Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Водоприемники турбин

Водоприемники турбин составляют головную часть водоподводящего напорного тракта и могут сооружаться по напорной и безнапорной схемам. Безнапорные водоприемники турбин наибольшее распространение получили на деривационных ГЭС с низконапорными головными узлами. На высоконапорных гидроузлах водоприемники турбин являются напорными и для приплотинных ГЭС они, как правило, встраиваются в верхнюю часть тела плотины.

Очертание водоприемника турбины обеспечивает плавный вход воды с минимальными потерями напора, что является основной целью при его расчете наряду с приданием ему необходимой прочности. Очертание водоприемника обеспечивает обтекание его внутренних поверхностей без отрыва потока от стенок и без образования вихревых зон.

Водоприемники турбин, как уже отмечалось, оборудуются соро-удерживающими решетками, ремонтными и аварийно-ремонтными заграждениями (затворами), для которых предусматриваются соответствующие пазы в боковых стенках. При больших расходах воды и значительных размерах 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 потоку, чтобы обеспечить наибольшую площадь сороудерживающих решеток для сокращения на них гидравлических потерь. Этот водоприемник в плане имеет полигональную форму. В практике встречаются случаи опасного отрыва потока в водоприемнике, когда сильно засорены решетки, поэтому их эксплуатации уделяется особое внимание. Имели место поломки полотен решеток из-за сильного их засорения.

В безнапорных конструкциях водоприемников с неглубокими водотоками в определенных условиях может создаваться опасность полной закупорки шугой и битым льдом всего сечения решеток. Для таких природных условий на подходах к водоприемникам конструируются устройства задержания шуги (запани) и шугосбросы, а иногда вводятся особые режимы работы ГЭС вплоть до её остановки на определенное время до образования 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 потерь обычно скорость воды на входе в решетки задается 1 м/с и менее, а в водоприемнике 1,5-2,5 м/с.

Верхняя часть входа водоприемника закрывается забралыгой балкой (железобетонной стенкой), опущенной ниже УМО. Забральная балка воспринимает давление льда, задерживает плавающие предметы. 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 проточная часть за затвором готова к работе и необходимо поднять затвор в безнапорном состоянии) и другими приспособлениями, которые обеспечивают удобство эксплуатации водоприемников (подхваты затворов, лестницы и т.п.).

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, от которого до порога водоприемника достаточно большой объем. Глубоко на дно в этих условиях оседают и топляки (древесина с отрицательной плавучестью) и не нарушают работу решеток. Поверхностный древесный мусор также не влияет на работу решеток, так как к турбинному водоприемнику исключается его подныривание. Опасность представляют топляки с нулевой плавучестью, но в древесной массе они обычно составляют незначительную долю.

В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон, "Гидроэлектростанции", Красноярск, 2002г.

Экспертиза

на главную