Водопропускное сооружение

Авторы патента:

E02B7/20 - плотины с подвижными затворами; ворота шлюзов

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в устройствах водонапорных сооружений. Сущность изобретения: для повышения надежности работы сооружения за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой стороны пазов 4 последние размещены в теле плотины 1 ниже порога водопропускного тракта 3 и снабжены элементами 6 вытянутой формы. Лицевая грань элементов б прикрывает проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта 3. Верхние концы элементов 6 прикреплены к затвору 2. а сами элементы выполнены в виде полой герметичной емкости. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОКО 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (s>>s Е 02 В 7/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ.

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4845599/15 (22) 02.07.90 (46) 07.03.93. Бюл, ¹ 9 (711 Кабардино-Балкарский агромелиоративный институт (72) К,Н.Анахаев и И.Ж.Атабиев (73) К.Н.Анахаев и И.Ж.Атабиев (56) Гришин М.M. Гидротехнические сооружения, ч.1, М.: ВШ, 1979, с.615. (54) ВОДОПРОПУСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ (5 7) Использование: в гидротехническом строительстве. в частности в устройствах водонапорных сооружений. Сущность изо„„. Ж„„1801157 А3 бретения; для повышения надежности работы сооружения за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой стороны пазов 4 последние размещены в теле плотины 1 ниже порога водопропускного тракта 3 и снабжены элементами 6 вытянутой формы, Лицевая грань элементов 6 прикрывает проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта 3. Верхние концы элементов 6 прикреплены к затвору 2. а сами элементы выполнены в виде полой герметичной емкости, 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

1801157

Изобретение относится к области водохозяйственного строительства, а именно к строительству водоподпорных сооружений, и может быть применено в энергетических, ирригационных и других гидроузлах. 5

Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы водопропускного тракта за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой стороны пазов, 10

Цель достигается тем, что в водопропускном сооружении пазы углублены в тело плотины ниже порога водопропускного тракта и в них вставлены свободно перемещающиеся элементы вытянутой формы, ли- 15 цевая грань которых перекрывает проем пазов заподлицо с боковыми гранями водои ропускного тракта.

В предлагаемом водопропускном сооружении верхние концы элементов вытяну- 20 той формы прикреплены к плоскому затвору, Элементы вытянутой формы выполнены в виде герметичной полой емкости и имеют длину более максимальной высоты живого сечения потока воды в створе пазов затвора. . В предлагаемом водопропускном сооружении, включающем тело плотины и плоский затвор, перекрывающий водопропускной тракт и расположенный в 30 пазах, углубление пазов в тело плотины ниже порога водопропускного тракта и установка в них свободно перемещающихся элементов вытянутой формы, лицевая грань которых перекрывает проем пазов заподли- 35 цо с боковыми гранями водопропускного . тракта обеспечивает повышение надежности работы водопропускного сооружения за счет снижения кавитационной эрозии граней водопропускного тракта с низовой GTo 40 роны пазов. Перекрытие проемов заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта снижает возможность образования очагов кавитационной эрозии, так как при этом обеспечивается безотрывное 45 сплошное движение потока вдоль водопропускного тракта, т,е, ликвидируются завихрения потока, образующиеся при открытых пазах, что в свою очередь ведет к срыву потока с боковых граней водопропускного 50 тракта и образованию области пониженного давления, являющейся основной причиной кавитационной эрозии.

Прикрепление верхних концов элементов вытянутой формы к плоскому затвору обеспечивает перекрытие проемов пазов одновременно с подъемом плоского затвора за счет принудительного перемещения элемента вытянутой формы в пазах, что также повышает надежность работы сооруже ния.

Выполнение элементов вытянутой формы в виде герметичной полой емкости, а также из материала с объемным весом меньше объемного веса воды обеспечивает перемещение в пазах например затвор, шандор) элемента вытянутой формы за счет выталкивающей архимедовой силы, а также создает дополнительное подъемное усилие, приложенное к затвору. Герметичной полой емкостью считается герметичная емкость, заполненная воздухом или другим газом.

