Регулятор уровня верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0509 АТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕН ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС ЗОБ И Т ЕЛЬСТВУ,Скрябинаареве свидетельство СССРл, 6 05 О 9/02, 1986. ГО БЬЕ-, ОРУЖЕ(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕ ФА В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СО НИЯХ(57) Изобретение относится к гидро Цель - повышение эксплуатацио дежности затвора-автомата путем технике, ной на- сключеИзобретение относится к гидр в частности к автоматизации сбро ружений на водохранилищах.Цель изобретения - повышен атационной надежности затвораНа фиг. 1 показан продольн регулятора; на фиг. 2 - вид регуля ху,отехнике, сных соое эксплувтомата. й разрез ора сверРегулятор содержит присл разный затвор 1 с горизонтальн щения 2, выполненный в вид которого нижняя и центральн полнены криволинейными во сторону верхнего бьефа с цент ны на оси вращения, напорная полнена плоской с боковыми соединенными с боковыми кром ра и размещенными параллел (устоям) гидротехнического с ковш затвора 1 снабжен доп (по всей ширине криаолинейн ОПИСАНИК АВТОРСКОМУ СВИ онный Г-обой осью врае ковша, у ая части выгнутостью в ром кривизстенка 3 выщекама 4. ками затвоьно стенкам ооружения, олнительной ой части за 1820367 А 1. ния влияния волнового воздействия на з твор посредством противоволнового корректора в виде наклонных пластин, Сущность изобретения заключается в том, что затвор снабжен наклонными к горизонту пластинами с продольными щелями между ними, установленными со стороны верхнего бьефа на консолях затвора и жестко соединенными с ним. Под пластинами устроена плита шириной не менее длины пластин, жестко соединенная с боковыми стенками сооружения. Положительный эффект: повышена эксплуатационная надежность, исключена ложность срабатывания, предотвращены непроизводительные срывы. 2 ил. твора) напорной стенкой 5, образующей вместе с криволинейной поверхностью цен-тральной части ковша емкость затвора 6, сообщенную с верхним бьефом насадком 7 в основании нижней части дополнительной напооной стенки 5, выполненным под углом 120 О кстенке 5, при этом при закрытом положе- СЭ нии затвора 1 кромка насадка 7 размещена (ф) в вертикальной плоскости с кромкой осно- Оь вания криволинейной части затвора 1. При этом к затвору 1 на консолях (стойках) 8 прикреплены пластины 9 с продольными р, щелями 10 между ними. Пластины 9 распо- фф ложены наклонно. Нижний конец погружен под уровень на глубину. определяемую ходом пластин 9 с затвором 1, Так, при максимальном открытии затвора 1 нижний конец выходит на отметку уровня верхнего бьефа, Верхний конец пластин 9 располагается на отметке максимальной волны. Длина и ширина пластин 9 определяется из уравнениямоментов сил, действующих на затвор 1 и пластины 9 при волновом воздействии. Под пластинами 9 размещается плита 11, жестко соединенная с боковыми устоями затвора 1 и предназначается для обеспечения скоростного эффекта от потока истечения иэ-под затвора 1 на пластины 9,Устройство работает следующим образом.1. В режиме отсутствия волн. При уровне воды в верхнем бьефе меньше расчетного или при отсутствии воды в верхнем бьефе сооружения затвор под действием силы тяжести находится в закрытом положении (фиг. 1). При этом уровень в емкости 6 равен уровню в верхнем бьефе. По мере повышения уровня воды в верхнем бьефе затвор начнет открываться за счет давления воды на напорные стенки 3, По мере открытия затвора давление на напорные стенки 3 будет уменьшаться, а момент силы тяжести (веса) затвора, наоборот, возрастет. Резуль. тирующий момент от силы давления воды на пластины 9 (сверху и снизу) будет равен нулю, так как силы давления воды на эти пластины 9 снизу и сверху будут одинаковы, Рассогласование моментов сил давления воды на пластины 3 и тяжести