,.свойства заявляемого и известных решений не совпадают. что свидетельствует о существенности отличий заявляемой конструкции водопропугкного сооружения.

На фиг,1 изображено поперечное сечение предлагаемой конструкции водопрспускного сооружения, включающего тело плотины 1, плоский затвор 2, перекрывающий водопропускной тракт 3 и расположенный в пазах 4, которые углублены в тело плотины 1 ниже порога водопропускного тракта 3 и в них вставлены свободно перемещающиеся элементы вытянутой формы б, лицевая грань которых пере ðûâàåò проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями

5 водопропускного тракта 3.

На фиг.2 показан фрагмент горизонтального сечения А-А предлагаемой конструкции по водопропускному тракту 3.

На фиг.3 показан фрагмент горизонтального сечение Б-Б предлагаемой конструкции ниже порога водопропускного тракта 3.

На фиг.4 показан фрагмент продольного сечения В-B предлагаемой конструкции вдоль плоского затвора 2.

На фиг.5 показан фрагмент поперечного сечения элемента вытянутой формы б в виде двутавра.

На фиг,б изображено поперечное сечение элемента вытянутой формы 6. являющегОся герметичной полой емкостью.

Предлагаемое водоподпорное сооружение работает следующим образом.

1801157

В период эксплуатации подпорного сооружения в верхнем бьефе устанавливается соответствующий уровень воды, при этом часто возникает необходимость сброса воды в нижний бьеф, для этого в теле плотины устраивают водопропускные тракты 3, перекрываемые в большинстве случаев плоскими затворами 2, Во время пропуска воды через водопропускной тракт за пазами 4 плоского затвора

2.возникает кавитационная эрозия боковых граней 5 водопропускного тракта 3 вследствие того, что в области пазов 4 поток завих.ряется, то есть пазы 4 являются источником врзмущения потока, что в свою очередь является причиной кавитации. Углубление пазрв 4 в тело плотины 1 и установка в них свободно перемещающихся элементов вытянутой формы 6, лицевая грань которых перекрывает проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями 5 водопропускного тракта 3, обеспечивают безотрывное сплошное

Движение потока воды вдоль боковых граНей 5 водопропускного тракта 3, что снижает возможность возникновения кавитации блоковых граней 5.

Применение предлагаемой конструкции водоп ропускного сооружения позволяет по сравнению с прототипом повысить надежность работы сооружения за счет снижения кавитационной эрозии боковых граней 5 водопропускного тракта 3 с низовой . стороны пазов 4.

Дополнительными преимуществами предлагаемой конструкции являются: снижение стоимости эксплуатационных затрат в связи с резким снижением объема ремонтных работ, необходимых для ликвиДаций последствий кавитационного разрушения, а также издержек при выходе из

Строя водопропускного тракта сооружения на период ремонта; возможность применения подъемных механизмов меньших мощностей за счет дополнительного подъемного усилия, создаВаемого элементами вытянутой формы в виде герметичной полой емкости; снижение материалоемкости сооружения за счет применения более облегченных защитных покрытий граней водопропускного тракта за пазами вследствие меньшей

5 возможности образования кавитационной эрозии: уменьшение поперечного сечения водопропускного тракта 3 за счет повышения его пропускной способности вследствие умень10 шения сопротивления движению потока воды от пазов ремонтных и основных затворов сооружения, то есть за счет увеличения коэффициента расхода водопропускного тракта, 15

Формула изобретения

1. Водопропускное сооружение, включающее тело плотины и плоский затвор. пе20 рекрывающий водопропускной тракт плотины и установленный в пазах, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы сооружения путем снижения кавитационной эрозии граней водо25 пропускного тракта с низовой стороны пазов, пазы размещены в теле плотины ниже порога водопропускного тракта и снабжены свободно перемещающимися элементами вытянутой формы, лицевая

30 грань которых перекрывает проемы пазов заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта.

2. Сооружение по п.1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что верхние концы элементов вытя35 нутой формы прикреплены к затвору, 3. Сооружение по пп.1 и 2 о т л и ч а ющ е е с я тем, что элементы вытянутой формы выполнены в виде полой герметичной емкости.

40 4, Сооружение по п.1.2,3, о т л и ч а ю— ще е с я тем, что элементы вытянутой формы выполнены из материала с обьемным весом меньшим объемного веса воды.

5. Сооружение по п.1,2,3.4. о т л и ч а ю45 щ е е с я тем, что элементы вытянутой формы выполнены длиной больше, чем максимальная высота подъема затвора.

1801157

Составитель К.Анахаев

Техред M. Ìoðãå Hòàë Корректор И Шулла

Редактор Л.Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5