Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Многокамерные отстойники с периодической промывкой

Наиболее надежен многокамерный отстойник с периодической промывкой (рис. 12.5). Он устойчиво обеспечивает необходимое осветление потока, легко настраивается на нормальную работу, имеет возможности для осмотра и ремонта камер и гидромеханического оборудования, поддается автоматизации и телеуправлению. Однако гидравлический самотечный промыв требует перепада уровней до 6...7 м, так как схема использования для промыва гидравлической энергии исключает подтопление.

Ширина отстойника бывает обычно больше подводящего канала, поэтому перед входным порогом устраивают аванкамеру, в которой поток плавно расширяется (с центральным углом не более 40...450). Расширение должно обеспечивать одинаковые расходы воды в камерах; в необходимых случаях в аванкамере делают раздельные стенки. Расходы воды в камерах можно выравнить также с помощью затворов на выходном пороге.

Число камер определяют при проектировании технико-экономическим сравнением. При промывке одной камеры остальные работают в режиме форсированных расходов, что ухудшает отстой наносов.

Глубину камер нужно делать возможно меньшей (короче путь выпадения песчинок), в средних условиях не более 4...5 м. Ширина камеры из условия необходимого растекания воды не должна быть больше /з ее длины. Камеры разделяются между собой стенками, которые должны быть устойчивыми и прочными при опорожнении одной из соседних камер.

За затвором следует переходный участок с откосом на дне m = 1,5...2. В конце его располагают распределительную решетку, закладываемую в пазы на раздельных стенках или подвешиваемую к мостику. Назначение решетки — создать некоторый перепад уровней, в результате чего устраняются сбойные течения. При промыве поток не должен доставать до решеток. В зависимости от необходимой осаждающей способности отстойника скорости течения в камерах принимают в пределах 0,25...0,5 м/с. Они обычно обеспечивают выпадение зерен наносов крупнее 0,25 мм. Для обеспечения выпадения зерен мельче 0,2 мм многокамерный отстойник получается длинным и неэкономичным, так как требует больших площадей. В таких случаях надо прорабатывать отстойники других конструкций.

Уклон дну камеры в пределах 0,005...0,020 придают для обеспечения лучшей промывки ее. Он может быть прямым (как на рис. 12.5) и обратным с расположением сборной галереи под входным порогом и водоводом с промывной водой под выходным. Последний вариант сложнее, но он может быть целесообразным при попадании в отстойник крупных (крупнее 1 мм) зерен наносов; в этом случае их отложения располагаются вблизи промывной галереи и легче смываются.

Отстойные камеры ограничиваются нижним оголовком, который сопрягает глубокую отстойную камеру с каналом. В нижнем оголовке имеются пазы для затворов, перекрывающих вход в каналы в промывные галереи; здесь же размещается сборная галерея, отводящая при промывке камеры пульпу за пределы отстойника. Далее сборная галерея переходит в пульповод (закрытый или открытый), сопрягающийся обычно с нижним бьефом гидроузла.

В режиме отстоя затворы на входе в камеру и выходе из нее открыты. Поток воды в глубокой камере расширяется, уменьшая скорость. Транспортирующая способность потока при этом резко сокращается. За время продвижения потока в камере часть наносов выпадает на ее дно. За выходными затворами поток из камеры сливается с общим потоком из других камер и направляется в канал. При этом в отстойнике осаждают не все наносы, а только лишь часть, которая представляется излишней нагрузкой по сравнению с транспортирующей способностью защищаемых каналов. Обычно бывает достаточно осадить 5...7 % наносов (по массе), включая самые крупные фракции, чтобы нагрузка потока наносами уменьшилась вдвое.

При увеличении объема осевших в камере наносов мутность воды на выходе из нее увеличивается. При достижении предельного объема осевших наносов камеру переводят в режим промыва.

Для этого ее отделяют от общего потока, закрывая входной и выходной затворы. Затем открывают затвор промывной галереи. Камеру опорожняют и осматривают. Далее приоткрывают входной затвор для пропуска промывного расхода воды. Истечение из- под щита и уклон дна камеры должны обеспечивать формирование потока со скоростями более 2 м/с, при которых происходит достаточно интенсивное насыщение его наносами (не менее 5... 8 % по массе). Далее пульпа (смесь воды и наносов) движется в сборную галерею и по пульповоду в НБ гидроузла или в отведенное для отвала грунта место.

Во время промыва, начиная от входного порога камеры отстойника, поток воды должен двигаться самотеком, без подтопления даже в период высоких уровней в реке. Возможен также вариант самотечного слива пульпы в промежуточные бассейны — зумпфы с дальнейшей перекачкой землесосами по напорным пульповодам.

В отстойных камерах может также осуществляться борьба с шугой (при работе канала зимой). При скоростях течения менее 0,5 м/с кристаллы шуги всплывают и сосредоточиваются в поверхностном слое потока. Если в составе нижней головы сделать шуго- сброс, то можно «отловить» плывущую шугу и минимальным расходом воды сбросить ее за пределы отстойника.

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

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