Гідротехнічне обладнання шлюзу

Гідротехнічне обладнання шлюзу, що містить шлюзову камеру від дна нижнього б'єфа стоку води до верхнього б'єфа водосховища, нижні і верхні 3 ного водоводу, в якому під натиском води обертається гідротурбіна ГЕС з ротором електрогенератора і отримана електроенергія частково компенсує втрати потенційної енергії падаючої води з верхнього б'єфу. Недоліком прототипу є низька ефективність компенсації енергії падаючої з верхнього б'єфу води при великих енерговитратах на поповнення водою водосховища верхнього б'єфу. Технічним завданням винаходу є підвищення ефективності компенсації енергії води, падаючої з верхнього б'єфу. Для вирішення поставленого завдання запропонована сукупність гідротехнічного обладнання шлюзу поряд з суттєвими ознаками, властивими для прототипу, такими як шлюзова камера від дна нижнього б'єфу стоку води до верхнього б'єфу водосховища, нижні і верхні ворота в протилежних стінах камери, обладнані затворами вертикальні водоводи, які сполучають верхній б'єф з низом камери, обладнані затворами нижні горизонтальні водопровідні галереї для спуску води з камери, гідротурбіна електростанції, змонтована на валу у вертикальному водоводі нижче його затвору і кінематично зв'язана з електричною машиною зворотної дії, містить нові, відмінні від прототипу суттєві ознаки, а саме - під верхнім рівнем товщі води нижнього б'єфу вертикальний водовід виконаний з горизонтальним розривом з можливістю перекриття розриву телескопічною запірною обичайкою, а в співвісній нижній частині розриву на валу гідротурбіни встановлений осьовий насос з можливістю нагнітання води з товщі нижнього б'єфу у шлюзову камеру. Плавзасобом, що слідує знизу догори, через відкриті нижні ворота запливають в камеру і закривають нижні ворота. Для заповнення водою камери з плавзасобом привідкривають затвор вертикального водовода при відкритому його розриві. Під натиском стовпа води з верхнього б'єфу обертається гідротурбіна і з'єднаний з нею осьовий насос через розрив з товщі води нижнього б'єфу нагнітає воду в камеру, де рівень води піднімається над рівнем нижнього б'єфу. Поступовим збільшенням відкриття затвору вертикального водовода до повного відкриття нарощують напір води осьовим насосом нижче розриву. По мірі зростання в камері рівня води, обичайку призакривають. По досягненні в камері рівня верхнього б'єфу води закривають обичайку вертикального водовода, відкривають верхні ворота шлюзу і переміщують піднятий плавзасіб з камери у верхній рівень, а натомість в камеру запливають зустрічним плавзасобом. Закривають верхні ворота, привідкривають затвор вертикального водовода і здійснюють спуск води з камери. Тоді гідротурбіна і осьовий насос змінюють своє функціональне призначення на зворотне. Тиск води на осьовий насос, з допомогою електродвигуна, обертає вал і з'єднану з ним гідротурбіну, подаючи воду у водосховище на верхній б'єф через вертикальний водовід. Із зменшенням тиску води в шлюзі подача її у водосховище зменшується, при цьому затвор призакривають, а обичайку привідкривають. Кут атаки лопаток гідротурбіни до оптимального змінюють механіз 88837 4 мом повороту лопаток. З опусканням рівня води в камері до рівня нижнього б'єфу відкривають нижні ворота і звільняють камеру від плавзасобу. Зміни режимів заповнення і спуску шлюзової камери контролюються комп'ютером і здійснюються з оптимальною економією енергії та витрат води з верхнього б'єфу водосховища. Отже, нова сукупність суттєвих ознак, в порівнянні з прототипом, підвищує ефективність компенсації енергії води, падаючої з верхнього б'єфу гідротехнічного обладнання шлюзу, у відповідності до технічного завдання винаходу. Суть винаходу пояснюється кресленнями гідротехнічного обладнання шлюзу в одній фігурі. Шлюзова камера 1 сягає від дна нижнього б'єфу 2 стоку води до верхнього б'єфу 3 водосховища і обладнана нижніми 4 і верхніми 5 воротами в протилежних стінах камери 1. Верхній б'єф 3 з низом камери 1 сполучений вертикальним водоводом 6 з коліном 7. Біля дна камери 1 виконана нижня горизонтальна водопровідна галерея для спуску води з камери 1, не показана в наявній проекції креслення. Вертикальний водовід 6 обладнаний жалюзійним затвором 8 з можливістю плавного регулювання проходу вертикального водоводу 6 від закритого до відкритого стану. Аналогічним затвором обладнана також нижня водопровідна галерея. У вертикальному водоводі 6 нижче його затвору 8 через радіальні кронштейни 9 з обтічником 10 на валу 11 встановлена гідротурбіна 12 і осьовий насос 13. У коліні 7 через обертовоущільнюючий вузол і гідромуфту вал 11 виведений до електричної машини 14 зворотної дії. У товщі води нижнього б'єфу 2 між позиціями 12 і 13 вертикальний водовід 6 виконаний з розривом 15 з можливістю перекриття розриву телескопічною запірною обичайкою 16. Гідротехнічне обладнання шлюзу використовують наступним чином: Плавзасобом 17, що слідує догори, через відкриті нижні ворота 4 запливають в камеру 1 і закривають нижні ворота 4. Для заповнення водою камери 1 з плавзасобом 17 привідкривають затвор 8 вертикального водовода 6 при відкритому розриві 15. Під натиском стовпа води з верхнього б'єфу 3 обертається гідротурбіна 12 з гідронасосом 13, який через розрив 15 нагнітає воду з нижнього б'єфу 2 в камеру 1, де рівень води піднімається над рівнем нижнього б'єфу 2. Поступовим збільшенням відкриття затвору 8 нарощують напір води осьовим насосом 13. По мірі зростання в камері 1 рівня води, обичайку 16 призакривають, а затвор 8 відповідно привідкривають. По досягненні в камері 1 рівня верхнього б'єфу 3 обертання вала 11 припиняється. Відкривають верхні ворота 5 шлюзу і переміщують піднятий плавзасіб 17 з камери 1 у верхній рівень вперед, а натомість в камеру запливають зустрічним плавзасобом. Закривають верхні ворота 5 і здійснюють спуск води з камери 1. Тоді позиції 12 і 13 змінюють своє функціональне призначення на зворотне. Тиск води на осьовий насос 13, з допомогою електродвигуна 14, обертає вал 11 і з'єднану з ним гідротурбіну 12, подаючи воду у водосховище на верхній б'єф 3 через вертикальний водовід 6. Із зменшенням тиску води в 5 88837 шлюзі подача її у водосховище зменшується, при цьому затвор 8 призакривають, а обичайку 16 привідкривають. Кут атаки лопаток гідротурбіни 12 до оптимального змінюють механізмом повороту лопаток. При однакових рівнях води в камері 1 і нижнього б'єфу 2 відкривають нижні ворота 4 і звіль Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 няють камеру 1 від плавзасобу. Зміни режимів заповнення і спуску шлюзової камери контролюються комп'ютером і здійснюються з оптимальною економією енергії і витрат води з верхнього б'єфу 3. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601