SU1548331A1 - Surge tank - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидроэнергетике, преимущественно к уравнительным резервуарам деривационных гидроэнергетических установок. Цель изобретени  - повышение эффективности работы и снижение материалоемкости за счет обеспечени  возможности регулировани  давлени  воздуха в замкнутой емкости. При сбросе нагрузки на агрегатах гидроэнергетической установки уровень воды в емкости 1 резервуара начинает повышатьс . В этот момент при закрытой задвижке 13 открываетс  задвижка 12 и воздух с избыточным давлением из бака 4 поступает по воздуховодам 8 и 9 в емкость 1, создава  в ней повышенное давление. В результате этого скорость и величина максимального повышени  воды уменьшаютс . Врем  затухани  колебаний уровн  воды также уменьшаетс , что улучшает услови  регулировани  гидроагрегатов. После затухани  колебаний уровн  воды задвижка 12 закрываетс , а задвижка 13 открываетс  и воздух из емкости 1 резервуара выходит через воздуховоды 9 и 10 в атмосферу, при этом уровень воды занимает положение, отвечающее новому установившемус  режиму. При увеличении нагрузки на агрегатах гидроэнергетической установки расход в водоводе 3 увеличиваетс , при этом уровень воды в емкости 1 резервуара начинает снижатьс . В момент достижени  уровнем воды наименьшей отметки перед началом подъема уровн  открываетс  задвижка 12. Воздух из бака 4 поступает в емкость 1 резервуара, увеличива  в ней давление. При этом скорость подъема уровн  уменьшаетс , сокращаетс  врем  затухани  колебаний уровн  воды. После затухани  колебаний уровн  воды задвижка 12 закрываетс , а задвижка 13 открываетс , давление воздуха в емкости 1 становитс  равным атмосферному, а уровень воды занимает положение, соответствующее новому установившемус  режиму. 3 ил.The invention relates to hydropower, primarily to the surge reservoirs of diversion hydropower plants. The purpose of the invention is to increase work efficiency and reduce material consumption by allowing air pressure in a closed container to be controlled. When the load is relieved on the units of the hydropower plant, the water level in the tank 1 of the tank begins to rise. At this moment, when the valve 13 is closed, the valve 12 opens and the overpressure air from the tank 4 enters through the ducts 8 and 9 into the tank 1, creating in it an increased pressure. As a result, the rate and magnitude of the maximum increase in water decreases. The decay time of the water level fluctuations is also reduced, which improves the control conditions of hydraulic units. After damping of the water level oscillations, the valve 12 closes, and the valve 13 opens and the air from the reservoir tank 1 exits through the air ducts 9 and 10 to the atmosphere, while the water level takes up a position that corresponds to the new steady state. As the load on the units of the hydropower plant increases, the flow in the conduit 3 increases, and the water level in the tank 1 of the tank begins to decrease. At the moment when the water level reaches the smallest mark, the valve 12 opens before the level starts to rise. Air from tank 4 enters the tank 1 of the tank, increasing the pressure in it. At the same time, the rate of increase of the level decreases, the time of attenuation of the fluctuations of the water level decreases. After damping of the water level fluctuations, the valve 12 is closed, and the valve 13 is opened, the air pressure in the tank 1 becomes equal to atmospheric, and the water level is in the position corresponding to the new steady state. 3 il.

Description

Фиг.11

315315

ховоды 9 и 10 в атмосферу, при этом уровень воды занимает положение, отвечающее новому установившемус  режиму . При увеличении нагрузки на агрегатах гидроэнергетической установки расход в водоводе 3 увеличиваетс , и при этом уровень воды в емкости 1 резервуара начинает снижатьс , В момент достижени  уровнем воды наименьшей отметки перед началом подъема уровн  открываетс  задвижка 12, Воздух из бака k поступает в емкость 1 резерHose 9 and 10 into the atmosphere, while the water level occupies a position that meets the new steady-state regime. When the load on the units of a hydropower plant increases, the flow in the conduit 3 increases, and the water level in the tank 1 begins to decrease. When the water level reaches the lowest level, before opening the level, the valve 12 opens. Air from tank k enters reservoir 1

вуара, увеличива  в ней давление. При этом скорость подъема уровн  уменьшаетс , сокращаетс  врем  затухани  колебаний уровн  воды. После затухани  колебаний уровн  воды задвижка 12 закрываетс , а задвижка 13 открываетс , давление воздуха в емкости 1 становитс  равным атмосферному, а уровень воды занимает положение, соответствующее новому установившемус  режиму. 3 ил.voara, increasing her pressure. At the same time, the rate of increase of the level decreases, the time of attenuation of the fluctuations of the water level decreases. After damping of the water level fluctuations, the valve 12 is closed, and the valve 13 is opened, the air pressure in the tank 1 becomes equal to atmospheric, and the water level is in the position corresponding to the new steady state. 3 il.

Изобретение относитс  к гидроэнергетике , преимущественно к уравнительным резервуарам деривационных гидроэнергетических установок и предназна- чаетс  дл  уменьшени  времени и амплитуды колебани  уровн  воды в уравнительных резервуарах при регулировании мощности агрегатов.The invention relates to hydropower engineering, mainly to equalization tanks of derivational hydropower plants, and is intended to reduce the time and amplitude of fluctuations of the water level in the equalization tanks when controlling the power of the aggregates.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние эффективности работы и снижение материалоемкости за счет обеспечени  возможности регулировани  давлени  воздуха в замкнутой емкости.The aim of the invention is to increase the operating efficiency and reduce the material consumption by allowing the air pressure in a closed container to be controlled.

