Книги / 1bryzgalov_v_i_gordon_l_a_gidroelektrostantsii
.pdfпотока,
части,
На рис.
гидравлические удары, сильный кавитационный шум в |
проточной |
|
колебания нагрузки и значительные вибрации всего |
агрегата. |
|
5.20 показаны (I и III) зоны разрешенной работы турбины |
. |
|
|
|
|
220
§
210
§
£
S
4И
/
190
180
170
•
t t J A
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|
|
N, MBm |
|
|
|
|
Рис. 5.20 |
Эксплуатационная характеристика турбины |
|||||
|
|
Саяно-Шушенской ГЭС |
|
|
||
800
Hs
-
высота
отсасывания; г) - КПД; |
£ |
|
|
турбины и выделяющие |
|
- линии: ограничения максимальной
зону II запрещенной её работы
мощности
Эксплуатационные
универсальные
характеристики
,
определяющие
взаимную связь основных
КПД турбины от нагрузки
правильной эксплуатации
параметров турбины и показывающие |
|
и напора, имеют главное значение |
для |
турбин и гидростанции в целом |
для |
зависимость организации обеспечения
регулирования
активной
мощности
в
энергосистеме.
5.2. Гидромеханические |
|
и оборудование |
ГЭС |
|
|
устройства,
вспомогательные
системы
При эксплуатации гидротехнических сооружений, оборудования |
|||||||
гидростанции и |
водохранилища требуется изменять |
расход воды, иногда |
|||||
приостанавливая её пропуск, регулировать уровень |
ВБ и НБ |
. |
Комплекс |
||||
инженерных конструкций, обеспечивающих эти функции, как правило, |
|||||||
размещающихся |
на |
водозаборных |
сооружениях, |
носит |
|
название |
|
гидромеханическое |
(механическое) |
оборудование |
|
гидротехнических |
|||
сооружений. Технологические устройства, обеспечивающие работу основного |
|||||||
|
|
, носят разные названия: |
системы |
(например, |
|||
гидросилового оборудования |
|
|
|
хозяйство), |
|||
технического водоснабжения), хозяйства (например, масляное |
|||||||
вспомогательное |
оборудование (например, разные лифты) и т.п. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
158
5.2
.
1
.
Водоприемники
турбин
Водоприемники |
турбин составляют головную |
часть |
водоподводящего |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и безнапорной |
схемам |
|||||||||||||
напорного тракта |
и могут сооружаться по напорной |
||||||||||||||||||||||
(рис. 3.9). |
Безнапорные водоприемники |
турбин |
наибольшее распространение |
||||||||||||||||||||
получили |
на деривационных ГЭС с низконапорными |
головными |
узлами. На |
||||||||||||||||||||
являются |
напорными |
и |
|||||||||||||||||||||
высоконапорных |
гидроузлах водоприемники турбин |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
тела |
|||||||||||||||||||
для приплотинных ГЭС они, как |
правило |
, встраиваются |
в верхнюю часть |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
( |
. 5.8). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
плотины |
рис |
|
водоприемника турбины обеспечивает плавный |
вход воды |
с |
||||||||||||||||||
Очертание |
|
||||||||||||||||||||||
минимальными потерями напора, что является основной |
целью при его расчете |
||||||||||||||||||||||
наряду с приданием ему необходимой прочности. Очертание |
водоприемника |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без |
отрыва потока |
|
|||||||
обеспечивает обтекание его внутренних |
поверхностей |
|
|
|
|
|
|
|
от |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
стенок и без образования вихревых зон |
. |
|
|
|
|
|
, оборудуются соро- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
, как уже отмечалось |
||||||||||||||||
Водоприемники турбин |
|
|
|
и |
аварийно- |
ремонтными |
|||||||||||||||||
удерживающими |
решетками |
, |
ремонтными |
||||||||||||||||||||
которых |
предусматриваются |
соответствующие |
|||||||||||||||||||||
|
( |
|
|
|
), для |
||||||||||||||||||
заграждениями затворами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размерах |
||||||||
пазы в боковых стенках. При больших расходах воды и значительных |
|||||||||||||||||||||||
входного сечения |
|
водоприемника его разделяют быками на два, |
иногда на три |
||||||||||||||||||||
пролета (входных |
отверстия), чтобы облегчить конструкцию затворов. Быкам |
||||||||||||||||||||||
придается обтекаемая форма, в стенках |
быков устраиваются |
пазы для решеток |
|||||||||||||||||||||
и
затворов
соответствующего
пролета
.
