Распределительная система питания

Простая распределительная система для наполнения и опорожнения камеры шлюза состоит из двух продольных водопроводных галерей, имеющих выпуски в средней части камеры. Галереи оборудованы рабо­чими и ремонтными затворами, расположенными в пределах голов шлю­за. Забор воды в галерею при наполнении камеры осуществляют сосре­доточенно через выходные отверстия, размещаемые между аварийно-ремонтными и рабочими воротами верхней головы и оборудованные сороудерживающей решеткой. Выпуск воды при опорожнении камеры осуществляют через выходные отверстия, расположенные между рабо­чими и ремонтными воротами нижней головы.

В пределах камеры шлю­за продольные галереи проходят в днище. Размеры галереи в свету, раз­меры щелевых выпусков и расстояния между ними определяют гидрав­лическими расчетами. В пределах голов шлюза галереи проектируют обычно квадратного поперечного сечения, в камере — прямоугольного и полигонального. Вертикальные и горизонтальные повороты галереи должны быть плавными, с радиусом закругления R >2bг. Входные и выходные отверстия галерей заглубляют под минимальный уровень во­ды перед ними не менее, чем на 0,5... 1,0 м.

Гидравлический расчет рассматриваемой системы выполняют в сле­дующем порядке.

Площадь продольных (боковых или донных) галерей однокамерного шлюза определяют по формуле

 

где - коэффициент, зависящий от типа затвора и величины при полностью открытых водопроводных затворах, определяемых по табл. 3.

Таблица 3 – значения при различных коэффициентах расхода μ

Тип затвора	μ
0,70	0,65	0,60	0,55	0,50
Плоский и сегментный	0,44	0,42	0,41	0,39	0,37
Поворотный	0,50	0,48	0,47	0,45	0,43

 

При распределительной системе питания коэффициент расхода сис­темы предварительно задают в пределах от 0,55 (длинный шлюз) до 0,60 (короткий шлюз).

Размеры поперечного сечения одной галереи квадратного сечения определяют как

.

Проверку условий отстоя судов на продольную гидродинамическую силу в камере шлюза производят при Нш > 12 м, при этом должно быть выполнено условие

Рпр < Рпр.доп.

 

где Рпр =

где , указаны в п. 4.1 «расчет головной системы питания»;

D — коэффициент, характеризующий качество принятого типа системы питания: для распреде­лительной простой системы D=0,6, сложной D=0,4 и наибо­лее совершенной D=0,25;

-наибольшее приращение расхода потока, поступающего в камеру шлюза, определяемое по формуле

 

Величину Рпр.доп принимают по табл. 2 в зависимости от водоизмещения судна W.

Если безопасные условия отстоя судна в камере не обеспечены, т.е. Рпр Рпр.доп. необходимо изменить режим наполнения камеры и выполнить проверку условий отстоя судов заново.

Режим наполнения камеры можно изменить за счет некоторого увеличения времени открытия затвора , которое определяется по формуле

 

 

где К_з - при опорожнении камеры через нижние продольные каналы принимается равным 0,7…0,8.

Заглубление центра водопроводных затворов нижней головы под наинизший навигационный уровень нижнего бьефа (м) определяют по формуле

где Рсж — минимальное давление за затворами, принимаемое равным от (-2) до (- 4), м;

Kg — коэффициент, зависящий от относительного времени от­крытия затворов Кз, коэффициента расхода водопроводной системы (при открытых затворах) и коэффициента сопро­тивления участка галерей за затвором (в расчетно-графической работе допускается принимать = 2).

Значения коэффициентов Kg = f (Кз, , ) близких между собой, для плоских, сегментных и поворотных затворов, принимают по таблице 4.

Таблица 4 – коэффициент Kg при опорожнении камеры

μ	Кg
	0,4	0,6	0,8	1,0
0,5	0,40	0,35	0,33	0,30	0,28
0,6	0,46	0,41	0,38	0,35	0,32

 

При опорожнении камеры шлюза при распределитель­ной системе питания площадь сечения водопроводных галерей или донных выпусков определяют по формуле

 

где ;

К₃=0,6…0,7.

Размеры поперечного сечения одной галереи квадратного сечения определяют как

.

 

В РГР можно без большой погрешности сечение галереи считать по ее длине постоянным.

Число донных выпусков (см. рис. 3) надо определять из условия работы выпуска полным сечением (без отрыва струи от стенок), при этом отношение длины выпуска к ширине должно быть не меньше 3,4 – 4,0. Длина выпуска будет измеряться толщиной бетонной плиты потолка галерей. По аналогии с существующими конструкциями толщину бетонной плиты потолка галерей примем равной одному метру и найдем ширину выпуска bв:

Число выпусков n по длине камеры может быть установлено в пределах n=15…20.

При размещении выпусков в днище камеры можно использовать только около 70% ее полезной длины, т.е. 0,7*Lпк. В соответствии с этим расстояние между выпусками будет равно

 

0,3

 

Площади выпусков принимаем одинаковыми, причем суммарная их площадь должна быть в 1,5 раза больше площади галерей:

Площадь одного выпуска определяется:

Длина одного выпуска определяется: