Георгиев Л.А. Експлоатация на Водносиловите системи (болг. яз.)

Подождите немного. Документ загружается.

най-голямо

количество наноси. Опи-

тите

натура

са

показали,

че при

скорост

0,85—1,25

т/з

производител-

ността

на

описаната струенаправля-

ваща система

се

движи

от 60 до

200

/Ь.

Утаечната камера

се

про-

мива,

след

като

се

изключи

от де-

ривиацията.

Когато завърши почист-

ването,

щитовете

се

издигат

над

водното ниво

утайникът

започва

нормална

работа.

Основните пара-

метри

на

струенаправляващата

сис-

тема

за

промиване

на

утаечни каме-

ри

са

дадени

табл.

като

са из-

ползувани

означенията

на

фиг. 148.

Фиг.

148. Приложение

на

струенаправлява-

щите

системи

при

прочистването

на

утаечни

камери

Таблица

Параметри

на

струенаправляващи

системи

за

промиване

на

утайници

Елемент

Препоръчвани

стойности

ос

21—25°

(1,0-1,25)//

(0,4-0,5)//

'-макс

(30-35)//

0,8(Д—

8Ш

)

0,38

Я/81П

ОС

Забележка

При

25°

—

но-иитезивна

циркулация,

но на

малка

дължина

При

а<

20°

—

недостатъчно

интензивна

циркулация

При

/г<0,4

//—недостатъчно

интезивна

циркулация

При

Л>0,6

//—смесване

на

циркулациите

При

единични

щитове

/—0,6

В^т

181

Когато утаечната камера

се

промива,

тя

трябва

да се

изключва

от

деривацията,

тъй

като

противен случай

към

централата

ще

се

подава

богата

на

плаващи наноси

вода.

Това означава,

че при

почистването

на

еднокамерните утайници водната електрическа централа трябва

да се

спре.

По

този причина промиването

се

извършва обикновено

часовете

на

престой съгласно диспечерски график

и не

трябва

да

про-

дължава

извън този

срок.

При

еднокамерни утайници

обходен канал

централата може

да се

захранва временно чрез него,

докатодрае

про-

миването

на

камерата. Многокамерните утайници могат

да се

проми-

ват по

камери,

без да се

спира

работата

на

централата.

Останалата част

от

оперативната експлоатация

поддържането

на

утайниците

сравнително проста.

Тук

трябва

да се

спомене

за по-

чистването

на

решетките, осигуряването

на

изправността

на

повдигате-

лните механизми

на

саваците, както

тяхната

водоплътност.

ГЛАВА

VIII

ВОДОПРОВЕЖДАЩИ

СЪОРЪЖЕНИЯ

Предназначението

на

водопровеждащите

съоръжения

при

водните електрически централи

е да

провеждат

работната

вода

от во-

довземането

до

турбината

оттам

обратно

във

водоприемника

при ми-

нимални

загуби

на

вода

и на

пад.

За

целта

се

използуват

канали,

ту-

нели,

напорни,

тръбопроводи,

както

мостканали

дкжери.

По

начина

на

своята работа водопровеждащите съоръжения

се

делят

на

напорни

безнапорни,

а по

своята конструкция

— на

облицовани

необлицо-

вани.

Експлоатацията

на

водопровеждащите съоръжения

твърде

важ-

на,

тъй

като всяка повреда

по тях

води

до

спиране

на

централата

до

съществени загуби

на

електроенергия.

Една

от

най-важните задачи

на

експлоатационния

персонал

кон-

тролирането

осигуряването

на

проектната проводимост

на

дериваци-

онните

съоръжения, която намалява

течение

на

времето.

Това

явле-

ние

се.

дължи

преди всичко

на две

причини

— на

увеличаването

на

кое-

фицента

на

грапавината

и на

намаляването

на

провеждащото сечение

на

съоръжението. Понижената

водопроводимост

предизвиква

крайна

сметка съществени загуби

на

електроенергия,

тъй

като

не

позволява

на

централата

да

работи

пълна

мощност.

Ето

защо

се

налага перио-

дично

да се

установява действителната проводимост

на

деривационните

съоръжения.

съответствие

получените резултати

се

търсят

начини

да се

възстанови проектното

положение,

след

като

се

отстранят

причините

за

неговото влошаване.

