Сороудерживающие решетки и затворы

Сороудерживающие решетки и орудия их очистки

Сороудерживающие решетки предназначаются для защиты от попадания в водопроводящий тракт сооружений ГЭУ сора и плавающих тел (льда, бревен, торфяников и т. д.), способных нарушить нормальную эксплуатацию установки. Требования, предъявляемые к сороудерживающей решетке, следующие: а) удобообтекаемость конструкции с целью уменьшения потерь напора; б) прочность; в) удобство эксплуатации (очистка от сора, установка и снятие решетки).

Применяются сетчатые и стержневые решетки. Сетчатые решетки используются в водозаборах насосных станций и каналов. Наибольшее распространение получили стержневые решетки (рис. 5), которые используются в водоприемниках ГЭС и ГАЭС и водозаборах НС.

Рис. 5. Стержневая сороудерживающая решетка

В них металлические вертикальные стержни крепятся к каркасу, представляющему собой рамную конструкцию, состоящую из стоек, ригелей и раскосов.

Просветы между стержнями решетки принимаются такими, чтобы сор, прошедший через них, не застревал в элементах проточной части гидромашины. Просвет между стержнями зависит от типа и размеров гидромашины и составляет:

а) для осевых насосов и ПЛ — турбин, но не более 20 м;

• б) для центробежных насосов и РО — турбин, но не более 10 см;
• в) для ковшовых турбин b=2,0−7,0 см.

Решетки могут выполняться съемными, расположенными в пазах быков, и несъемными, стационарными. В глубинных водоприемниках обычно применяют несъемные решетки. Наибольшее применение нашли съемные решетки, которые устанавливаются в поверхностных и незначительно заглубленных водоприемниках. Съемные решетки вынимаются для ревизии или ремонта. Они могут быть выполнены секционными. Потери напора в решетках определяются по формуле.

.

где х — средняя скорость потока перед решеткой, о_р — коэффициент потерь напора на решетке, который приближенно может быть определен по формуле А. Р. Березинского.

где в, l, b — коэффициент формы стержней, их длина (по потоку) и просвет между ними; щ_р, щ₃, F_Р — площади элементов решетки в ее плоскости, засорения и отверстия, перекрываемого решеткой, б — угол наклона решетки к горизонту.

Площадь решетки, ее местоположение и форма стержней выбираются на основе технико-экономического расчета. Для успешной очистки решетки от сора скорость воды перед ней не должна превышать 1,2−1,5 м/с. Для различных типов водозаборов НС, согласно нормам СНиП, рекомендуются различные максимально допустимые скорости воды на решетках. Приборы, фиксирующие потери напора на решетках, сигнализируют о степени засорения их и необходимости очистки. В зависимости от характера возможного засорения выбирают орудия очистки. Для очистки решеток от крупных плавающих тел (бревен, деревьев, корневищ) эффективно используется грейфер с пневматическим или гидравлическим приводом типа «полип» (рис. 6, а). При очистке от кашеобразного мусора и малых веток, сучьев, корневищ применяются: плоскочелюстный грейфер (рис. 6, б), ковш (рис. 6, в) или горизонтальный челюстный пневматический грейфер (рис. 6, г). Механические грабли (рис. 6, д) и бульдобор (бульдозер-борона) (рис. 6, е) используют при засорении решеток водорослями, травой, малыми ветками. Опыт эксплуатации показывает целесообразность применения для борьбы с сором на одной установке различных орудий очистки. Для предотвращения обмерзания решеток их обогревают паром, горячей водой, воздухом или маслом, пропускаемым внутри элементов решетки, которые изготавливаются полыми. Широко распространен электрообогрев, однако он потребляет мощность 2−4,5 кВт на 1 м² перекрываемого отверстия или 4−7 кВт на 1 м³ расхода воды. Обогрев должен быть включен заблаговременно до кристаллизации льда на стержнях решетки.

Для включения и выключения на ГЭУ применяются шугосигнализаторы или датчики температуры воды.

Рис. 6. Орудия очистки решеток

В районах с суровыми зимами решетку целесообразно помещать в щитовом отделении с тем, чтобы концы стержней находились в обогреваемом помещении. Сороудерживающие решетки, расположенные вне щитового помещения, в зимний период не должны выступать из воды. В противном случае стержни охлаждаются сверху и покрываются льдом.

На ГЭС устанавливаются приборы, контролирующие степень засорения решеток. Эти приборы проводят непрерывное измерение перепада на сороудерживающих решетках и сигнализируют при увеличении перепада сверх заданного.

Сороудерживающие сетки, применяемые в водоприемниках НС, изготовляются из антикоррозионного материала. Они выполняются съемными или вращающимися.