Входная часть водоприемника плавно путем сопрягающего |
|
участка |
|||||||||||||||||
стыкуется |
с водоводом |
|
турбины. Входная |
часть |
иногда |
развивается |
и |
||||||||||||
выдвигается навстречу |
|
|
, чтобы |
обеспечить |
наибольшую |
площадь |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
потоку |
|
на них |
гидравлических потерь. |
||||||||||||||||
сороудерживающих |
решеток |
для сокращения |
|||||||||||||||||
в плане имеет полигональную |
форму (рис. 5.8 |
, |
|
|
. |
в |
). В |
||||||||||||
Этот водоприемник |
|
|
|||||||||||||||||
|
поз |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
когда |
||
практике встречаются случаи опасного отрыва потока в водоприемнике |
|
|
|
||||||||||||||||
сильно засорены решетки, |
поэтому их эксплуатации уделяется |
|
особое |
||||||||||||||||
внимание. Имели место поломки полотен |
решеток из за сильного |
их |
засорения. |
||||||||||||||||
|
|
- |
|
с неглубокими |
|||||||||||||||
В безнапорных |
конструкциях |
водоприемников |
|||||||||||||||||
|
создаваться опасность |
полной |
|||||||||||||||||
водотоками в определенных |
условиях может |
||||||||||||||||||
закупорки шугой и битым |
льдом всего сечения |
решеток. Для таких природных |
|||||||||||||||||
условий на подходах к |
водоприемникам |
конструируются |
устройства |
||||||||||||||||
задержания шуги (запани) и |
|
, а иногда |
вводятся |
особые |
режимы |
||||||||||||||
шугосбросы |
|
|
|
|
|
образования |
|||||||||||||
работы ГЭС вплоть |
до её |
остановки на |
определенное время |
до |
|||||||||||||||
устойчивого
ледостава
.
При расчете водоприемников определяют суммарные |
гидравлические |
||
потери, которые складываются из: потерь на входе, на решетках, |
на |
||
разделительных |
быках, в пазах, по длине водоприемника и др. элемента. |
|
|
|
|
|
|
Для уменьшения |
||
задается 1 |
м/с и менее, |
а |
|
||
потерь обычно |
скорость |
|
в водоприемнике 1,5-2,5 |
м |
|
воды /с.
на
входе
в
решетки
159
Верхняя
часть
входа
водоприемника
закрывается
забральной
балкой
(железобетонной стенкой),
воспринимает давление льда,
опущенной |
ниже УМО. Забральная |
задерживает |
плавающие предметы. |
балка
Для
обеспечения
нормальной
работы
водоприемников
турбин
они
оборудуются
грузоподъемными
машинами
и
механизмами
,
решетко
¬
очистительными
устройствами,
аэрационными
трубами
,
байпасами
(обводными
трубами
для
выравнивания
давления
воды
с
обеих
сторон
затвора
после того как
поднять затвор
проточная часть за затвором готова к работе и необходимо |
|
в безнапорном состоянии) и другими приспособлениями |
, |
|
|
которые обеспечивают удобство
затворов, лестницы и т.п.).
эксплуатации
водоприемников
(
подхваты
Глубинные
водоприемники
турбин
на
больших
водохранилищах
не
оборудуются
противошуговыми
и
противонаносными
устройствами,
поскольку
ледовые
явления
происходят
в
поверхностном
слое,
а
иловые
взвеси
оседают
на дно, Глубоко
от на
которого до порога водоприемника достаточно большой объем.