Водното

количество, протичащо

във

водопровеждащото

съоръже-

ние,

както

съответният коефицент

на

грапавината

се

установяват

чрез измерване

на

скоростите

помощта

на

хидрометрични

крила

удобни

за

това

напречни сечения.

За

целта

се

използуват методите,

познати

хидрометрията,

именно точковият

интегралният способ.

При

първия

се

мери

определени

точки,

които поради намаляването

на

скоростта

се

сгъстяват

към

стените

на

водопровеждащото

съоръ-

жение

(фиг. 149).

При

интегралния способ хидрометричните крила

се

разполагат

върху

хоризонтална

или

вертикална носеща конструкция

(фиг.

149

в]

определените

за

мерене вертикали

или

хоризонтали

се

предвижват

едновременно

константна скорост,

не

по-голяма

от

0,1

Ср

По

този

начин

се

установява веднага средната скорост

за

верти-

183

калата,

респективно хоризонталата,

като

се

използува зависимостта

[т/з],

(32)

където

сумарният брой

на

оборотите

на

крилото

за

време

Г, не-

обходимо

за

преминаването

по

цялата вертикала

или

хори-

зонтала,

а а и Ъ са

константите

на

крилото.

|1--г

^--?-

г-4-ь

'%&.

0,7Ш

•г

х'

с4

—

— — — — с

«_

|ь

з—

•*•

_-^

Фиг.

149. Методи

за

измерване

на

скоростите

I а

водни

течения

точков способ

; б —

интегрален

способ

при

движение

на

хидрометричните

крила

по

вертикали

; в —

интегрален

спо об при

дниже-

ние

на

хидрометричните

крила

по

хоризонтали

ПРИ

експлоатационните измервания

се

предпочита

да се

работи

крила,

монтирани

на

хоризонтална

греда,

която може

да се

движи удобно

нишите

за

запорните греди

при

затнорните

органи.

При

кръгли затворени

тръби

хидрометричните

крила

се

разпределят

върху

кръгообразна

носеща

система,

закрепена

под 45

спрямо верт

калата

(фиг.

150).

Мерното

сечение

трябва

да се

избира

праволинеен

участък,

стеснения

устройства,

които могат

да

предизвикат

неравномерно

дви-

жение

съществени нарушения

скоростното

поле

При

напори

тръ-

бопроводи

тунели мерното сечение

не

трябва

да

бъде

по-близко

от

пъти

диаметъра

им от

горната

вертикална

или

хоризонтална

чупка

пъти диаметъра

от

долната. Колкото по-голяма

скоростта

на

водата,

толкова

по-отдалечени

от

мерния

профил трябва

да

бъдат

чуп-

184

ките.

Хидрометричните

крила

се

монтират

при^изпразнено

водопро-

веждащо

съоръжение.

При

напорните тръбопроводи

за

целта

се

изпол-

зува

люкът, през който

се

монтират крилата

помощта

на

стълба

работна

платформа (фиг. 151).

По

време

на

измерването

при

безнапо-

рните

съоръжения

трябва

да се

поддържа

"константно

водно ниво,

при

напорните

—

постоянен напор.

Фиг.

150. Разположение

на

хидрометричните

крила

при

измерване

ни

водни

количества

кръгли

на-

порни

съоръжения

Фиг.

151.

Мзнгиране

на

хидрометрични]

крила

напорен

тръбопровод

—

мерен профил

хидрометрични

|крила

;

2 — люк на

тръбопровода

; 3 —

площадка

; 4 —

стълба

Напречното

сечение

при

мерния профил

се

определя чрез неколко-

кратно

измерване

на

основните

му

геометрични размери.

При

тръбо-

проводи

кръгла

форма

то

може

да се

установи, като

се

измери

обиколката

на

тръбата

отвън

и се

вземе

под

внимание

дебелината

на

стените

й.

При

точковия способ

от

измерените стойности

се

изчертават ско-

ростни

диаграми

за

всяка

вертикала,

респективно хоризонтала (фиг. 152).

Изменението

на

скоростта между последната измерена стойност

стените

на

съоръжението може

да се

установи

от

зависимостта

(фиг.

153):

където

п —

1о§

—:

1о§

У2

(33)

185

V;,,

г>

са

скоростите

на

разстояние

от

стената

на

съоръжението,

от

които последните

две

непо-

средствено измерени.