Величина дополнительного подъемного усилия от элементов вытянутой формы, передающегося на плоский затвор. зависит также от формы, объема и материала герметичной полой емкости.

Выполнение длины элементов вытянутой формы более максимальной высоты живого сечения потока воды в створе пазов затвора обеспечивает повышение надежности работы сооружения за счет перекрытия проемов пазов на максимальную высоту жиsoro сечения потока при полном открытии затвора. Как следует из изложенного,.свойства заявляемого и известных решений не совпадают. что свидетельствует о существенности отличий заявляемой конструкции водопропугкного сооружения.

На фиг,1 изображено поперечное сечение предлагаемой конструкции водопрспускного сооружения, включающего тело плотины 1, плоский затвор 2, перекрывающий водопропускной тракт 3 и расположенный в пазах 4, которые углублены в тело плотины 1 ниже порога водопропускного тракта 3 и в них вставлены свободно перемещающиеся элементы вытянутой формы б, лицевая грань которых пере ðûâàåò проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями

5 водопропускного тракта 3.

На фиг.2 показан фрагмент горизонтального сечения А-А предлагаемой конструкции по водопропускному тракту 3.

На фиг.3 показан фрагмент горизонтального сечение Б-Б предлагаемой конструкции ниже порога водопропускного тракта 3.

На фиг.4 показан фрагмент продольного сечения В-B предлагаемой конструкции вдоль плоского затвора 2.

На фиг.5 показан фрагмент поперечного сечения элемента вытянутой формы б в виде двутавра.

На фиг,б изображено поперечное сечение элемента вытянутой формы 6. являющегОся герметичной полой емкостью.

Предлагаемое водоподпорное сооружение работает следующим образом.

1801157

В период эксплуатации подпорного сооружения в верхнем бьефе устанавливается соответствующий уровень воды, при этом часто возникает необходимость сброса воды в нижний бьеф, для этого в теле плотины устраивают водопропускные тракты 3, перекрываемые в большинстве случаев плоскими затворами 2, Во время пропуска воды через водопропускной тракт за пазами 4 плоского затвора

2.возникает кавитационная эрозия боковых граней 5 водопропускного тракта 3 вследствие того, что в области пазов 4 поток завих.ряется, то есть пазы 4 являются источником врзмущения потока, что в свою очередь является причиной кавитации. Углубление пазрв 4 в тело плотины 1 и установка в них свободно перемещающихся элементов вытянутой формы 6, лицевая грань которых перекрывает проемы пазов 4 заподлицо с боковыми гранями 5 водопропускного тракта 3, обеспечивают безотрывное сплошное

Движение потока воды вдоль боковых граНей 5 водопропускного тракта 3, что снижает возможность возникновения кавитации блоковых граней 5.

Применение предлагаемой конструкции водоп ропускного сооружения позволяет по сравнению с прототипом повысить надежность работы сооружения за счет снижения кавитационной эрозии боковых граней 5 водопропускного тракта 3 с низовой . стороны пазов 4.

Дополнительными преимуществами предлагаемой конструкции являются: снижение стоимости эксплуатационных затрат в связи с резким снижением объема ремонтных работ, необходимых для ликвиДаций последствий кавитационного разрушения, а также издержек при выходе из

Строя водопропускного тракта сооружения на период ремонта; возможность применения подъемных механизмов меньших мощностей за счет дополнительного подъемного усилия, создаВаемого элементами вытянутой формы в виде герметичной полой емкости; снижение материалоемкости сооружения за счет применения более облегченных защитных покрытий граней водопропускного тракта за пазами вследствие меньшей

5 возможности образования кавитационной эрозии: уменьшение поперечного сечения водопропускного тракта 3 за счет повышения его пропускной способности вследствие умень10 шения сопротивления движению потока воды от пазов ремонтных и основных затворов сооружения, то есть за счет увеличения коэффициента расхода водопропускного тракта, 15

Формула изобретения

1. Водопропускное сооружение, включающее тело плотины и плоский затвор. пе20 рекрывающий водопропускной тракт плотины и установленный в пазах, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы сооружения путем снижения кавитационной эрозии граней водо25 пропускного тракта с низовой стороны пазов, пазы размещены в теле плотины ниже порога водопропускного тракта и снабжены свободно перемещающимися элементами вытянутой формы, лицевая

30 грань которых перекрывает проемы пазов заподлицо с боковыми гранями водопропускного тракта.