дно в этих условиях оседают и топляки (древесина с отрицательной
плавучестью) и не нарушают
мусор также не влияет на
водоприемнику исключается
работу решеток. Поверхностный древесный |
|
работу решеток, так как к |
турбинному |
его подныривание. Опасность |
представляют |
топляки с нулевой плавучестью,
незначительную долю.
но
в
древесной
массе
они
обычно
составляют
5.2.
2.
Сороудерживающие
решетки
Сороудерживающие
решетки,
предотвращая
попадание
в
турбину
|
|
, должны обладать |
плавающих предметов и сора, которые могут её повредить |
||
необходимой прочностью и ремонтопригодностью, т.е. быть |
||
|
|
добротно |
запроектированными и доступными |
для |
, осмотра и ремонта. |
|
обслуживания |
|
б
)
Рис. 5.21 Внешний еид:
а) решетка пролетом 12 м низконапорного агрегата решетка повреждена (вырвано 50% полотна) высоконапорного агрегата
160
В |
практике |
эксплуатации |
имели место |
случаи, когда не были |
|
учтены |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вибрационные |
нагрузки на |
|
элементы решеток, |
в результате через |
некоторое |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
решеток |
|
|
|
|
|
|
|
, |
что |
сохранился лишь |
каркас |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
время при осмотре |
было обнаружено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
решеток, |
а стержни |
( |
|
|
|
|
|
|
, полосы), образующие |
заградительную часть |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
пластины |
через |
турбину |
в нижний бьеф. |
Недоучет |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
оборваны |
и унесены потоком |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
надежности конструкции решетки вместо её защитной функции |
может |
стать |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
причиной |
повреждения турбины. Расстояние |
между стержнями |
в свету, как |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
правило, |
|
задается |
|
равным 150 |
250 мм. |
|
При |
|
|
расчете |
решетки |
на |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
полное |
или частичное |
|
|
|
|
|
|
|
. На |
|||||||||||||||||||||||
гидростатическое давление |
задается |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
засорение |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
слабозасоренных |
водотоках |
решетки могут устанавливаться между затворами |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и даже в |
пазы ремонтного заграждения при соответствующем |
обосновании |
. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Неочищаемые |
|
решетки |
(где |
водоприемники |
не |
оборудованы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
специальными механизмами |
по |
очистке) могут |
устанавливаться только |
при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
для |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
больших |
|
заглублениях водоприемников, но |
должны быть |
доступны |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
водолазного обследования при уровнях воды близких |
к УМО. |
Такие |
решетки |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
в случае |
засорения должны |
иметь возможность |
для подъема с целью |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
очистки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
окраски, |
и, |
если |
|
|
|
|
|
|
|
|
, их ремонта |
с заменой |
резервным |
комплектом |
|||||||||||||||||||||||||||||
необходимо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
что |
для |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
решеток |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
Недостатком |
такой |
схемы является то |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
время ремонта |
|
|
|
|
|
|
|
|
остановка |
турбины, а в |
некоторых |
||||||||||||||||||||||||||||||||
очистки |
решетки |
с её |
выемом необходима |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
случаях |
и |
соседних турбин во избежание |
опасных |
для водолаза подводных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
течений |
в |
районе |
его |
работ. |
Работа с заменой |
засоренных решеток |
должна |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
выполняться |
лишь |
в |
период, |
когда |
ГЭС располагает |
резервной |
мощностью |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
связано |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(агрегатами, находящимися |
|
в |
резерве), |
в противном случае это будет |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
с потерей |
выработки |
электроэнергии и будет свидетельствовать |
о |
серьезном |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
её |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
недостатке проекта |
|
|
|
, поскольку снижается |
эффективность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
ГЭС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||||||
Очистка решеток при работающих турбинах возможна только |
