Водосбросный туннель высоконапорной гэс

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повьшение надежности работы. Водосбросный туннель содержит напорный 1 и безнапорный 2 участки с. затвором 3 между ними, обводной трубопровод 4 с запорной арматурой 5 и 6, камеру 7 гашения энергии,с решеткой 8. Туннель.снабжен сопловоразгонной напорной аванкамерой 9, которая одной стороной соединена с обводным трубопроводом 4, а другой - с напорным участком 1 туянеля через мусорозащитную решетку 10. Площадь решетки 10 принимают на один два порядка больше площади поперечного сечения обводного трубопровода 4. Аванкамера 9 расположена перед затвором на расстоянии 0,5-2,0 его высоты. Скорость движения основного потока в зоне решетки 10 существенно вьшге скорости движения потока подпитки. Этим гарантируется надежность работы системы , обеспечивающей смыв мусора транзитным потоком и недопущение засорения решетки. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1368452

А1 (51) 4 Е 02 В 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4121852/29-15 (22) 16.07.86 (46) 23.01.88. Бюл. ¹ 3 (75) П.P.Õëîïåíêîâ (53) 627.84(088.8) (56) Хлопенков П.Р. Обходной маневр.—

Энергия. Журнал Президиума АН СССР, 1985. № 7, с.30.

Там же, с.31. (54) ВОДОСБРОСНЫЙ ТУННЕЛЬ ВЫСОКОНАПОРНОЙ ГЭС (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения — повышение надежности работы. Водосбросный туннель содержит напорный 1 и безнапорный 2 участки с. затвором 3 между ними, обводной трубопровод 4 с запорной арматурой 5 и 6, камеру 7 гашения энергии.с решеткой 8. Туннель. снабжен сопловоразгонной напорной аванкамерой 9, которая одной стороной соединена с обводным трубопроводом 4, а другой — с напорным участком 1 туннеля через .мусорозащитную решетку 10. Площадь решетки 10 принимают. на один два порядка больше площади поперечного сечения обводного трубопровода 4. Аванкамера 9 расположена перед затвором на расстоянии 0,5-2,0 его высоты.

Скорость движения основногб потока в зоне решетки 10 существенно выше скорости движения потока подпитки. Этим гарантируется надежность работы системы, обеспечивающей смыв мусора транзитным потоком и недопущение засорения решетки. 1 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетическому строительству и может быть использовано в водосбросах высоконапорных ГЭС.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На чертеже изображен высоконапор-! ный туннель 1ЭС, разрез.

Туннель содержит напорный 1 и без- 10 напорный 2 участки с затвором 3 между ними, обводной трубопровод 4 с запорной арматурой 5, 6, камеру 7 гашения энергии с решеткой 8, соплово-разгонную напорную аванкамеру 9, мусорозащитную решетку 10, входное о гверстие

11 в камеру гашения, помещение 12 механизмов.

Туннель работает следующим образом.

Открывается запорная арматура 6 и

5 на обводном трубопроводе 4, что приводит к образованию движения потока подпитки, который с очень малыми скоростями движется через мусороза- 25 щитную решетку 10, площадь которой для этого увеличена по сравнению с сечением обводного трубопровода на один-два порядка. В сопле этот поток разгоняется, его скорость возрастает 30 ( на один-два порядка для пропуска потока подпитки экономичным образом— через обводный трубопровод малого сечения, оборудованный запорной арматурой 5, 6 также малой металлоемкости

1 35 и размеров. При .этом каждая стена разгонной аванкамеры 9 имеет разнонаправленную кривизну для предотвращения повышения местных скоростей на решетке 10 и предотвращения этим ве- 40 роятности засорения любого участка решетки, что в конечном итоге может привести к нежелательным последствиям из-за уменьшения рабочей площади решетки. Поток подпитки через отверстие 4

11 попадает в камеру 7 гашения энергии с максимальной скоростью, приближающейся к скорости истечения потока из-под затвора при его открытии. Успокоенный поток через решетку 8 сбрасывается сверху вниз за затвором в безнапорный участок 2 туннеля, где он образует слой медленно текущего потока подпитки.

С минимальным разрывом по времени открывается затвор 3. Вырывающийся из-под затвора высокоскоростной поток устремляется под поток подпитки, приподнимая его. Поток подпитки экрани7 2 рует воздушную полость безнапорного туннеля от высокоскоростного транзитного потока из-под затвора и этим предотвращает возникновение вакуума в воздушной полости (что обеспечивает существенное повышение давления в транзитном потоке и на его границах с металлической облицовкой и элементами конструкции для предотвращения кавитации), пригружает транзитный поток своей массой (дополнительно повышая этим давление в транзитном потоке с той же целью) и в момент сопряжения с транзитным потоком имеет нулевую скорость в направлении движения транзитного потока, поэтому разгоняется им и отбирает за счет этого часть кинетической энергии от транзитного потока, что не только способствует дополнительному повышению давления для еще большего гарантированного предотвращения кавитации, но и обеспечивает снижение механического воздействия потока на облицовку и элементы конструкций. Это позволяет также устранить воздушный тракт, стоимость которого выше стоимости введенных дополнительных элементов.

Скорость движения основного потока в зоне мусорозащитной решетки существенно выше скорости движения потока подпитки, чем и гарантируется надежность работы системы — смыв мусора транзитным потоком и недопущение засорения решетки. Аварийно-ремонтный затвор (не показан) устанавливается с одной стороны от аванкамеры 9. !

Решетку 8 размещают вне пределов вихревого вальца перед затвором между его ножевой частью и потолком туннеля. Валец удерживает мусор, вращая

его, что может создать при излишнем накоплении мусора в этом вальце неблагоприятные условия эксплуатации мусорозащитной решетки. Чем дальше решетка от затвора, тем выше транзитные скорости на контакте с ней при малых открытиях затвора. Это и определяет предлагаемые значения величины удаления решетки от затвора. !

Соотношения скоростей и расходов основного потока и потока подпитки, отбираемого от основного, определяется для каждого конкретного случая и конкретного сооружения, а также для каждого участка трактов расчетом, Составитель С.Лобарев

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Заказ 230/30 Тираж 636 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 13684

Базовый объект позволяет пропускать строительно-эксплуатационные расходы через один ярус туннеля и за счет этого обеспечивает возможность сокращения сроков строительства на

2-4 года и уменьшения стоимости строительства ГЭС на 20-60 млн. руб. (заменой двух-трех ярусов одним). Изобретение по сравнению с базовым объек- 10 том обеспечивает гарантированную надежность работы систем с двухслойным разноскоростным потоком, что открывает возможность для широкого использования в строительстве высоконапорных

ГЭС метода экранирования транзитного потока с целью недопущения возникновения кавитации и кавитационных разрушений при двух-трехкратном увеличении напора .на участке между напорной и безнапорнойчастями водосбросного

/ туннеля, что беэ риска для работоспособности ГЭС позволяет отказаться от

57

4 устройства второго и третьего ярусов туннелей.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Водосбросный туннель высоконапорной ГЭС, содержащий напорный и безнапорный участки с затвором между ними, обводной трубопровод с запорной арматурой, камеру гашения энергии с решеткой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, туннель снабжен сопловоразгонной напорной аванкамерой, одной ( стороной соединенной с обводным трубопроводом, а другой — с напорным участком туннеля через мусорозащитную решетку, площадь которой на один-два порядка больше площади поперечного сечения обводного трубопровода, причем аванкамера расположена перед затвором на расстоянии 0,5-2,0 его высоты. !