Напорный водосброс Советский патент 1985 года по МПК E02B8/06 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к водосбросным устройствам.

Известен напорный водосброс, включающий конусный затвор, цилиндрическую камеру гашения, расположенные в ней пороги с поперечными стенками и отбойную струенаправляющую стенку 1.

В этом напорном водосбросе наличие камеры предохраняет поток от растекания в плане, способствуя при этом гашению энергии, а отбойная струенапр1авляю1цая стенка обеспечивает выход потока в отводяш,ее русло без вплесков и брызг.

Однако при выпуске воды из нескольких конусных затворов,, что обычно имеет место в практике строительства гидроузлов, необходимо применение нескольких затворных камер, что в свою очередь требует значительных материальных затрат и широкого нижнего бъефа. Большие гидродинамические нагрузки на упорный конус затвора ограничивают диаметр, а следовательно, и пропускную способность конусного затвора, что не позволяет пропускать расчетные расходы путем увеличения диаметра и уменьшения количества конусных затворов. Кроме того, при неравномерной параллельной работе конусных затворов возможно разрушение камер гашения вследствие резонансных колебаний.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является напорный водосброс, включаюший подводяш,ие водоводы и камеру гашения с двумя устройствами для формирования струи, установленными в камере на одной оси одно напротив другого, каждое из которых соединено с подводящим водоводом 2.

Недостатком известного напорного водосброса является необходимость установки затворов для регулирования сбросных расходов, при этом затворы испытывают значительные нагрузки и требуют повышенного расхода материалов на их упрочнение.

Целью изобретения является уменьшение материалоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в напорном водосбросе, имеющем подводящие водоводы и камеру гашения с двумя устройствами для формирования струи, установленными в камере на одной оси одно напротив другого, каждое из которых соединено с подводящим водоводом, устройства для формирования струи выполнены в виде конусных затворов, упорные конусы которых жестко соединены между собой.

На фиг. 1 показана ;Камера гашения напорного водосброса, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Напорный водосброс включает подводящие водоводы 1 и камеру 2 гашения с двумя устройствами 3 для формирования струи, установленными в камере 2 на одной оси одно напротив другого, каждое из которых соединено с подводящим водоводом 1.

Q При этом устройства 3 для формирования струи выполнены в виде конусных затворов 4, упорные конусы 5 которых жестко соединены между собой при помощи цилиндрического полого патрубка 6, по всей поверхности которого выполнены отверстия

5 7. Цилиндрический патрубок 6 соединен с атмосферой трубопроводом 8.

Напорный водосброс работает следующим образом.

Сбрасываемый поток поступает из верхнего бьефа водохранилища через подводящие водоводы 1, и его расход регулируется от максимального значения до нуля при помощи конусных затворов 4. Поток, выходя из конусных затворов 4, имеет форму полой конической струи и в камере 2 соударяется с потоком, вытекающим из противоположного затвора 4. В результате соударения двух равноценных потоков происходит эффективное, практически полное симметричное гашение энергии. Камера 2

гашения способствует обжатию потока и предотвращает возникновение брызг. При работе конусных затворов 4 упорные конусы 5 испытывают действие гидродинамических нагрузок. В результате жесткого соединения упорных конусов 5 действие этих

5 нагрузок, существенно уменьщается. При таком истечении потоков из конусных затворов 4 внутри потоков образуется замкнутая полость, в которой возможно образование вакуума. Во избежание возникновения кавитационных явлений и дополнительных гидродинамических нагрузок в указанную полость осуществляется подвод воздуха через отверстия 7 цилиндрического полого патрубка 8, соединенного с aTivioсферой трубопроводом 8.

5 Такое выполнение напорного водосброса позволяет уменьшить размеры камеры гашения и сократить щирину нижнего бъе.фа, что в свою очередь уменьщает материальные затраты. При жестком соединении упорных конусов затворов действующие на

них нагрузки, имеющие одинаковое значе,ние и направленные по одной оси, но в противоположных направлениях, будут взаимно компенсироваться. Это позволяет увеличить диаметр конусных затворов, не

5 увеличивая, а уменьшая их прочность и материалоемкость.

А- А

Фиг. 2

НАПОРНЫЙ ВОДОСБРОС, имеющий подводящие водоводы и камеру гашения с двумя устройствами для формирования струи, установленными в камере , на одной оси одно напротив другого, каждое из которых соединено с подводящим водоводом, отличающийся тем, что, с целью уменьщения материалоемкости, устрой. ства для формирования струи выполнены в виде конусных затворов, упорные конусы которых жестко соединены между собой. а$ сд со со т 1риг.1