Глубинный затвор Советский патент 1984 года по МПК E02B8/04 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования гидросооружений.

Известен глубинный затвор, содержащий плоское полотнище, опоры, привод 1.

Недостатком этого затвора является удорожание строительства вследствие необходимости устройства сложных энергогасящих сооружений за затвором.

Известен также глубинный затвор, содержащий установленный в цилиндрической камере концентрично ей цилиндрический корпус с цилиндрическим запорным органом, имеющим привод, и размещенный за корпусом экран с грузонесущими балками 2.

Недостатком этого затвора является малая эффективность гашения энергии потока.

Цель изобретения - повышение эффективности гащения энергии потока.

Это достигается тем, что затвор снабжен концентрично установленными в цилиндрическом запорном органе тремя перфорированными цилиндрами, два из которых задними основаниями прикреплены к экрану, а к передним их основаниям вершиной в сторону верхнего бьефа присоединен перфорированный конус, причем внутренний цилиндр установлен с возможностью осевого перемещения, а перфорация во внешних цилиндрах выполнена со смещением относительно друг друга.

Кроме того, затвор снабжен струенаправляющими щащками треугольной формы, расположенными верщинами в сторону верхнего бьефа в кольцевом отверстии между цилиндрическим корпусом и конусом.

На чертеже изображен затвор, продольный разрез.

Затвор содержит соединенный с цилиндрической камерой 1 напорного туннеля 2 подвижный цилиндрический корпус 3 с приводным механизмом 4 и уплотнениями 5, 6, экран 7 с грузонесущими балками 8, расположенными со стороны внутренней емкости 9 затвора, неподвижные перфорированные цилиндры 10, 11 с камерой гащения 12 между ними и внутренний перфорированный цилиндр 13с механизмом маневрирования 14, а также перфорированный конус 15 с креплением 16, отверстия 17 и струенаправляющие щашки 18.

Затвор работает следующим образом.

Цилиндрический корпус 3 затвора частично или полностью открывается, и поток с незначительными расходами начинает свое движение по двум направлениям - через отверстия 17 малой суммарной площади, устроенные для пропуска прошедщего через отверстия в сороудерживающей решетке туннеля 2 мусора, и через щелевые зазоры между цилиндрами 11 и 13. Увеличение расхода потока достигается плавным совмещением отверстий перфораций цилиндров 11 и 13, для чего цилиндр 13 медленно вращается механизмом 14 на небольшую величину или перемещается в осевом направлении также на небольшую величину, соответствующую размерам отверстий перфорации, 5 из положений, когда отверстия перекрыты сплошными участками смежного цилиндра, до положения полного совмещения отверстий перфораций цилиндров 11 и 13, что соответствует максимальной пропускной

0 пособности затвора.

Энергия потока последовательно и рассредоточенно по большим площадям гасится на всех участках затвора. Раздробленный на мелкие струи перфорацией конуса 15 поток теряет часть своей энергии за счет

5 дробления и последующего соударения струй внутри этого конуса. При этом эффект гащения энергии потока в конусе возрастает с уменьщением угла раскрытия его верщины ci и с уменьшением размеров отверстий его

0 перфорации, которые в любом случае должны быть меньше размеров отверстий в сороудерживаюшей решетке туннеля и меньше размеров отверстия в цилиндрах 10, 11 и 13 для предотвращения засорения затвора. Потеряв часть энергии, поток движется да5 лее в направлении емкости 9 и перфорированных цилиндров, на которых поток вновь дробится на мелкие струи - сначала на первом по ходу потока неподвижном цилиндре 11 и далее на втором неподвижном

Q цилиндре 10. Вытекающие из отверстий цилиндра 11 струи набегают на сплошные участки цилиндра 10, отклоняются веером на 90° во все стороны, вновь соударяются между собой в пространстве между этими оболочками, т. е. в камере гашения 12, и далее,

повторно изменив на 90° направление своего движения, выбрасываются из отверстий цилиндра 10 с многократно уменьшенными скоростями в затворную камеру 19, где вновь соударяются, но уже с низкими скоростями, благодаря чему отпадает необходимость в защите поверхностей толстостенной металлической оболочкой. При сверхвысоких напорах число неподвижных перфорированных цилиндров может быть увеличено, в том числе и с их установкой со стороны затвор5 ной камеры. Назначение подвижного цилиндра 13 - обеспечение более равномерного и рассредоточенного по большим площадям гащения энергии потока во всем диапазоне изменения расхода потока и повышение надежности, поскольку в этом случае поток

0 может перекрываться каждым из двух элементов 3 и 13 системы.

В период строительства низконапорный поток пропускается через отверстие максимальной площади без гашения его энергии

5 внутри затвора - перфорированные ци-, линдры 10, 11, 13, 15 отсутствуют. При заполненном водохранилище и высоких напорах затвор работает с гашением энергии потока внутри затвора с помощью перфори311108634

рованных цилиндров 10, II, 15, которыеИспользование изобретения позволяет

дополнительно устанавливаются сразу всеповысить эффективность гашения энергии

или поочередно.потока.

1. ГЛУБИННЫЙ ЗАТВОР, срдержащий установленный в цилиндрической камере концентрично ей цилиндрический корпус с цилиндрическим запорным органом, имеющим привод, и размещенный за корпусом экран с грузонесущими балками, отличающийся тем, что, с целью повышения . /7 9 f3 7 /9 «5 flf-Ji 5 f эффективности гашения энергии потока, затвор снабжен концентрично установленными в цилиндрическом запорном органе тремя перфорированными цилиндрами, два из которых задними основаниями прикреплены к экрану, а к передним их основаниям вершиной в сторону верхнего бьефа присоединен перфорированный конус, причем внутренний цилиндр установлен с возможностью осевого перемещения, а перфорация во внешних цилиндрах выполнена со смещением друг относительно друга. 2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен струенаправляющими шашками треугольной формы, расположенными вершинами в сторону верхнего бьефа в кольцевом отверстии между цилиндрическим корпусом и конусом. О 3 12 6 /у , - 8