Поверхностный затвор гидротехнического сооружения

 

1. ПОВЕРХНОСТНЫЙ ЗАТВОР ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, содержащий несущую металлоконструк- ; цию, опорно-ходовые части, уплотнение и теплоизолирующую обшивку, о тсличающийся тем,что,с целью повышения надежности за счет защитны от ледовых нагрузок и уменьшения энергозатрат при работе зимний пери од, теплоизолирующая обшивка установлена с верХовой стороны несущей металлоконструкции затвора и выпол йена из упругого водонепоглощгиощего материала. 2. Затвор по п. 1, о т л и ч а ю щ и И с я тем, что в качестве водонепоглснцакваего материала использован пенополиуретан.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ E 02 В 15 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21l 3521950/29-15 (22! 10.12.82 (461 30.03.84.Вюл. Ю 12 ,(721 И.В.Мартенсон (711 Специальное конструкторское бюро "Мосгидросталь" (533 627.83(088,8) (561 1. Авторское свидетельство СССР

9 17119, кл. Е 02 B 15/02, 1980.

2 ° Савин Д.М. Компоновка механического оборудования гидрозлектро; станций, М., "Энергия", 1981, с. 95 (прототип ). (54)(57} 1. ПОВЕРХНОСТНЫЙ ЗАТВОР

ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, со..SU„„S2 А.держащий несущую металлоконструкцию, опорно-ходовые части, уплотне- ние и теплоизолирующую обшивку, о т: л и ч а ю шийся тем,что,c целью по- вышения надежности за счет защиты от ледовых нагрузок и уменьшения энергозатрат при работе a зимний период, теплоизолирующая обшивка установлена с верховой стороны несущей металлоконструкции затвора и выпол.нена из упругого водонепоглощающего материала.

2. Затвор по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве водонепоглощающего:материала использован пенополиуретан.

1082899

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при разработке комплекса технических решений по работе гидросооружений в зимний период.

Известно устройство для предотвр щения образования льда на различных гидротехнических устройствах, содержащее плавучий отепляемый навес Г11.

Недостатки этого устройства— большая энергоемкость и необходимость разборки перед началом работы водосбросного отверстия гидросооружения.

Известен поверхностный затвор гидротехнического сооружения, содержащий несущую металлоконструкцию, опорно-ходовые части, уплотнения и теплоизолирующую обшивку(2)., Недостатками этого устройства являются низкая надежность вследствие сложности защиты от ледовых нагрузок и значительные энергозатраты на обогрев затвора и поддержание майны.

Цель изобретения — повышение надежности эа счет защиты от ледовых нагрузок и уменьшение энергозатрат при работе в зимний период.

Поставленная цель достигается тем, что в поверхностном затворе гидротехнических сооружений теплоизолирующая обшивка установлена с верховой стороны несущей металлоконструкции затвора и выполнена из упругого водонепоглощающего материала.

Причем в качестве водонепоглощающего материала использован пенополиуретан.

На чертеже изображен затвор, разрез.

Затвор состоит иэ несущих металлоконструкций 1, опорно-ходовых частей 2, уплотнений 3, теплоизолирующей обшивки 4, установленной с верховой стороны затвора, ее защитной оболочки 5 и элементов б крепления, а также вспомогательных элементов, предназначенных для повышения эксплуатационных показателей устройства - нагревательных элементов 7, антифрикционного разрушающего слоя 8.

Устройство работает следующим образом.

После наступления ледостава затвор вмерэает .в лед. Причем теплоизо лирующа,.: обшивка 4 препятствует намерзанию льда с верховой стороны затвора по его высоте из-за уменьшения теплообмена между охлажденны ми металлоконструкциями и водой.

При повышении температуры льда в водохранилище, вызванного например, повышением температуры окружающего воздуха происходит перемещение ледового поля. Это перемещение, являющееся первопричиной статического давления льда на затвор, воспринимается теплоиэолирующей а- 5 обшивкой, играющей в данном случае роль демпфера. Причем грузоподъемность приводного механизма может быть уменьшена из-за снижения потребного подъемного усилия эатвоlp pa вследствие положительной плавучести теплоиэолирующей обшивки 4.

Тип вспомогательных устройств 5, 7 и 8 выбирается в зависимости от конкретных условий работы затвора, 15 таких, как частота маневрирования затвором в морозный период, засоренность водотока, сработка водохранилища и др.

При работе затвора возможны три ур случая.

В первом случае, когда маневрирование затвором происходит только после оттаивания, водоток не засорен древесиной и другим крупным

25 мусором, защитная оболочка 5 делается облегченной, нагревательные элементы 7 и антифрикционный разрушаемый слой 8 не устанавливаются.

Как было указано выше, затвор пос.ле ледостава вмерзает в лед. Майна перед ним не поддерживается, обогрев металлоконструкций не происходит, Температурные перемещения льда воспринимаются теплоиэолирующей обшивкой 4. Затвор поднимается после образования водяной прослойки между теплоиэолирующей обшивкой и льдом

Во втором случае предполагается однократное маневрирова ние затвором

40 до его полного оттаивания (например,в |аварийных ситуациях ). Защитная оболочка 5 усиливается, затвор допол-нительно снабжается разрушаемым сло; ем 8, например,напыленного пенополиуретана, антифрида и др.

Зимой затвор работает аналогично первому случаю. Однократное (аварийное 1маневрирование затвором возможно эа счет того, что при его подъе ме между защитной оболочкой 5 и льдом по антифрикционному разрушаемому слою 8 образуется поверхность ! скольжения {отогрев уплотнений и опорно-ходовых частей происходит об55 щепринятыми способами и поэтому не рассматривается ).

В третьем случае предполагается неоднократное маневрирование затвором до его естественного оттаива60 ния (например, затвор находится в

"горячем резерве" ); Затвор снабжа ется усиленной оболочкой 5 и нагревательными элементами 7. После ледостава затвор вмерзает в лед. Тем65 пературные перемещения ледового по1082899

Заказ. 1697/28 Тираж 644 Подписное

BIIHHIIH

В «« ° «««« «« «

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4 ля, являющиеся причиной статического давления льда на затвор, в основ ном демпфируются теплоизолирующей обшивкой 4. При этом максимальное статическое давление на затвор, не погашенное обшивкой 4, определяется жесткостью верхней части защитной оболочки 5..

Для аварийного подъема затвора включаются нагревательные элементы

7 защитной оболочки, а также нагревательные элементы уплотнений и опорно-ходовых частей затвора (не показаны ), После оттаивания уплотнений, опорно-ходовых частей, а также образования водяной прослойки между защитной оболочкой 5 и льдом затвор поднимается. Опускание затвора в поток происходит обычным образом, причем для предотвращения повреждения теплоизолирующей обшивки 4 льдом нижняя часть защитной оболоч- ки 5 усиливается.

При негерметичности за. итной оболочки 5 может происходить насыщение поверхностных пор теплоизолирующей

5 обшивки 4 водой. B результате переменного замораживания — оттаивания этой воды происходит разрушение поверхностного слоя теплоизолирующей обшивки, что может снизить

)ц долговечность ее работы. Для повышения долговечности работы теплоизолирующей обшивки ее поверхностный слой пропитывается незамерзающей жидкостью, что предотвраща15 ет насыщение его водой.

Использование изобретения позволит повысить надежность затвора за счет защиты от ледовых нагрузок н уменьшить энергозатраты при работе в зимний период.