Способ герметизации отверстий гидротехнических сооружений
Изобретение относится к гидротехническим устройствам, таким как плоские, сегментные и другие типы затворов, предназначенным для перекрытия отверстий гидротехнических сооружений, и может быть использовано для герметизации этих отверстий при отрицательных температурах окружающей среды и напорах, действующих на высоконапорных гидротехнических сооружениях. Способ заключается в установке эластичного уплотняющего элемента между затвором, устанавливаемым на перекрываемом отверстии, и закладной частью, находящейся на сооружении. Камеру управления положением уплотняющего элемента заполняют жидкостью, температура замерзания которой ниже нижней границы температуры окружающей среды при эксплуатации, и соединяют трубопроводом с расширительным резервуаром. Газовую полость расширительного резервуара соединяют с устройством регулирования давления воздуха или иного газа в расширительном резервуаре, в которое через ресивер от внешнего источника давления, например от компрессора, подают воздух или иной газ под избыточным давлением, посредством которого в газовой полости расширительного резервуара создают необходимое давление. Обеспечивается надежная эксплуатация гидротехнических сооружений при отрицательных температурах окружающей среды и напорах, действующих на высоконапорных гидротехнических сооружениях. 2 ил.
Изобретение относится к гидротехническим устройствам, предназначенным для перекрытия отверстий гидротехнических сооружений (ГС), таким как плоские, сегментные и другие типы затворов.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ уплотнения газа гидротехнического затвора по патенту РФ №2064028, Кл. Е. 02 В 7/54. В этом техническом решении герметизация перекрываемого затвором отверстия обеспечивается прижатием уплотняющего элемента к уплотняемой поверхности давлением воды, создаваемым столбом ее от уплотняющего элемента до резервуара, расположенного выше уплотняющего элемента.
Данный способ применим при температурах окружающей среды выше 0°С и совершенно непригоден для работы при отрицательных температурах окружающей среды. При этих температурах, особенно в условиях Сибири, где нижняя температура окружающей среды достигает - 40°С и ниже, вода, замерзающая в системах ее подвода к уплотнениям, разрывает трубопроводы подвода, а замерзая во внутренних полостях уплотнения, не позволяет маневрировать затвором, т.к. уплотнение, потерявшее эластичность от замерзшей в нем воды, при маневрировании разрушается. Этот способ ненадежен для высоконапорных ГС.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа герметизации перекрываемого затвором отверстия, обеспечивающего надежную эксплуатацию ГС при отрицательных температурах окружающей среды и напорах, действующих на высоконапорных ГС.
Это достигается тем, что камера управления положением уплотняющего элемента, располагаемого на перекрываемом отверстии между затвором и закладной частью, находящейся на сооружении, заполнена жидкостью, температура замерзания которой ниже нижней границы температуры окружающей среды при эксплуатации, и соединена трубопроводом с расширительным резервуаром для компенсации температурного расширения жидкости, а газовая полость расширительного резервуара соединена с устройством регулирования давления воздуха или иного газа в расширительном резервуаре, в который через ресивер от внешнего источника давления, например от компрессора, подается воздух или иной газ под избыточным давлением и посредством которого в газовой полости расширительного резервуара создается необходимое давление: минимальное - при маневрировании затвором и максимальное - при герметизации перекрываемого затвором отверстия.
Предлагаемое решение является новым, т.к. решений, сходных с ним, на уровне техники не обнаружено.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено расположение составных частей устройства для реализации предлагаемого способа герметизации, а на фиг.2 - взаимное положение затвора, уплотняющего элемента и закладной рамы.
Устройство для реализации данного способа герметизации состоит из затвора 1, установленного на перекрываемом отверстии гидросооружения; закладной части 2, заделанной в сооружение; уплотняющего элемента 3, расположенного между элементами 1 и 2; подводящих трубопроводов 4, соединяющих управляющую камеру уплотняющего элемента 3 с расширительным резервуаром 5. Расширительный резервуар 5 соединен с ресивером 6 через устройство регулирования давления 7. В ресивер подается воздух или иной газ от внешнего источника давления 8.
Герметизация отверстий ГС по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.
Камера управления положением уплотняющего элемента, подводящие трубопроводы и расширительный резервуар заполняются жидкостью, температура замерзания которой ниже нижней границы температуры окружающей среды при эксплуатации. Уровень жидкости в расширительном резервуаре изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Он минимален при низкой температуре и максимален при высокой температуре. Объем расширительного резервуара, находящийся над уровнем жидкости, устройство регулирования давления и ресивер заполняются воздухом или иным газом. От внешнего источника давления в ресивере создается избыточное давление. Устройство регулирования давления поддерживает необходимое давление в воздушной полости расширительного резервуара и, следовательно, в уплотняющем элементе следующим образом: перед выполнением операции по маневрированию затвором и во время ее выполнения при помощи данного устройства в уплотняющем элементе создается пониженное давление, позволяющее маневрировать затвором без повреждения уплотняющего элемента. При помощи этого же устройства при герметизации перекрываемого затвором отверстия давление воздуха или иного газа в ресивере редуцируется до величины, необходимой для герметизации перекрываемого отверстия при различных напорах на затвор со стороны верхнего бьефа.
Способ герметизации отверстий гидротехнических сооружений, заключающийся в том, что между затвором, устанавливаемым на перекрываемом отверстии, и закладной частью, находящейся на сооружении, устанавливают эластичный уплотняющий элемент, образующий с его опорной поверхностью камеру управления положением уплотняющего элемента, отличающийся тем, что камеру управления положением уплотняющего элемента заполняют жидкостью, температура замерзания которой ниже нижней границы температуры окружающей среды при эксплуатации, и для компенсации температурного расширения жидкости соединяют трубопроводом с расширительным резервуаром, а газовую полость расширительного резервуара соединяют с устройством регулирования давления воздуха или иного газа в расширительном резервуаре, в которое через ресивер от внешнего источника давления, например от компрессора, подают воздух или иной газ под избыточным давлением, посредством которого в газовой полости расширительного резервуара создают необходимое давление: минимальное при маневрировании затвором и максимальное при герметизации перекрываемого затвором отверстия.
