Водосбросный туннель высоконапорной ГЭС Советский патент 1988 года по МПК E02B9/06 

(

со

СХ) 4:ik

сл

Изобретение относится к гидроэнергетическому строительству и может быть использовано в водосбросах высоконапорных ГЭС.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На чертеже изображен высоконапорный туннель ЭC, разрез.

Туннель содержит напорный 1 и безнапорный 2 участки с затвором 3 между ними, обводной трубопровод 4 с запорной арматурой 5, 6, камеру 7 гашения энергии с решеткой 8, соплово-разгон- ную напорную аванкамеру 9, мусороза- ш;итную решетку 10, входное отверстие 11 в камеру гашения, помещение 12 механизмов.

Туннель работает следующим образом.

Открывается запорная арматура 6 и 5 на обводном трубопроводе 4, что приводит к образованию движения потока подпитки, который с очень малыми скоростями движется через мусороза- щитную решетку 10, площадь которой для этого увеличена по сравнению с сечением обводного трубопровода на один-два порядка. В соПле этот поток разгоняется, его скорость возрастает на один-два порядка для пропуска потока подпитки экономичным образом - через обводный трубопровод малого сечения, оборудованный запорной арматурой 5,, 6 также малой металлоемкости- и размеров. При .этом каждая стена . разгонной аванкамеры 9 имеет разнонаправленную кривизну для предотвращения повышения местных скоростей на решетке 10 и предотвращения этим вероятности засорения любого участка решетки, что в конечном итоге может привести к нежелательным последствия из-за уменьшения рабочей площади решетки. Поток подпитки через отверсти 11 попадает в камеру 7 гашения энергии с максимальной скоростью, приближающейся к скорости истечения потока из-под затвора при его открытии. Успокоенный поток через решетку 8 сбрасывается сверху вниз за затвором в безнапорный участок 2 туннеля, где он образует слой медленно текущего потока подпитки.

С минимальным разрывом по времени открывается затвор 3. Вырывающийся из-под затвора высокоскоростной пото устремляется под поток подпитки, приподнимая его. Поток подпитки экрани

0

5

5

0

5

0

5

0

55

рует воздушную полость безнапорного туннеля от высокоскоростного транзитного потока из-под затвора и этим предотвращает возникновение вакуума в воздушной полости (что обеспечивает существенное повышение давления в транзитном потоке и на его границах с металлической облицовкой и элементами конструкции для предотвращения кавитации), пригружает транзитный поток своей массой (дополнительно повышая этим давление в транзитном потоке с той же целью) и в момент сопряжения с транзитным потоком имеет нулевую скорость в направлении движения транзитного потока, поэтому разгоняется им и отбирает за счет этого часть кинетической энергии от транзитного потока, что Не только способствует дополнительному повьш1ению давления для еще большего гарантированного предотвращения кавитации, но и обеспечивает снижение механического воздействия потока на облицовку и элементы конструкций. Это позволяет также устранить воздушньш тракт, стоимость которого вьш1е стоимости введенных дополнительных элементов.

Скорость движения основного потока в зоне мусорозащитной решетки существенно выше скорости движения потока подпитки, чем и гарантируется надежность работы системы - смыв мусора транзитным потоком и недопущение засорения решетки Аварийно-ремонтный затвор (не показан) устанавливается с одной стороны от аванкамеры 9. I

Решетку 8 размещают вне пределов вихревого вальца перед затвором между его ножевой частью и потолком туннеля. Валец удерживает мусор, вращая его, что может создать при излишнем накоплении мусора в этом вальце неблагоприятные условия эксплуатации мусорозащитной решетки. Чем дальше решетка от затвора, тем выше транзитные скорости на контакте с ней при малых открытиях затвора. Это и определяет предлагаемые значения величины

удаления решетки от затвора.

I

Соотношения скоростей и расходов основного потока и потока подпитки, отбираемого от основного, определяется для каждого конкретного случая и конкретного сооружения, а также для каждого участка трактов расчетом.

Базовый объект позволяет пропускать строительно-эксплуатационные расходы через один ярус туннеля и за счет этого обеспечивает возможность сокращения сроков строительства на 2-4 года и уменьшения стоимости строительства ГЭС на 20-60 млн. руб. (заменой двух-трех ярусов одним). Изобретение по сравнению с базовым объектом обеспечивает гарантированную надежность работы систем с двухслойным разноскоростным потоком, что открывает возможность для широкого использования в строительстве высоконапорных ГЭС метода экранирования транзитного потока с целью недопущения возникновения кавитации и кавитационных раз

Водосбросный туннель высоконапор- ноЙ ГЭС, содержащий напорный и безнапорный участки с затвором между ними, обводной трубопровод с запорной арматурой, камеру гашения энергии с решеткой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, туннель снабжен соплово- разгонной напорной аванкамерой, одной стороной соединенной с обводным трубопроводом, а другой - с напорным участком туннеля через мусорозащитную решетку, площадь которой на один-два порядка больше площади поперечного

рушений при двух-трехкратном увеличении напора .на участке между напорной 2осечения обводного трубопровода, при- и безнапорной частями водосбросногочем аванкамера расположена перед зат- туннеля, что без риска для работоспо-вором на расстоянии 0,5-2,0 его вы- собности ГЭС позволяет отказаться отсоты.

устройства второго туннелей. Формула из

и третьего ярусов

обретения

Водосбросный туннель высоконапор- ноЙ ГЭС, содержащий напорный и безнапорный участки с затвором между ними, обводной трубопровод с запорной арматурой, камеру гашения энергии с решеткой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, туннель снабжен соплово- разгонной напорной аванкамерой, одной стороной соединенной с обводным трубопроводом, а другой - с напорным участком туннеля через мусорозащитную решетку, площадь которой на один-два порядка больше площади поперечного

сечения обводного трубопровода, при- чем аванкамера расположена перед зат- вором на расстоянии 0,5-2,0 его вы- соты.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повьшение надежности работы. Водосбросный туннель содержит напорный 1 и безнапорный 2 участки с. затвором 3 между ними, обводной трубопровод 4 с запорной арматурой 5 и 6, камеру 7 гашения энергии,с решеткой 8. Туннель.снабжен соплово- разгонной напорной аванкамерой 9, которая одной стороной соединена с обводным трубопроводом 4, а другой - с напорным участком 1 туянеля через мусорозащитную решетку 10. Площадь решетки 10 принимают на один два порядка больше площади поперечного сечения обводного трубопровода 4. Аванкамера 9 расположена перед затвором на расстоянии 0,5-2,0 его высоты. Скорость движения основного потока в зоне решетки 10 существенно вьшге скорости движения потока подпитки. Этим гарантируется надежность работы системы, обеспечивающей смыв мусора транзитным потоком и недопущение засорения решетки. 1 ил. (Л