Определение необходимости установки уравнительного резервуара

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Уравнительные резервуары предохраняют подводящие и отводящие напорные деривационные водоводы от воздействия гидравлического удара, уменьшают максимальное давление в турбинных трубопроводах и улучшают условия регулирования гидромашин при быстрых изменениях нагрузки ГЭС.

При отсутствии уравнительного резервуара гидравлический удар распространяется по всей трассе напорной деривации, давление в которой может повыситься во много раз. При установке уравнительного резервуара в конце напорного туннеля в нем происходит отражение волн гидравлического удара, в результате чего исключается проникновение туда волн гидравлического удара и ограничивается повышение давления в турбинном трубопроводе

Определяем постоянную инерции водовода:

с > 5 с необходима установка уравнительного резервуара.

Определяем площадь сечения уравнительного резервуара:

где:

м;

– потеря напора в туннеле, определяемая по формуле:

– 9, 0 м. потеря напора в трубопроводе.

Площадь сечения уравнительного резервуара:

Диаметр уравнительного резервуара:

м.

Анкерные опоры

Анкерная опора представляет собой железобетонный массив, в котором с помощью стальных конструкций закреплен трубопровод в местах излома земли и поворотов в плане, расстояния между опорами принимают от 200 до 450 м.

В этих условиях устойчивость против сдвижки фундамента достигается установкой металлических тяг, связывающих массив фундамента со скальным основанием, а так же ступенчатой разработкой скалы под бетон.

В проекте по всей деривации расположены 5 анкерных опор.

Усилия, действующие на анкерную опору.

Для определения сил, действующих на трубопровод и анкерную опору, выполнены расчеты нагрузок от собственного веса трубопровода, нагрузок от веса воды, нагрузок от внутреннего давления, нагрузок от движения воды в трубопроводе и реактивных сил, связанных с трением.

Нагрузки от собственного веса трубопровода

Вертикальная нагрузка от собственного веса трубы с интенсивностью:

где - приведенная площадь поперечного сечения оболочки трубы с учетом установленных колец жесткости, в проекте принимается ;

- удельный вес стали, .

Осевая сила, действующая на оболочку:

Нормальная составляющая равномерно распределенной нагрузки:

Считается, что нагрузки от собственного веса действуют на анкерную опору в пределах 5D трубопровода, ≈ 20м с одной и с другой стороны от анкерной опоры.

Нагрузки от веса воды, заполняющей трубопровод

Вес заключенной в трубопроводе воды вызывает поперечный изгиб трубы как балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью:

где - удельный вес воды;

- внутренний диаметр трубопровода.

Нормальная составляющая:

Осевая составляющая веса воды не учитывается как самостоятельная сила.

Нагрузки от внутреннего давления воды

Внутреннее давление воды:

Расчетный Н_р внутренний напор определяется как сумма статического напора и гидродинамического повышения напора в конце участка.

· Осевое усилие от давления на торец компенсатора:

где - наружный диаметр патрубка компенсатора;

- толщина патрубка компенсатора,

· Осевая сила, действующая при изменении диаметра трубопровода:

где - диаметр трубопровода на участке до анкерной опоры;

- диаметр трубопровода на участке после анкерной опоры;

· Осевые силы, действующие на оболочку слева и справа от криволинейного участка трубопровода:

Нагрузки от движения воды в трубопроводе

· Центробежная сила:

При изменении направления оси трубопровода участок трубопровода испытывает действие центробежных сил от движущейся по закруглению воды. Эта сила равна:

где Q – расход воды через трубопровод, Q=100м³/с.

· Осевая сила трения воды о трубопровод.

где - коэффициент шероховатости, .

⇐ Предыдущая 1 23