в |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
случае |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
если это |
обстоятельно |
проработано |
проектом, |
и скорости воды |
на |
входе |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
решетки |
по расчетам не превышают |
1,0-1,2 |
м/с (при заглублении |
|
порога |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
более |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
водохранилища |
под |
НПУ |
|
менее |
20-25 |
м) |
и |
до |
0,6-0,8 м/с |
(при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
заглублениях). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
в |
зависимости от |
степени |
|||||||||||||||||||||||
значительных |
Однако и в этом случае |
|
|
|
|
быть |
принято |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
засоренности |
решеток, решение |
об их |
очистке |
|
должно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
специально, поскольку |
мож |
т потребоваться разгрузка турбин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
|
|
|
(Ф.Ф. Губин), |
что |
увеличение |
|
потерь |
|||||||||||||||||||||
В |
свое время было подсчитано |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
напора на |
1 |
см на |
решетках всех ГЭС |
бывшего |
СССР уменьшает |
выработку |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
электроэнергии |
примерно |
на 100 |
млн. кВт час |
в |
год. Поэтому |
снижение |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
скоростей |
воды на решетках |
|
в определенных |
пределах с целью уменьшения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
потерь и |
облегчения |
их очистки, |
как правило, |
экономически |
оправдано. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Существенное значение |
в |
|
этих |
условиях |
|
имеют также |
мероприятия |
, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
направленные |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, например, путем |
||||||||||||||||||
уменьшение засоренности водохранилищ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
полной лесоочистки их |
ложа, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
хотя это и крайне дорогостоящее мероприятие |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В |
|
|
некоторых |
|
случаях |
целесообразно |
организовать |
перехват |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
подплывающей древесной |
массы и |
отвод |
её с |
последующим |
извлечением |
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
использованием |
. |
|
Такая |
крупномасштабная |
|
работа |
была |
выполнена |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
организацией |
|
|
|
Шушенской ГЭС. |
Были разработаны |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
эксплуатирующей |
Саяно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
161
уникальные,
ранее
нигде
ни
в
практике
ГЭС
,
ни
в
стране,
не
встречавшиеся
уникальные запани максимальной протяженности 1500 водохранилища). Перед гидроузлом и в его заливах
(рис. 5.22).
м (в условиях глубокого
установлено 5 запаней
О
; |
ч |
|
%
I
I Л)
ГЭС
Рис.
5.22
Схема
запаней, установленных на Саяно-Шушенской ГЭС
водохранилище
3
-
запань
1 |
- |
запань в 500 |
м от |
|
в 19 |
км от плотины |
|||
|
|
|
|
; |
плотины; 2 - запань в 7 |
|
; |
км от плотины |
||
4,5 - запани, удерживающие в логах |
собранный |
|
|
||
сор
Что
же
касается
возможного
вреда
от
плавающей
древесной
массы,
то
опытом
подтверждены
были
прежде
известные
результаты
исследований
о
том
,
что
отношение
затопленной
древесины
к
объему
воды
в
водохранилище
1:300 безопасно микроорганизмов
для биоты (совокупность видов растений, животных , объединенных общей областью распространения).
и
Уже
отмечалось,
что
для
низконапорных
ГЭС
на
неглубоких
водотоках
в районах с достаточно суровым климатом возникает опасность обмерзания
решеток. В таких условиях применяется ряд технических решений по защите
верха решеток путем устройства
обогрева решеток и других.
специальных
зданий
над
водоприемником,
5.2.
3
.
Затворы
турбин
и
водосбросов
По основные,
эксплуатационному |
|
назначению |
затворы |
|
ремонтные, ремонтные |
||
аварийные, аварийно- |
|
|
|
подразделяются и строительные.
на
Основные
затворы
(
иногда
на
водосбросах
они
называются
рабочими),
как правило, предназначены для регулирования водохранилищ |
и водотоков |
пропуске половодий и паводков, а также в непредвиденных |
ситуациях |
при при
отключении ГЭС от сети, когда необходимо компенсировать санитарный
попуск воды в НБ. Иногда попуски воды планируются, например, для целей
ирригации, по условиям судоходства или нереста рыб и т.п. Эти затворы
162
устанавливаются
на
водосбросных
сооружениях
плотин
и
головных
узлах
независимо от водоприемников.
напорной |
или безнапорной |
схемы, |
применяемых |
там |
Обычно для этой цели применяются плоские и сегментные |
||||
затворы. На рис. 5.23(
Майнском гидроузле.
