Тема: Сифонные водовыпускные сооружения

Тема: Водовыпускные сооружения с механическими запорными устройствами.

Этот тип сооружения наиболее экономичен как по стоимости, так и по затратам электроэнергии.

В качестве запорных устройств рекомендуется использовать:

1) клапаны-захлопки однодисковые при диаметре выходного отверстия напорного трубопровода d ≤ 1,2 м и многодисковые при диаметре d ≥ 1,2м.

Преимущество: простота конструкции, экономичность, надежность.

Недостаток: осмотр и ремонт уплотнителей и осей захлопки, необходимость установки ремонтного затвора.

Рис. 16. Водовыпускное сооружения, оборудованное клапанами-захлопками

2) поворотные затворы с гидроприводом;

3) плоские и сегментные затворы, оборудованные подъемными механизмами;

4) обратные клапаны и дисковые затворы.

Недостаток: необходимость применения механического оборудования (подъемно-транспортного оборудования).

Сифонные водовыпускные сооружения просты и экономичны.

Необходимо:

- правильно выбрать тип клапана срыва вакуума;

- обеспечить зарядку сифона при прямом течении воды;

- обеспечить срыв вакуума, чтобы не допустить обратного тока воды из водоприемника через гребень сифона при остановке насосов.

Зарядка – процесс, при котором происходит удаление воздуха из верхней полости сифона потоком воды.

Разряжение или срыв вакуума – процесс, при котором в верхнюю полость сифона подается воздух в объеме, достаточном для опорожнения трубопровода.

Компоновка сифона

Длина водовыпускного сооружения равна сумме длин:

- сифонного оголовка;

- горизонтальной части дна колодца L = (1,5-2)D_вых;

- сопрягающей части колодца L = (4-5)p, где р – высота порога;

- переходного участка, где ширина сооружения не равна ширине по дну отводящего канала:

,

где b_к – ширина по дну отводящего канала,

В_кол – ширина колодца,

b - 30-40% - центральный угол конусности.

Три типа проточной части сифонов:

- круглого сечения без нижнего отвода D_тр≤1,2м;

- круглого сечения с удлиненным нижним отводом 1,2< D_тр≤2,2м;

- прямоугольного сечения с удлиненным отводом D_тр>2,2 м.

Угол наклона восходящей ветви сифона a₁ = 30-45⁰.

Угол наклона нисходящей ветви сифона a₂ = 30-40⁰.

Превышение гребня сифона над максимальным уровнем воды d с учетом ветровых волн d≥0,2м.

Радиусы закруглений горлового сечения r_o = (2-3,5)D.

Радиусы закруглений восходящей и нисходящей ветвей сифона:

R₁ = R₂ = (1,-2)D_г.с.

Выходное сечение сифона заглублено под минимальный уровень в водоприемнике: z₀ = (4-5)≥ 0,2 м,

где V_вых ≤ 2 м/с.

Сифоны изготавливаются из стальных труб.

Выходной диффузор выполнен раструбом вверх с углом конусности до 8⁰.

Зарядный расход: .

Клапаны срыва вакуума:

1) гидравлические;

2) гидромеханические;

3) механические клапаны с электроприводом.

Гидравлический клапан срыва вакуума представляет собой гидравлический затвор. Диапазон колебаний уровней воды до 1,2м.

В гидромеханических и механических клапанах роль запорного устройства выполняет диск специальной формы, для открытия и закрытия используется скоростной напор потока.