Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ТИПЫ УРАВНИТЕЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

УРАВНИТЕЛЬНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ НА ПОДВОДЯЩЕЙ НАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ (РИС. 16-1)


Цилиндрический уравнительный резервуар (рис. 16-1, тип I) представляет собой шахту или башню постоянного сечения. Простота конструкции при этом имеет существенное значение. Для работы регуляторов скорости турбин напорная система с резервуаром постоянного сечения самая надежная, так как в ней, по сравнению с другими типахми уравнительных резервуаров, при переходных процессах напор изменяется настолько постепенно, что даже медленно действующие регуляторы обеспечивают необходимую мощность турбин. Этот тип резервуара применяется при малых напорах.

Расширяющийся к верху уравнительный резервуар (рис. 16-2, тип II) может применяться при малых и средних напорах ГЭС в тех случаях, когда имеется необходимость уменьшить подъем уровня в резервуаре при сбросе нагрузки.

Уравнительный резервуар с дополиительным сопротивлением (демпфирующий резервуар) представляет собой (рис. 16-1, тип III) цилиндрический резервуар, соединяющийся с напорной деривацией посредством шахты с сопротивлением (диафрагмой, решеткой и т. д.). Такое гидравлическое сопротивление умень-шает размах колебаний. Поэтому для уравнительных резервуаров типа III требуются меньшие габариты, чем для типа I. Для резервуаров с сопротивлением нужны быстродействующие регуляторы скорости у агрегатов. Цилиндрический резервуар с сопротивлением применяется в установках среднего напора.

Двухкамерный уравнительный резервуар (рис. 16-1, тип IV) состоит из верхней и нижней камер, соединенных между собой шахтой сравнительно небольшого сечения. Шахта может быть вертикальной или наклонной (рис. 16-1, типа IVа). В двухкамерном уравнительном резервуаре при сбросе нагрузки ГЭС уровень воды в шахте быстро поднимается; когда вода начинает заполнять верхнюю камеру, повышение уровня замедляется. При заполнении резервуара кинетическая энергия воды в напорной деривации переходит в потенциальную энергию воды, заполняющей резервуар. При одинаковом уровне центр тяжести объема воды в верхней камере расположен выше, чем в цилиндрическом резервуаре. Поэтому объем такой камеры будет меньше, чем объем цилиндрического резервуара. При увеличении нагрузки уровень воды в шахте понижается и в работу вступает нижняя камера. Двухкамерный резервуар применяется при больших напорах на ГЭС.

Двухкамерный уравнительный резервуар с водосливом. Для уменьшения размеров верхней камеры устраивают водослив, обычно кольцевого очертания (рис. 16-1, тип V). При сбросе нагрузки ГЭС уровень воды в шахте сравнительно быстро достигает гребня водослива и верхняя камера начинает заполняться. Объем верхней камеры с водосливом всегда будет меньше объема камеры без него. Для выпуска воды из верхней камеры в стенках стояка устраиваются отверстия.

Пневматический уравнительный резервуар (рис. 16-1, тип VIII) состоит из закрытой воздухонепроницаемой камеры, внутри которой над поверхностью воды воздух имеет избыточное, сверх атмосферного, давление р. При сбросе нагрузки происходит подъем уровня воды в пневматическом резервуаре и сжатие воздуха, что ограничивает высоту подъема уровня воды в нем. При колебательном движении водных масс в напорной системе происходит попеременное сжатие и разрежение воздушного пространства в резервуаре. Воздух частично увлекается движущейся водой., поэтому требуется контролировать его состояние и периодически осуществлять подкачку его в резервуар.

Тип IX. Полупневматический уравнительный резервуар (рис. 36-1, тип IX.) представляет собой закрытую камеру с малым отверстием в ее потолке. Малое отверстие является сопротивлением для потока воздуха, вытесняемого из резервуара через отверстие или засасываемого через отверстие в резервуар. Наличие сжимаемого объема воздуха над уровнем воды способствует быстрому затуханию колебаний уровня в резервуаре и не требует значительного быстродействия от регуляторов скорости у турбин. Опйты с полупневматиче- ским резервуаром в СССР показали, что этот тип резервуара эффективно гасит колебание уровня воды в нем.

Тип X. Резервуар со сбросом воды. Стремясь сократить высотные размеры уравнительного резервуара типов Г—VII и его стоимость, иногда сооружают резервуар с частичным сбросом воды при сбросе нагрузки ГЭС. Однако это влечет за собой не только потерю электроэнергии на гидроустановке, но и увеличение затрат на сооружение водосброса (рис. 16-1, тип X). Необходим в таких случаях тщательный технико-экономический расчет, подтверждающий целесообразность выбранного варианта.

УРАВНИТЕЛЬНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ (НИЗОВЫЕ) НА ОТВОДЯЩЕЙ НАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ (РИС. 16-2)

Уравнительные резервуары на отводящем тракте имеют свои особенности. Низовой резервуар целесообразно располагать не над туннелем, как это принято делать в большинстве случаев для подводящей деривации, а в стороне от трассы отводящего туннеля, располагая соединительный патрубок между туннелем и резервуаром горизонтально или наклонно.


Типы XI и XII. При сравнительно небольших колебаниях уровня НБ рекомендуется устанавливать резервуар в виде длинной камеры с увеличенным по. высоте сечением отводящего туннеля (рис. 16-2, тип XI). С целью уменьшения амплитуд колебаний уровня воды при неустановившихся режимах в такие резервуары встраиваются горизонтальные диафрагмы с одним или /двумя отверстиями в ней. на начальном и концевом участках, в зависимости от длины камеры (рис. 16-2, тип XII). Площадь каждого отверстия не должна быть меньше площади поперечного сечения отводящего водовода, чтобы избежать дополнительного повышения давления при неустановившихся режимах в отводящем туннеле и у отсасывающих труб. При сравнительно большой длине уравнительной камеры, для уменьшения объемов работ по камере, вместо диафрагмы рекомендуется подъем отметки дна камеры над отметкой дна отводящего туннеля.

Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики