Глубинные затворы с камерами в виде самонесущего стального корпуса
Задвижки (рис. 9.26,а). Они состоят из чугунного или стального литого корпуса, внутри которого поступательно перемещается плоская или клиновая литая пластина — затвор. Маневрирование выполняется гидравлическим или электрическим приводом. За. движки выпускают серийно (диаметр до 1 500 мм, напор до 100 м; при меньшем диаметре напор до 300 м). При диаметре до 750 мм задвижки открывают и закрывают при перепаде давлений; при большем диаметре давление перед и за задвижкой выравнивают, для чего их снабжают обводной трубой (байпас). Задвижки применяют в качестве основных, ремонтных и аварийных затворов. На мелиоративных системах их широко применяют на во. довыпусках с напором до 15 м, в глубинных водозаборах в качестве основных затворов, в системах управления вододействующими затворами и др.
Недостатки задвижек: большие металлоемкость и мощность системы маневрирования.
Дисковые (дроссельные) затворы (рис. 9.26,6). Они состоят из цилиндрического корпуса, присоединяемого к трубопроводам, где на горизонтальной или вертикальной оси укреплен с эксцентриситетом чечевицеобразный или плоский диск. Эксцентриситет обеспечивает закрытие водовода при отказе системы управления затвором. При полном закрытии отверстия диск разворачивается в плоскость, почти перпендикулярную оси трубопровода, и смыкается с уплотнением (резиновым или бронзовым кольцом по периметру). При частичном открытии, особенно при угле поворота 10...30°, происходит интенсивное вихреобразование, вызывающее вибрацию и, как следствие, усталостное разрушение. Затвор неустойчив при полном открытии и должен принудительно (приводом) фиксироваться. Дисковые затво. ры с неподвижными обтекателями по оси водовода придают диску в открытом положении более совершенную гидравлическую форму.
Достоинства дроссельных затворов: малое поворотное усилие, особенно при вертикальной оси вращения; легкость и быстрота маневрирования; значительная экономия в металле (не требуется устройства башен или эстакад с тяжелыми грузоподъемными механизмами); простота и компактность при двухпозиционном регулировании (открыто — закрыто). Дисковые затворы применяют как аварийные для напорных трубопроводов и как основные для водовыпусков, трубчатых во. довыпусков или водовыпусков из открытого канала в трубопроводы мелиоративных систем.
В качестве основных нерегулирующих затворов водоспусков применяют дисковые затворы диаметров 1,6... 3,45 м при напорах 55...150 м. При напорах до 20...30 м дисковый затвор можно использовать как регулнрую- щий; при диаметре до I 500 мм их выпускают серийно.
Игольчатые и кольцевые затворы (рис. 9.26,0). Они включают стальной корпус, присоединенный к трубе водоспуска, внутри которого на ребрах жесткости установлен неподвижный цилиндр с напорным обтекателем. Закрытие или открытие отверстия осуществляется перемещением подвижного цилиндра с иглой, под дйствием разности сил в полостях А и Б: при подаче в полость А давления ВБ, в полость Б — давления НБ подвижный плунжер 12 закрывает отверстие; при подаче в полость Б давления ВБ (в полости А оно равно давлению НБ) отверстие открыто. Перемещая иглу 14, создают в полости А промежуточное давление и имеют промежуточное открытие. Рассматриваемый затвор — вододействующий.
Достоинства его: надежность, отсутствие вибраций и кавитационных повреждений, плавное регулирование расхода. Недостатки: сложность изготовления и монтажа, высокая стоимость.
Кольцевой затвор — модификация игольчатого; подвижный цилиндр не имеет игольчатой части; отверстие перекрывается непосредственно подвижным цилиндром.
Игольчатые и кольцевые затворы обычно устанавливают в конце водовыпуска или водосброса (напор до 800 м; диаметр до 6,5 м). Их используют в качестве основных в водосбросах и водовыпусках высоконапорных плотин; струя выбрасывается в атмосферу или в расширенный участок трубопровода (камеру гашения). Затворы малых диаметров могут работать практически при любом напоре.
Конусные (телескопические) затворы (рис. 9.26,г). Они состоят из неподвижного патрубка, конусного экрана, укрепленного на крестовине, и подвижного цилиндра, перекрывающего кольцевую щель между торцом патрубка и экрана. Вода из подводящего напорного трубопровода протекает между ребрами жесткости и выбрасывается в виде полой струи, что повышает эффективность гашения вследствие сильного разбрызгивания и аэрации. Расход регулируется подвижным патрубком (клапан), перемещаемым гидравлическим или электрическим приводом. Значительное разбызгива- ние не всегда приемлемо по условиям работы близлежащих сооружений (из- за выноса ветром брызг на линии электропередач и др.). Для борьбы с разбрызгиванием потока применяют насадки и камеры гашения (см. рис. 9.26, г). Конусные затворы наиболее эффективно работают в режиме свободного истечения (в противном случае возможна вибрация). Их применяют в качестве основных затворов водосбросов, водовыпусков, водоспусков плотин различных напоров. В СССР конусные затворы успешно используют на водовыпусках плотин в Средней Азии (Ортотокойская, Кировская и др).