затвора 1 корректируется возникающей силой при открытии затвора 1 за счет падения уровня в камере 6, Действительно, с открытием затвора 1 из емкости 6 через насадок 7 происходит истечение, но вследствие сопротивления потока, истекающего из-йод затвора 1, происходит гидравлическое дросселирование насадка 7, и расход истечения с открытием уменьшается. Вследствие истечения из емкости 6 уровень воды будет меньше, чем в верхнем бьефе, причем вследствие дросселирования насадка 7 значение уровня зависит от угла открытия. В результате истечения и падения уровня в камере 6 возникает перепад давления на стенку 5, обеспечивая эа счет этого коррекцию моментов сил, действующих на затвор 1,2. В режиме волнового воздействия, При появлении волны (на фиг. 1 показано пунктиром) иэ пластины 9 со стороны верхнего бьефа появится дополнительная сила давления воды, которая стремится закрыть затвор 1. Но одновременно волна, проходящая между пластинами 9 в щели 10, воздействует, на затвор 1, создавая дополнительную силу, стремящуюся открыть затвор 1, Поскольку дОполнительные силы давления воды на. пластины 9 стремятся закрыть, а дополнительная сила давления на затвор 1 стремится открыть затвор 1, то происходит обезличивание этих моментов сил. Размерыпластин 9 и их угол наклона принимаются изусловия обезличивания влияния волновыхвоздействий на затвор 1 за счет обеснече 5 ния равенства моментов от сил, действующих на пластины 9 и затвор 1 при волновомвоздействии относительно оси вращения 2.При отрицательной волне процесс будет обратный и опять эа счет коррекции обезличи 10 вания влияния волн на работу затвора,Эффективность предлагаемого устройства регулятора по сравнению с прототипомзаключается в повышении эксплуатационной надежности за счет исключения влия 15 ния волнового воздействия на затворустройством противоволнового корректорав виде наклонных пластин, прикрепленныхк затвору на консолях (стойках) со щелямимежду ними и, как следствие, исключения20 ложности сработки и за счет этого предотвращения непроизводительных сбросов и,таким образом, экономии воды. Как показывают расчеты на примере сброса иэ ОртоТокойского водохранилища Кирг, ССР, гдесейчас сброс выполнен в виде катастрофического водослива длиной 50 м при волне до1 м высотой (имеющей место на водохранилище), эти сбросы достигают 80 м" /с, Там предполагается внедрение предлагаемого уст.30 ройства, что позволит только за счет обезли.чивания влияния одной волны фазой до 30мин экономить до 150 тыс, м воды, А еслизучесть, что этот процесс длится тогда до, суток и более, то экономия составит милли 35 оны м воды,РФормула изобретенияРегулятор уровня верхнего бьефа в гид ротехнических сооружениях, содержащийприслонный Г-образный затвор с горизонтальной осью враЩения, выполненный в виде ковша, у которого нижняя и центральные части выполнены криволинейными с вогну тостью в сторону верхнего бьефа с центромкривизны на оси вращения, напорные стенки выполнены плоскими с боковыми щеками, соединенными с боковыми кромками затвора.и размещенными параллельно усто ям гидротехнического сооружения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, ковш затвора содержит дополнительную плоскую напорную стенку, образующую вместе с 55 криволинейной поверхностью центральнойчасти затвора емкость, сообщаемую с верхним бьефом насадкам в основании дополнительной плоской напорной стенки, который выполнен под углом 120 к ней, и кромка его находится в одной вертикальной плоскостис кромкой основания криволинейной части затвора для его закрытого положения, причем затвор снабжен наклонными к горизонту рластинами с продольными щелями между ними, установленными со стороны верхнего бьефа на консолях затвора и жестко соединенными с ним. а под пластинами установлена плита, жестко соединенная с боковыми устоями сооружения и шириной 5 не менее длины пластины,