Площта

на

така изчертаната скоростна диаграма

разделена

на

ней-

ната основа

В,

респективно

/У,

дава

средната

скорост

Ср

.==-

ре-

спективно

за

съответната

хоризонтала,

респективно

вертикала.

"Т

~Т

"~\—?—К-

I 7

ш_

Фиг.

152. Графичен способ

за

определяне

на

воц-

ните

количества

от

измерените скорости

—-

скоростна

диаграма

за

хори

онтала

/—/

(за

останалите

хоризонтали

скоростните

диаграми

не са

дадени)

; 2 —

диа-

грама

на

водните

количества

Фиг.

153, Определяне

на

скоростта

между

послед-

ната

мерна точка

стена-

та на

съоръжението

Когато

се

използува интеграционният метод търсенето

на

г/

ср/

отпа-

да, тъй

като

тя се

определя направо

от

уравн. (32).

От

скоростните

диаграми

могат

да се

получат частичните водни количества

д^-^Уср.В,

респективно

д;

г>

ср

.Н

за

всяка вертикала, респективно хоризонтала.

Площта

на

диаграмата

за д

дава протичащото през водопровеждащото

съоръжение водно количество. Описаният графичен

метод

приложим

за

произволна форма

на

напречното сечение.

При

кръгли водопровеждащи съоръжения водното количество

може

да се

определи

по-бързо

по

аналитичен

път от

измерените ско-

рости.

За

целта

кръгът

се

разделя

на

пръстеновидни елементи, през

които протичат частичните водни количества

(^г^ъ-^п

(фиг. 154).

Ако

се

приеме линейно разпределение

на

скоростите

радиалпа

посока,

водното количество

общо

за

цялото напречно сечение

ще се

получи

от

зависимостта

(34

186

Частичното

водно количество, протичащо през централния кръг

радиус

се

равнява

на

УО

-}•-

4-^1

Г~}

—

ГтЗ/с1

^*3^л\

протичащото

през вътрешния пръстен, заключен между радиусите

^-1»

/я»

+ т —

2т

— т — 1

(36)

•г-

•п,-

/?*'—

____

„1^4

/Ъ

Фиг.

Анапитично

определяне

на

протичащото водно

количество

при

кръгли

профили

а,

б и

—

линеализирани

скоростни диаграми

за

вътрешния кръг

и за

средния

външния

пръстен

водното количество, протичащо през външен пръстен, заключен

между радиусите

[т

/8],

(37)

където

VI,

ъ[,

—1

и'

са

измерените скорости

оста

на

водопровеждащото съоръжение

двете

половини

при

кри-

лата

п—1

и п.

187

(2я+

(л+

1)'

Измереното

водно

количество

при

максимално

ниво,

сравнено

проектното,

позволява

да се

установи намалението

на

проводимостта

на

деривационното съоръжение.

Наличният

среден коефициент

на

грапавината

при

безнапорни

во-

допровеждащи съоръжения може

да се

установи

от

измереното водно

количество,

като

се

излезе

от

уравнението

на

Шези.

Ако

скоростният

коефициент

се

приеме

по

формулата

С^/?

"///,

валидна

достатъчна

точност

за

0,015

—

0,020,

търсената

налична

средна грапавина

може

да се

определи

от

равенството

(38)

където

хидравличният

радиус

на

водопровеждащото

съоръжение

т,

—

напречното

му

сечение

/—хидравличният

наклон,

—

измереното водно количество

/8.

Наличният

среден

^сефициент

на

грапавината

при

напорни

водо-

провеждащи

съоръжения

се

определя сравнително трудно

при

експлоа-

тационни

условия,

тъй

като

при

измерването трябва

да се

осигурят

постоянен

напор,

постоянно водно количество

постоянна температура

на

водата,

както

достатъчно

дълъг

праволинеен

участък

равномер-

на

грапавина

на

стените

Тези

изисквания

мъчно могат

да се

изпъл-

Фиг.

155.

Хидравлични

загуби

при

напорни

водслровеждащи

съоръжения

МиИег.

\У,

и. Н.

5*га*тапп.

КоЬгге1Ъип&5Уег1и$*е

Вгис1т)пг1еиип^еп

УОП

\Уа55ег-

1сгаЙап1а#еп.

ТесЬгшсЬе

Кипо^сЪап

5и1гег,

1964,

№3,

стр.

111.

5сЬ\уе12еп*5сЬе

ВаигеНип^,

1965,

№8

стр. 119.

