Способ изготовления медных анодов для электролитического рафинирования меди Советский патент 1992 года по МПК C25C1/12 C25C7/02 

(si)5 E 02 В 8/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

(21)4841745/15

(22)21.06.90

(46) 07.10.92.Бюл.№ 37

(71)Московский инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева

(72)А.И.Глазов и П.М.Буренков

(56)С.М.Слисский. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений М., Энергоатомиздат, 1986 г., с.227, рис.10.17.

(54) ЗАКРЫТЫЙ ВОДОСБРОС

(57)Изобретение относится к области гидротехники, конкретно к водосбросным сооружениям замкнутого поперечного сечения с напорным движением воды. Целью изобретения является повышение надежности работы водосброса в напорном режиме путем исключения динамических нагрузок, сопровождающих выход в нижний бьеф воздушных скоплений. Водосброс состоит из

ЯМ.

vL

S s /ss S/ s/ S s Y 7 /s /// ss ss / s s / s s / /

- -фие. 1

..V/

водовода 1, камеры 2 с входным отверстием 3, имеющим щелевидную форму, воздуховода 4 с выходным отверстием 6 и отклонителя потока 5. Камера имеет наклонные стенки и сводчатый потолок, высота и ширина камеры увеличиваются по направлению течения. К верхней части камеры 2 подсоединен воздуховод 4, выходное отверстие 6 которого расположено за отклонителем 5, установленным в нижней части водовода 1. Воздух, влекомый потоком в виде крупных включений, проникает через отверстие 3 в камеру 2 и скапливается в ее верхней части. Поскольку за отклонителем 5 в потоке имеет место зона пониженного давления, воздух из камеры 2 по воздуховоду 4 поступает в придонные слои жидкости и выносится в нижний бьеф в виде мелких пузырьков, что исключает возможность гидравлического удара. 2 ил.

MOtweHUfl

s / /

уЯх/У / / / / / /;Л

/ / / / /I / / / / / / s / / /

6 /Мелкие пузырьки

Воздуха ВодоЙоздушмоя спесь )

4 О Ч Ю

Изобретение относится к области гидротехники, конкретно к водосбросным сооружениям замкнутого поперечного сечения с напорным движением воды.

В напорных водоводах возможно обра- зование воздушных скоплений, что является следствием деаэрации потока, прорыва воздуха через входное отверстие при недостаточном заглублении его подуровень верхнего бьефа или увлечения воздуха потоком в процессе заполнения водовода. Скопления воздуха перемещаются rtbf OKo M, и выход их из водосброса сопровождается гидравлическим ударом, что может привести к разрушению сооружения. Кроме того, являясь дополнительными гиравлическими сопроитвлениями, воздушные скопления вызывают снижение пропускной способности водосброса. Чтобы избежать в некоторой степени указанных негативных подследствий/ предусматривают дополнительный запас прочности в конструкциях водосбросных сооружений или ограничивают режим их работы с таким расчетом, чтобы исключить образование воздушных скоплений на тракте. То и другое приводит к удорожанию гидроузла.

Известен водосброс, включающий соединяющую верхний и нижний бьефы трубу и воздуховод, подсоединенный к ее верхней части, причем свободный конец ёоздухово- да имеет выход в атмосферу. Воздуховодов может быть несколько, причем в одном случае устраиваются отдельные воздуховоды с выходом в атмосферу, а в другом свободные концы воздуховодов объединяются коллектором, расположенным пара ллельно оси водосброса и имеющим выход в атмосферу со стороны нижнего бьефа. Недостатками этих водосбросов являются малая пропускная способность затопленных воздуховодов, большие затраты на устройство отдельных воздуховодов в случае значительной мощности породы над водосбросом, ненадежная работа водосброса из-за возможности гидравлического удара в коллекторе вследствие пробкового течения в тем.

Известен водосброс, включающий водовод, установленный на его дне дефлектор и размещенный в боковой стенке водовода воздуховод, входное отверстие которого расположено на потолке водовода, а выходное выполнено за дефлектором. В этом случае воздуховод используется не для удаления воздушных масс из водовода, а для их транформации в мелкие пузырьки, выход которых в нижний бьеф не влечет за собой гидравлический удар. Недостатком прототипа является то, что воздушные скопления проносятся потоком мимо входного

отверстия воздуховода без остановки, и не могут быть ликвидированы полностью. Таким образом, не исключается возможнсоть гидравлического удара, что отрицательно сказывается на надежости сооружения.