а,
б)
представлен
внешний
вид
сегментных
затворов
на
Затворы, применяемые в поверхностных водоприемниках, если и зимой |
||||||
требуется |
регулировать |
уровень |
ВБ |
, |
на |
Майнском |
(например |
иметь надежную |
|||||
контррегулирующем гидроузле на р. Енисей), должны |
||||||
систему обогрева пазов, а также конструктивные решения, которые исключали |
||||||
бы
обмерзание
самих
затворов.
На Майнском гидроузле мероприятий против обмерзания |
затворов |
||
. На |
|||
|
|
||
проектом не предусмотрено, что является существенным упущением |
|||
рис. 5.24 |
|
. |
|
видно обмерзание конструкций затвора и цилиндра гидроподъемника |
|||
На
гидроузлах,
где
образуется
перед
затворами
устойчивый
ледостав,
возникает опасное давление льда на затворы,
специальные устройства по образованию
поэтому там предусматриваются полыньи перед затворами. Эти
устройства
действуют
либо
за
счет
барботирования
(
пропуск
воздуха
под
давлением через с глубинными с
воду), либо за счет перемешивания
помощью потокообразователей.
поверхностных
слоев
воды
Рис.
5.24 Обмерзание сегментного
затвора Майнской ГЭС
163
а) |
|
|
lih |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Б |
/ |
3 |
|
|
т |
|
|
|
||
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
% |
I |
|
|
|
|
|
|
|
gj |
|
•: |
I |
|
|
|
|||
|
|
|
||
4 |
|
& |
|
и |
|
|
|
||
0 |
. ; |
J
Bud |
/7 |
(Варианты) |
|
|
' |
|
ап) |
|
|
а ) |
|
|
! |
|
|
|
7 |
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
шшш |
|
||
|
1 |
7 |
17/ |
|
|
в г |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
о
i.
: |
• |
• |
|
i7
/7 |
- |
/7 |
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
се |
|
Гм |
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
гг |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
* |
|
V |
|
J |
|
— |
|
|
|
|
£ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
г) |
|
|
|
£V |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
о |
|
|
/ |
* |
О |
О |
||||
|
|
о |
|
|||||
|
|
|
7 |
|
||||
|
|
|
|
о |
||||
|
|
7A |
|
|
||||
|
|
|
|
|
\u |
|||
|
|
о |
|
|
• |
|||
|
|
|
|
|
: |
cv |
||
|
|
|
Ov. |
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.- . |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
. . |
||
|
|
|
|
|
к |
• * |
> |
||
ы |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
£&$£ |
* |
•* VI: |
||
|
|
|
’ |
|
r |
- |
|
; |
« |
o |
|
0 |
|
|
|
а ,.ч. |
|
“ |
|
|
|
> . |
- |
|
|
\ |
- |
• • |
- |
|
|
|
|||
|
|
|
||
s |
Ч / |
|
|
|
|
|
|
|
|
:> |
В |
|
||
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
\ч |
|
|
|
|
XNVV |
|
|
|
|
* |
^ |
Ж\ |
ч • |
\VA* |
||
4 |
|
|||
|
|
\ |
|
|
H
I I
xV |
4 |
|
|
|
! |
J |
|
|
|
|
|
|
|
ЭН» |
20° |
|
20 |
я |
|
|
|
|||
|
|
a” - соответственно со |
||||||||
|
|
a - плоские; a’, |
||||||||
|
|
скользящими опорами и |
опорами качения; |
|||||||
|
|
б - |
шандорные; в - |
сегментные |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
г |
- |
полноповоротные; г’- возможные положения |
||||||||
|
|
полноповоротного затвора; |
||||||||
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- двухстворчатые ворота шлюза; |
||||||||
|
|
|
; |
2 |
- |
опорно |
концевые стойки; |
|||
|
- |
1 - обшивка |
|
- |
|
|
||||
3 |
диафрагмы; |
|
4 |
- |
ригели; |
5 |
- шандорные балки |
|||
|
стальные, деревянные или |
; |
||||||||
|
железобетонные |
|||||||||
|
стрелками указано направление тягового |
|||||||||
|
|
|
|
|
усилия привода |
|||||
Рис.
5.25
Схемы наиболее распространенных
поверхностных затворов
типов
164
Плоский затвор (рис. 5.25 (а) по своему |
названию) имеет |
плоскую |
||||||
|
|
|
, выполненную из |
листовой |
||||
обшивку), как правило |
|
|
|
|
|
|||
водоудерживающую стенку ( |
|
|
|
свою |
очередь, передают |
|||
стали, опирающуюся на систему балок, которые, в |
||||||||
усилие на ригели, а они - на опорные конструкции |
. Опорно |
ходовые части |
||||||
|
- |
|
|
|||||
воспринимают нагрузку от несущей конструкции и |
передают её быкам или |
|||||||
устоям, а также служат для передвижения |
затвора. Применяются опорно |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
¬ |
ходовые части по принципу скольжения (рис. 5.25 а ) в скользящих |
затворах |
|||||||
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
и по принципу качения в колесных затворах |
(рис. |
5.25 а"). |
|
колесные, хотя |
||||
Скользящие затворы менее надежны в |
|
|
|
|
, |
чем |
||
эксплуатации |
|
|
||||||
пазовые конструкции скользящих затворов требуют меньших размеров, а |
||||||||
затворы позволяют передавать на быки большие нагрузки. |
|
|
|
|||||
Плоскими затворами на поверхностных водосбросах перекрываются |
||||||||
отверстия до 40-45 м при напоре до 17-18 |
м. |
Этот тип затворов наиболее |
||||||
распространен на гидротехнических сооружениях и |
является самым |
древним |
||||||
. Они применяются |
и |
на |
|
глубинных водозаборах |
||||
по своему происхождению |
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис. 5.26). |
|
|
|
|
|
|
|
|
-К Ч ч
•4 Ч ч
\ шш
ч ч н
Л
*
и
V
ЁЙрщ
Шррщ
в-6
Рис.
5.26
Схемы
установки
глубинных
плоских
и
сегментных
затворов
а
-
плоские;
б
-
сегментные; 4 - ригели; 5
1 |
-обшивка; 2 |
- |
опорно концевые стойки; |
|
|
- |
|||
- |
|
|
- опорные шарниры |
|
|
«ноги» затворов; 6 |
|||
3
-
диафрагмы;
Сегментный затвор (рис. 5.25в) имеет сегментнообразное ригельное |
||||
пролетное строение, опирающееся |
через |
фермы («ноги») на шарниры, |
||
передающие давление воды на быки. Пролеты отверстий, перекрываемые |
||||
|
, |
чем |
у плоских и достигать |
50 м |
, могут быть больше |
|
|
||
сегментными затворами |
|
|
, как глубинные |
|
при напоре до 18 м. Сегментные затворы также применяются |
|
|||
(рис.
5.26).
Аварийные |
и |
аварийно-ремонтные затворы применяются для |
||
прекращения подачи |
воды в турбину при отключении агрегата от сети и |
|||
неисправной системе регулирования, а также в случае разрыва водовода |
||||
|
(быстропадающий) затвор (плоский, сегментный |
|
. |
|
Быстродействующий |
) |
должен |
||
беспрепятственно опускаться в поток водоприемника. Рабочий |
|
затвор |
||
водосбросов
также
рассчитан
на
опускание
в
текущую
воду.
165
В проектах последнего времени в ряде случаев функции аварийного и
аварийно-ремонтного затворов совмещены, т.е. на входе в турбинный водовод
установлен один с быстрым действием на сброс быстропадающий затвор
(рис. 5.8 (а), поз.4). Он выполняет роль и ремонтного заграждения при выводе
турбины в ремонт.