2. Сооружение по п.1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что верхние концы элементов вытя35 нутой формы прикреплены к затвору, 3. Сооружение по пп.1 и 2 о т л и ч а ющ е е с я тем, что элементы вытянутой формы выполнены в виде полой герметичной емкости.

40 4, Сооружение по п.1.2,3, о т л и ч а ювЂ” ще е с я тем, что элементы вытянутой формы выполнены из материала с обьемным весом меньшим объемного веса воды.

5. Сооружение по п.1,2,3.4. о т л и ч а ю45 щ е е с я тем, что элементы вытянутой формы выполнены длиной больше, чем максимальная высота подъема затвора.

1801157

Составитель К.Анахаев

Техред M. Ìoðãå Hòàë Корректор И Шулла

Редактор Л.Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Затворное устройство входного оголовка глубинного водовода // 1777616

Судопропускное сооружение // 1751261

Судопропускное сооружение защитной дамбы // 1723241

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в защитных дамбах, сооружаемых для защиты крупных портовых городов от наводнений нагонной волной

Гальсбант ворот шлюза // 1723240

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к механическому оборудованию гидротехнических сооружений

Откатной гидротехнический затвор // 1712528

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия отверстий больших пролетов, преимущественно в ледовых УСЛОВИЯХ при колебаниях уровня верхнего бъефа при больших ветровых и валковых нагрузках

Водосбросная плотина низконапорного гидроузла // 1691460

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водосбросным плотинам, возводимым на нерестовых реках

Затвор плотины // 1625931

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к затворам воДОСЛИ13НЫХ НИЗКОНаПОрНЫХ ПЛОТИН, И МОЖ01 быть использовано как для полного перекрытия отверстий плотин, так и для доковаиия судов

Судопропускное сооружение // 1625930

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования гидротехнического сооружения

Гальсбант двустворчатых ворот // 1625929

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования гидросооружения, Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции

Способ замены крупногабаритных двустворчатых и опускных ворот шлюза // 2291934

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам монтажа крупногабаритных двустворчатых и опускных ворот шлюза

Способ защиты ворот шлюза от навала судов // 2335599

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к судоходным шлюзам, и предназначено для защиты ворот шлюзов от навала судов

Система для защиты ворот судоходного шлюза // 2428541

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов, а именно для защиты ворот шлюза от навала судов

Способ контроля позиционирования створок двустворчатых ворот шлюза и устройство для его осуществления // 2459033

Изобретение относится к энергетическим и гидротехническим сооружениям при перепуске больших количеств воды, в частности к устройствам управления приводом затвора гидротехнического сооружения

Способ замены крупногабаритных двустворчатых и опускных ворот шлюза // 2062317

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к двустворчатым и опускным шлюзовым воротам

Водозаборное устройство // 2004678

Электрогидравлическая система привода двустворчатых ворот судоходного шлюза // 2496940

Изобретение относится к гидроприводам для управления двустворчатыми воротами судоходного шлюза. Электрогидравлическая система привода двустворчатых ворот судоходного шлюза содержит два поршневых силовых гидроцилиндра, каждый из которых кинематически через свой шток соединен с одной створкой ворот и подпоршневая полость которого подключена к нагнетательной линии насоса с приводом его от электродвигателя. Насос подключен входом к баку питания, а каждая створка ворот снабжена датчиком ее положения. Электродвигатель привода насоса подключен к электронному блоку управления. Надпоршневая полость силового гидроцилиндра подключена к второй нагнетательной линии второго насоса с приводом его от второго электродвигателя. Вход второго насоса подключен к баку питания. На первой и второй нагнетательных линиях установлены датчики давления, подключенные к электронному блоку управления. Первый и второй электродвигатели подключены каждый к электронному блоку управления через свой частотный преобразователь, а датчик положения каждой створки ворот установлен на штоке поршня соответствующего силового гидроцилиндра и подключен к электронному блоку управления. Достигается повышение точности управления скоростью движения створками ворот на их прямых и обратных ходах. 1 ил.

