Шлюз для прохода судов под мостами Советский патент 1981 года по МПК E02C1/02 

(54) ШЛЮЗ ДЛЯ ПРОХОДА СУДОВ ПОД МОСТАМИ

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к шлюзам для прохода судов под мостами.

Известен шлюз для прохода судов под мостами, содержаш,ий впускные и выпускные ворота, шлюзовую камеру, связанный со шлюзовой камерой посредством тоннеля резервуар, компрессор, соединенный с резервуаром, и управляемый атмосферный клапан, установленный в верхней части резервуара 1.

Однако такой шлюз требует значительного времени для прохода судов под мостами и больших энергозатрат.

Цель изобретения - сокрашение времени прохода судов под мостами и снижение энергозатрат при работе шлюза.

Поставленная цель достигается тем, что резервуар шлюза выполнен объемным, равным объему шлюзовой камеры между верхним и нижним уровнями шлюзования судов, верхняя стенка резервуара расположена в одной горизонтальной плоскости с верхним уровнем шлюзования, а плошади горизонтальных сечений шлюзовой камеры и резервуара и поперечного сечения тоннеля равны между собой.

На фиг. I изображен предлагаемый шлюз, в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Шлюз, расположенный под мостом 1, содержит шлюзовую камеру 2, резервуар 3, имеюший выход в атмосферу, снабженный управляемым клапаном 4, подсоединенный к управляюшему механизму 5. К резервуару подсоединен компрессор 6. Шлюзовая камера соединена с резервуаром посредством тоннеля 7 и снабжена воротами 8 для впуска и выпуска судна 9. Поперечное сечение тоннеля 7 равно плошади шлюзовой к-амеры 2.

Шлюз работает следующим образом.

Перед впуском судна в шлюзовую камеру 2 включают компрессор 6, который нагнетает воздух в резервуар 3 до того момента, пока нижний уровень воды в резервуаре 3 не станет равным определенному исходному уровню. При этом управляемый клапан 4 закрыт. После этого ворота 8 открывают и в шлюзовую камеру 2 вводят судно 9, а ворота 8 закрывают. Таким образом исключается доступ воды из реки в шлюзовую камеру 2. После этого с помош,ью управляюшего механизма 5 открывается управляемый клапан 4, в результате чего давление в резервуаре 3 резко падает.

а уровень воды в нем быстро поднимается. Уровень воды в шлюзовой камере тоже поднимается. Поскольку тоннель 7 выполнен так, что площадь его сечения равна площади шлюзовой камеры 2, то скорость понижения уровня велика и достигает максимума в тот момент, когда уровень воды в шлюзовой камере 2 станет равным уровню воды в резервуаре 3. После этого скорость понижения воды в шлюзовой камере 2 плавно уменьшается (по синусоидальному закону) и, наконец, станет равной нулю. В этот момент уровень воды в резервуаре 3 достигает уровня расположения верхней стенки резервуара. С помощью управляюшего механизма 5 управляемый клапан 4 закрывают, и резервуар 3 оказывается герметически закрытым, а достигнутый нижний уровень воды Б шлюзовой камере 2 сохраняется под действием атмосферного давления. Судно проходит под мостом 1, и после этого открывается управляемый клапан 4. Под действием потенциальной энергии воды, находящейся в резервуаре 3, вместе с уровнем воды в шлюзовой камере судно поднимается. Скорость подъема судна повышается, а затем плавно снижается до нуля. В этот момент времени закрывают управляемый клапан 4, и судно останавливается на достигнутом верхнем уровне. Затем ворота 8 открываются, и судно выпускается по другую сторону моста.

При использовании предлагаемого щлюза значительно сокращается время на шлюзование судов. Это достигается тем, что используется свойство жидкости (воды) быстро перемещаться из одного сообщающегося сосуда в другой, если эти сосуды соединяются каналом, и.меющим больщую площадь сечения. При этом потенциальная энергия воды в шлюзовой камере переходит сначала в кинетическую энергию, а затем

снова - в потенциальную, путем накопления воды в резервуаре. При подъеме судна происходит обратный процесс.

Другим положительным свойством шлюза является то, что затраты дополнительной энергии (например электрической) при щлюзовании значительно сокращаются, так как нет необходимости каждый раз при щлюзовании выкачивать воду из шлюзовой камеры. Требуется только восполнять потери энергии, связанные в трением воды о стенки тоннеля, шлюза и резервуара. Эти потери незначительны, и поэтому предлагаемое устройство значительно экономичнее при эксплуатации, чем ранее известные.

Формула изобретения

Шлюз для прохода судов под мостами, содержащий впускные и выпускные ворота, щлюзовую камеру, связанный со шлюзовой камерой посредством тоннеля резервуар, компрессор, соединенный с резервуаром, и управляемый атмосферный клапан, установленный в верхней части резервуара, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени прохода судов под мостами и снижения энергозатрат, резервуар шлюза выполнен объемом, равным объему щлюзовой камеры между верхним и нижним уровнями шлюзования судов, верхняя стенка резервуара расположена в одной горизонтальной плоскости с верхним уровнем шлюзования, а площади горизонтальных сечений шлюзовой камеры и резервуара и поперечного сечения тоннеля равны между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 908237, кл. 84 Ь, 1/02, 1954 (прототип).

Г

/

Л

/

/

W

Фиг.1