Некоторые заводы-изготовители турбин считают, что современное
состояние гидротурбиностроения позволяет создавать надежные дублирующие
устройства, гарантирующие закрытие направляющего аппарата турбины при
выходе из строя системы регулирования и поэтому на устройстве затворов
быстрого действия не настаивают. В то же время имеется пример, когда
учитывая уникальность турбин 650 МВт Саяно-Шушенской ГЭС заказчик и
проектировщик сочли возможным оснастить водоприемники этой ГЭС быстропадающими затворами, правильность такого решения подтверждена многолетней практикой эксплуатации.
Для высоконапорных турбин со сравнительно небольшими расходами
применяются в качестве быстродействующих- дисковые, шаровые, игольчатые и другие затворы (рис. 5.27), которые также беспрепятственно преодолевают
поток.
Быстрое закрытие затворов обеспечивается у плоских и сегментных- за счет собственного веса, у других - за счет принудительного привода
(гидравлического или механического). Подъем плоских и сегментных затворов
в верхнее положение производится, как правило, специальными
гидроподъемниками или специальными лебедками.
Сброс (опускание, закрытие) затворов происходит автоматически от
командных импульсов защитных устройств турбины, контролирующих
исправность системы регулирования и частоту вращения агрегата.
Ремонтные затворы (рис. 5.8 (а), поз. 3) предназначаются для
перекрытия водоводов и водосбросов на время длительных ремонтных работ
либо на аварийно-ремонтных затворах и их приводе, в пазах и на порогах, либо
в проточной части турбины, когда по какой-то причине аварийно-ремонтный
затвор не обеспечивает необходимую герметичность (протечки через затвор превышают или одинаковы с производительностью откачивающих средств). На водосбросах ремонтные затворы используются, когда необходимо
отремонтировать пазы или пороги рабочих затворов.
Ремонтные затворы устанавливаются перед аварийно-ремонтными
турбинными затворами и перед рабочими затворами водосбросов.
Ремонтные затворы опускаются только в спокойную воду, для опускания
в поток они не рассчитываются.
Строительные затворы служат для закрытия водопропускных
отверстий в период строительства сооружений для пропуска строительных расходов, а также в качестве заграждений, выгораживающих участки сооружений от бьефов, когда сооружения не превышают еще уровня воды
166
О в
2
а а
8
Л
т
в
в
П |
ю |
|
3 |
ш |
5 |
|
- |
- |
Г
3
^ |
|
C; |
\>< |
ÿG''. |
|
Узе/tI
±±
Рис
.
5.27
Схемы
установки
быстродействующих
глубинных
затворов
а |
; б - дисковые; в |
- шаровые; г- поворотные цилиндрические; |
|
|||||||||||||||
- плоские задвижки |
|
|
- запирающий |
|
|
|
; 2 |
- |
приводы задвижек |
и |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
д - |
; е - конусные; |
1 |
клиновый диск |
|
|
|
|
|
||||||||||
игольчатые |
|
|
|
|
|
); 5,6 - крайние |
положения рабочих органов; |
|||||||||||
|
; 4 - байпас (обвод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
затворов; 3 - уплотнения |
|
- патрубок; |
9 - |
уплотняющий узел; 10, 11 - вальцы; |
|
|||||||||||||
|
7- характер обтекания; 8 |
|
||||||||||||||||
|
12 - крайнее положение вальцов; 13 - |
труба питания полости; 14 |
- корпус; |
|
||||||||||||||
15 - |
несущие ребра; 16 - неподвижная |
капсула; 17 - подвижный плунжер |
с рабочей иглой |
|||||||||||||||
|
(пунктир- полное закрытие); 18 |
|
- выпускная труба; 19 - |
клапан |
; |
|
||||||||||||
20 |
- воздухоподводящий |
коллектор; |
21,22 - затворы |
с |
истечением |
в атмосферу и в |
||||||||||||
|
закрытый водовод; |
23 - |
область кавитации; 24 |
- неподвижный патрубок; |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
патрубок; |
27 - конус; |
28 |
|
|
; |
|
||||
|
|
; 26 |
- |
подвижный |
- насадка |
|
||||||||||||
|
25 - несущие ребра |
; 30 |
- |
камера |
гашения |
энергии потока |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
29- подвод воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
167