Ноес1<,

Е.

Огис1суег1и5^е

Ошс1<гоЬг1е11ип^еп

^гоззег

КгаЙшег!се,

2ипсЪ,

1943.

188

нят

изцяло

натура, поради

което

се

търси такава комбинация между

изброените

фактори,

при

която размерът

на

общата

грешка

при

опре-

делянето

на

коефициента

на

грапавината

е в

приемливи граници.

Като основа

за

установяването

на

фактическия коефициент

на

гра-

павината

при

напорни съоръжения служи зависимостта

за

загубите

по

дължината

при

турбулентен режим

(%е

—

>2320),

от

която

се по-

лучава

коефициентът

на

съпротивлението

(39)

където

диаметърът

на

съоръжението

в т,

^=9,81

т/8

—

земното ускорение,

ДЛ

—

загубите

по

дължината

на

водопровеждащото

съоръже-

ние

в т,

—

дължината

на

мерния

участък

в т,

--•-

-р

—

средната скорост

на

водното течение, установена

от

измереното

водно количество,

т/8,

Фиг.

156.

Коефициент

на

съпротивлението

Х в за-

висимост

от

диаметъра

от

коефициента

на

гра-

павината

189

Ке

—

числото

на

Райнолдс,

—

кйнематичният

коефициент

на

вискозитета

на

водата

/8,

функция

от

нейната температура.

Както

се

вижда

от

уравн. (39), коефициентът

на

съпротивлението

може

да се

изчисли,

ако

освен водното количество

определената

чрез него средна скорост

се

измерят

хидравличните загуби

по

дъл-

жината

на

водопровеждащото съоръжение (фиг. 155):

АА

-//

Д//

[т]. (40)

Тъй

като връзката между

Я и

коефициента

на

грапавината

п е

твър-

де

сложна,

тя се

дава

графична форма

на

фиг. 156.

От

тази графика

при

измерен диаметър

на

водопровеждащото съоръжение

изчи-

слен

въз

основа

на

уравн. (39) коефициент

на

съпротивлението

може

да се

отчете фактическият среден коефициент

на

грапавината

п за

мерния

участък

дължина

Причините

за

намаляването

н!

проводимостта

и за

изменението

на

коефициента

на

грапавината

са

различни

при

отделните видове

водо-

провеждапш

съоръжения.

По

тази

причина

начините

за

възстано-

вяване

на

проектното положение

са

различни.

Ето

защо

те ще

бъдат

разгледани

поотделно

за

всяко едно

от

изброените водопровеждащи

съоръжения.

32.

КАНАЛИ

МОСТКАНАЛИ

Каналите

мостканалите

са

предимно безнапорни съоръжения.

По

изключение могат

да се

срещнат

като

напорни,

който случай

те

имат напълно затворен профил. Най-голямо приложение

при

водно-

силовите

системи

намират

облицованите канали. Необлицованите

се

използуват рядко поради големите загуби

от

филтрация,

и то

предимно

при

нисконапорни

деривационни централи, които работят

големи

водни количества.

Каналньте

облицовки

се

изпълняват

от

бетон

и]

сто-

манобетон,

по-рядко

от

асфалтобетон

каменна зидария

на

разтвор,

биват монолитни

сглобяеми. Последните намират приложение

при

малки

водни количества.

Коефициентът

на

грапавината

при

каналите

мостканалите може

да се

увеличи

течение

на

времето

по

следните основни

причини.

Стареене

на

облицовката.

Най-характерни

са

неговите

проявления

при

бетонните

облицовки.

Проявява

се

вследствие

на

въздействието

на

атмосферните условия

агресивното действие

на

водата.

При

меки

води

постепенно

се

изнася

свободната

вар от

бетона,

който обеднява

на

свързващо

вещество

повърхностния пласт.

резултат пясъчните

чакълените зърна остават

да

стърчат

увелича-

ват

грапавината..

Този процес

се

разраства

от

действието

на

атмо-

сферните

агенти

—

бетонът

започва

да

изветрява.

съчетание

изтри-

ването

от

влачените наноси

това

води

до

постепенно разрушаване

на

повърхностния

бетонен пласт.

резултат коефициентът

на

грапавината

при

канали

проводимост

до 10

/§

може

да

нарасне

35—40%,

а при

такива

за

по-големи

водни количества

— с 20 — 25%

[4].

Аналогични

1-.

190