Устройство для забора воды из резервуара // 2513544

Изобретение относится к гидравлическим устройствам и может быть использовано для сброса или забора воды или других жидкостей из водоемов, водосборников, отстойников и резервуаров различного назначения. Устройство состоит из средства для забора воды и средства для регулирования глубины забора воды. Средства выполнены в виде трубы с закрытым верхним торцом. Труба имеет один или два продольных выреза на разных частях по ее высоте. Щитовой затвор перекрывает каждый вырез на трубе и снабжен по периметру уплотняющим элементом, а также прикреплен к верхнему торцу трубы штоком. При этом труба, щитовые затворы и штоки выполнены с обеспечением возможности перемещения и фиксации затворов вдоль вырезов по всей их длине. Обеспечивается упрощение изготовления и эксплуатации устройства, возможность расширения области его использования. 1 ил.

Шлюзовые ворота // 2556052

Изобретение относится к гидротехнике. Шлюзовые ворота содержат в основном плоский лист обшивки и множество тонких центральных стенок, расположенных вдоль листа обшивки и, по существу, параллельных между собой. Каждая центральная стенка соединена с листом обшивки и содержит несколько разъединенных полостей. Шлюзовые ворота содержат по меньшей мере один элемент жесткости, выполненный путем соединения нескольких деталей, которые установлены в линию вдоль продольной оси элемента жесткости и расположены между центральными стенками, не проходя через центральные стенки. Каждая деталь соединена со стороной по меньшей мере одной центральной стенки вокруг одной из полостей. Шлюзовые ворота обладают высокой прочностью. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Дверная створка для двустворчатых ворот и двустворчатые ворота, содержащие такую дверную створку // 2563492

Группа изобретений относится к области гидротехники, в частности к двустворчатым воротам шлюзов, находящихся в водном потоке. Дверная створка (1, 101) для двустворчатых ворот (100) содержит металлический лист обшивки (2) выдерживающий давление (Р), оказываемое жидкостью, жестко соединенный с, по меньшей мере, двумя стойками (4, 6), расположенными с каждой его стороны (24, 26). Металлический лист обшивки (2) имеет форму части цилиндра (С2), где продольная ось (Z2) цилиндра (С2) параллельна стойкам (4, 6). Каждая стойка (4, 6) вытянута в целом согласно образующей (Z24, Z26) цилиндра (С2) и содержит, по меньшей мере, один опорный элемент (40, 60), расположенный выступающим относительно металлического листа обшивки (2). Каждый опорный элемент (40, 60) содержит опорную поверхность (42, 62) для обеспечения упора опорного элемента (40, 60) в боковую стену шлюзовой камеры (5) или в другую дверную створку (1, 101) двустворчатых ворот (100). Опорная поверхность (42, 62) каждого опорного элемента (40, 60) вытянута в продолжении плоскости (Р4, Р6), которая расположена по касательной к металлическому листу обшивки (2), на уровне стороны (24, 26) металлического листа (2), соответствующей этому опорному элементу (40, 60). Опорная поверхность (42, 62), по меньшей мере, одного опорного элемента (40, 60) перпендикулярна срединной плоскости (Р40), которая параллельна плоскости (Р4, Р6), которая расположена по касательной к металлическому листу обшивки (2) и которая является продолжением срединной жилы (Р2) металлического листа обшивки (2), со стороны упомянутого опорного элемента (40, 60). Причем опорная поверхность (42, 62), по меньшей мере, одного опорного элемента (40, 60) является плоской. Двустворчатые ворота (100) содержат две дверные створки (1, 101), при этом соотношение: числитель - ширина (L100) двустворчатых ворот (100), измеренная между двумя наиболее удаленными стойками (4, 104), и знаменатель - радиус кривизны (R2) цилиндра (С2), составляет от 0,6 до 1,8. Обеспечивается уменьшение концентраций напряжения и увеличение устойчивости дверных створок к усталостному износу. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.