Целью изобретения является повышение надежности напорных водосбросов, в которых возможно образование скоплений воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый водосброс, в отличие от известного, включающего водовод,установленный на его дне дефлектор и размещенный в боковой стенке водовода воздуховод, входное отверстие которого расположено на потолке водовода, а выходное выполнено за дефлектором, снабжен расположенной над водоводом камерой с наклонными боковыми стенками, сводчатым потолком и вертикальной поперечной стенкой в конце камеры, при этом камера имеет высоту поперечного сечения и ширину в плане, увеличивающиеся по направлению течения до вертикальной поперечной стенки в конце камеры, где в потолке последней выполнено входное отверстие воздуховода, причем камера сообщена с водоводом посредством щели в потолке водовода, расположенной вдоль его оси.

Камера позволяет задерживать движущиеся у потолка водовода воздушные скопления. Этим обеспечивается полная трансформация крупных воздушных скоплений в мелкие пузырьким, выход которых в нижний бьеф не сопровождается гидравлическим ударом. В результате исключается опасные динамические нагрузки на сооружение, а следовательно, повышается его надежность.

Схема предлагаемого водосброса представлена на фиг. 1; на фиг.2 изображено поперечное сечение водосброса.

Водосброс состоит из водовода 1, камеры 2 с входным отверстием 3, имеющим щелевидную форму, воздуховода 4 с выходным отверстием б и отклонителя 5. Камера имеет наклонные стенки и сводчатый потолок. Высота и ширина камеры увеличиваются по направлению течения. К верхней части камеры 2 подсоединен воздуховод 4, выходное отверстие 6 которого расположено непосредственно за отклонителем 5, установленным в нижней части водовода.

Водосброс работает следующим образом. Воздух, влекомый потоком у потолка водовода в виде крупных включений, проникает через отверстие 3 в камеру 2 и скапливается в ее верхней части, чему способствует форма камеры. Поскольку за отклонителем 5 в потоке имеет место зона,

в которой давление ниже, чем величину

v2

АР Срр2

где Ср - коэффициент понижения давления, зависящий от формы и размеров отклоните- ля;

р - плотность жидкости;

v - средняя скорость движения жидкости перед отнолонителем, воздух из камеры 2 по воздуховоду 4 поступает в придонные слои потока с объемным расходом

Qa WVCpV2- -, РЯ

где I - коэффициент расхода воздуховода;

со - площадь поперечного сечения воздуховода;

Ра - плотность воздуха, и выносится потоком из водовода в виде мелких пузырьков, что исключает возможность гидравлического удара. При этом площадь (D и габариты отклонителя выбираются таким образом, чтобы расход Qa не был меньше расхода воздуха, транспортируемого потоком в виде крупных включений. Когда воздух в водоводе отсутствует он работает как обычно водосброс, а по воздуховоду 4 движется вода. Причем, за счет наличия щеле- видного отверстия 3 снижается до минимума площадь контакта транзитного потока с водоворотной областью, возникающей в камере 2, следствием чего является уменьшение потерь напора. С этой же целью низовой грани отверстия 3 приданы плавные очертания.

Таким образом, выбором габаритов камеры 2, щелевидного отверстия 3, воздуховода 4, а также типа и размеров отклонителя 5, достигается высокая степень защиты водосброса от динамических воздействий, обусловленных выходом воз душных скоп л ений в нижний бьеф, а следовательно, повышается надежность водосброса.

Применение предлагаемой конструкции позволяет отказаться от дополнительного упрочнения водоводов и ограничений,

которые накладываются на режим работы водосбросных сооружений с целью устранения возможности образования воздушных скоплений.

Формул а изобретения

Закрытый водосброс, включающий водовод, установленный на его дне дефлектор и размещенный в боковой стенке водовода

воздуховод, выходное отверстие которого выполнено за дефлектором, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности в работы водосброса в напорном режиме путем уменьшения динамических

нагрузок, сопровождающих выход в нижний бьеф воздушных скоплений, он снабжен расположенной над водоводом камерой с наклонными боковыми стенками, сводчатым потолком и вертикальной поперечной

стенкой в конце камеры, при этом камера имеет высоту поперечного сечения камеры и ширину, в плане увеличивающиеся по направлению течения потока до вертикальной поперечной стенки в конце камеры, где в

потолке последней выполнено входное отверстие воздуховода, причем камера сообщена с водоводом посредством щели в потолке водовода, расположенной вдоль его оси,