Устройство для перекрытия глубинного водовода гидротехнического сооружения Советский патент 1981 года по МПК E02B9/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ГЛУБИННОГО ВОДОВОДА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ

Изобретение относится к гидротех ке, а именно к механическому оборудованию гидросооружений и предназна чено для перекрытия глубинных водов дов гидротехнических сооружений. Известно устройство для перекрытия глубинного водовода гидротехни- ческого сооружения, включающее пролетное строение, состоящее из перекрестно сопряженных друг с другом несущих элементов, обпгавки, опорноходовых частей и уплотнений Ll. Известно также устройство для перекрытия глубинного водовода, включающее пролетное строение,, сосг тоящее из перекрестно сопряженных друг с другом полых несущих элементов 2. Недостатком известных устройств для перекрытия глубинных водоводов является их ограниченная надежность вследствие наличия таких элементов, подверженных износу, как уплотнени и опорно-ходовые части. Кроме того. известные устройства требуют создания затвор-ных камер с облицовкой, которая работает в паре с уплотнениями. Затворные камеры подвержены засорению, облицовка их повреждается в процессе эксплуатации, что вызывает необходимость ремонта устройства в целом. Ввиду изложенного, глубинные водоприемники, как тгравило, снабжены двумя рядом расположенными затворами - аварийно-ремонтным и ремонтным. Последний расположен впереди аварийно-ремонтного и предназначен для перекрытия водовода при ре- , монте или осмотре аварийно-ремонтного затвора и его камеры. Однако ремонт и осмотр самого ремонтного затвора, установленного на значительной глубине 000-180 м к-более) весьма затруднен, а ремонт и осмотр его камеры на такой глубине практически исключен. Отсутствие надежного устройства для перекрытия глубинного водовода, которое не имело бы элементов подверженных износу и повреждени, снижает надежность работы глубинных водоводов а также и гидро сооружения в целом. Глубинные водоводы как правило;, поэтому сооружаются на глубине, доступной водолазам то есть, не свыше 80 м. Это в значительной степени удорожает стоимость гидросооружения и удлиняет срок пуска, агрегатов Целью изобретения является повышение надежности устройства для перекрытия глубинного водовода снижение строительных и эксплуатационных затрат. Указанная цель достигается тем, что внутри полых несущих элементов установлены трубопроводы, соединенные с источником подачи хладагента, а грани полых несущих элементов, обращенные друг к другу, расположены под углом, который определяется из соотношения a.L-C6 где о1 угол расположения граней, полых несущих элементов; гидростатическое давление; толщина полого несущего элемента, на входе; L - ширина полого несущего элемента;tvJ - допускаемое напряжение смятия для льда; коэффициент запаса, К Причем, полые несущие элементы могут быть заполнены бетоном. На фиг.1 изображен входной оголовок глубинного водовода с установлен ным в нем предпагаемым устройством, разрез; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - вид С фиг.1; на фиг.4 узел в фиг.1; на фиг,5 - разрез В-В фиг.4; на фиг.6 - схема действия сил в конфузоре, образованном поверх ностями противолежащих полых несущих элементов. Устройство 1 дпя перекрытия глуби ного водовода 2 установлено на входе в водоприемное отверстие водовода 2 и состоит из перекрестно сопряженнЫх полых несушзих стержней-ригелей 3 и диафрагм 4, внутри которых размещены трубы 5. Трубы 5 присоединены к источнику подачи хладагента 4холодильной установке (на чертежах , не показана). В поперечном сечении полые несущие стержни-ригели 3 и диафрагмы 4 имеют обтекаемую форму, что способствует уменьшению потерь напора. При этом стержни сопряжены друг с другом так, что грани противолежащих элементов расположены под углом d, который определяют из соотношения О-Ь-Ш где cL - угЬл расположения граней полых несущих элементов; Р - гидростатическое давление; q толщина полого несущего элемента на входе; L ширина полого несущего эле1(3 - допус::аемое напряжение смятия для льда К - коэффициент запаса. Такая конструкция обеспечивает заклинку и удержание в ней ледовых пробок 6, которые образуются при работе холодильной установки. Для предотвращения продавливания полых несущнх элементов образующимся льдом их внутренние полости заполнены бетоном. В плане устройство выполнено в виде арки, что обеспечивает работу несущих элементов исключительно на сжатие, причем ледовые пробки 6 .выполняют функцию своего рода обшивки, а нагрузки воспринимаются только несущими элементами. В описываемом примере устройство 1 совмещено с неочищаемой сороудерживающей решеткой 7, которая опирается на ригели 4 и препятствует проникновению в водовод посторонних предметов. Допускается наличие неочищаемых сороудерживающих решеток при площади ее сечения, обеспечивающей скорости воды, проходящей через нее, до 0,4 м/с ГЗ. Возможна и установка сороудерживающей решетки отдельно от устройства 1 , Работа устройства осуществляется , следующим образом. С помощью аварийно-ремонтного затвора 8 перекрывают водовод 2 и тем самым прекращают движение воДы через устройство 1,

Включают в работу холодильную установку, хладагент начинает циркулировать по трубам 5, в результате чего на поверхностях ригелей 3 и диафрагм 4 кристаллизуется лед. В зависимости от мощности холодильных установок и размеров входного отверстия водовода 2 ледяные пробки 6 полностью образуются через 20-50 ч

После образования ледяных пробок 6 открывают байпас аварийно-ремонтного затвора 8, затвор 8 поднимают и осушают водовод 2, после чего в нем можно производить работы по ремонту затворов 8 и 9 и их камер. Для открытия входного отверстия водовода 2 прекращают подачу по трубам 5 хладагента. Для ускорения процесса таяния ледовых пробок 6 по трубам 5 можно подавать теплоноситель, что обеспечивает также и промьшание труб 5,

Предложенное устройство имеет высокую надежность ввиду отсутствия в нем подвижных, подверженных износу или механическому повреждению элементов. Благодаря зтому практически исключается необходимость его ремонт и осмотра, что позволяет осуществить вьтолнение водоводов на глубине свыше 100 м. Это в свою очередь позволяет значительно снизить стоимость гидросооружения .

Формула изобретения

I. Устройство для перекрытия глубинного водовода гидротехнического сооружения, включающее пролетное стрение из перекрестно сопряженных полы несущих элементов, отличающ е е С Я тем, что, с целью пошлоения надежности работы, сЯижения строительных и эксплуатационных затрат внутри полах несущих элементов установлены трубопроводы, соединенные с источником подачи хладагента а грани полых несущих элементов, обращенные друг к другу, расположены под углом, который определяют из соотношения

р.а

Ч г-ь-Гб

t5

где oL - угол расположения граней полых несущих элементов; Р - гидростатическое давление; .q - толщина полого несущего эле0мента на входе;

L - ширина полого несущего элемента;t --допускаемое напряжение смятия

для льда;

5

К - коэффициент запаса. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что полые несущие элементы заполнены бетоном.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

№ 12-77, Минэнерго СССР. М., 1977.

Фог.2

.

:3