На фиг.1 приведен уравнительный резервуар наземного размещени , разрез; на фиг.2 - подземное размещение уравнительного резервуара и наземное размещение напорного бака-, на фиг.З подземное размещение уравнительного резервуара и напорного бака.Fig. 1 shows a leveling reservoir for surface placement, a section; figure 2 - underground placement of the surge tank and the ground placement of the pressure tank, in Fig. 3 underground placement of the surge tank and the pressure tank.

Уравнительный резервуар состоит из замкнутой емкости 1, соединенной с напорным подвод щим туннелем 2 и турбинным водоводом 3, напорного бака k, пневматического насоса 5 с всасывающи патрубком 6 и нагнетательным воздуховодом 7. Бак k выполнен герметичным и соединен воздуховодами 8 и 9 с замкнутой емкостью 1, котора  сообщаетс  с атмосферой посредством воздуховодов 9 и 10. На воздуховодах 7, 8 и 10 имеютс  быстродействующие задвижки 11- 13. Пневматический насос 5 предназначен дл  подачи воздуха в бак Д и создани  в нем высокого давлени . Уровни 14 и 15 воды в емкости 1 резервуара соответствуют работе агрегатов гидроэнергетической установки с полно и частичной нагрузкой.The equalizing tank consists of a closed tank 1 connected to a pressure feed tunnel 2 and a turbine conduit 3, a pressure tank k, a pneumatic pump 5 with a suction pipe 6 and a pressure air duct 7. The tank k is sealed and connected by ducts 8 and 9 with a closed tank 1 which communicates with the atmosphere through ducts 9 and 10. In ducts 7, 8 and 10, there are quick-acting valves 11-13. Pneumatic pump 5 is designed to supply air to tank D and create high pressure in it. Levels 14 and 15 of water in the tank 1 of the tank correspond to the work of the units of the hydropower plant with full and partial load.

Резервуар работает следующим образом .The tank works as follows.

До изменени  нагрузки на агрегатах гидроэнергетической установки в баUntil the load changes on the units of the hydropower plant in the ba

00

5five

0 0

5 five

0 45 0 45

5050

5555

ке k создаетс  высокое давление при помощи пневматического насоса 5.ke k creates a high pressure using a pneumatic pump 5.

Воздух поступает через патрубок 6 и в-оздуховод 7 в напорный бак k f При достижении в нем заданного давлени  насос 5 отключаетс  и задвижка 11 закрываетс . При снижении давлени  в баке 4 происходит автоматическое включение насоса 5 с целью поддержани  заданного давление в баке .Air enters through the nozzle 6 and the air guide 7 enters the pressure tank k f. When the specified pressure is reached, the pump 5 is turned off and the valve 11 is closed. When the pressure in the tank 4 decreases, the pump 5 automatically switches on to maintain the desired pressure in the tank.

При сбросе нагрузки на агрегатах гидроэнергетической установки уровень воды в емкости 1 резервуара начинает повышатьс .When the load is relieved on the units of the hydropower plant, the water level in the tank 1 of the tank begins to rise.

В этот момент при закрытой задвижке 13 открываетс  задвижка 12 и воздух из бака k поступает по воздуховодам 8 и 9 в емкость 1 и создает в ней повышенное давление. В результате этого скорость и максимальное повышение уровн  воды в емкости 1 резервуара станов тс  меньше, при этом врем  затухани  колебаний уровн  воды уменьшаетс , что улучшает услови  регулировани  гидроагрегатов,At this moment, when the valve 13 is closed, the valve 12 opens and the air from the tank k enters through the ducts 8 and 9 into the container 1 and creates in it an increased pressure. As a result, the speed and maximum increase in the level of water in the tank 1 of the tank become smaller, while the damping time of the water level fluctuations decreases, which improves the regulation condition of the hydraulic units

В результате затухающего колебани  уровень воды в емкости 1 резервуара установитс  несколько ниже конечной отметки, так как в ней имеетс  повышенное давление. После этого задвижка 12 закрываетс , и задвижка 13 от- крываетса. Воздух из емкости 1 резервуара выходит через воздуховоды 9 и 10 в атмосферу.As a result of a damped oscillation, the water level in the tank 1 of the tank will be set slightly below the final mark, as there is an increased pressure in it. After that, the valve 12 is closed and the valve 13 is opened. The air from the tank 1 of the tank goes through the air ducts 9 and 10 into the atmosphere.

Уровень воды в емкости 1 резервуара займет положение, отвечающее новому установившемус  режиму.The water level in the tank 1 of the tank will take a position that corresponds to the new steady state.

При увеличении нагрузки на агрегатах гидроэнергетической установки расход в водоводе 3 увеличиваетс , а уровень воды в емкости 1 резервуара начинает снижатьс .As the load on the units of the hydropower plant increases, the flow in the conduit 3 increases, and the water level in the tank 1 of the reservoir begins to decrease.

5 15 1

В момент достижени  уровнем наименьшей отметки воды в емкости 1 перед началом подъема уровн  воды открваетс  задвижка 12. Воздух из бака k поступает в емкость 1 резервуара и увеличивает в ней давление. R результате скорость подъема уровн  воды уменьшитс , что повлечет за собой уменьшение времени затухани  колеба- ним уровн  воды и улучшение условий регулировани  гидроагрегатов.At the moment when the level reaches the smallest mark of water in the tank 1, before starting the rise of the water level, the valve 12 opens. Air from tank k enters tank 1 of the tank and increases the pressure in it. As a result, the rate of increase in the water level will decrease, which will entail a decrease in the decay time of the oscillating water level and an improvement in the regulation conditions of hydraulic units.

Уровень воды установитс  на отметке , несколько ниже отметки, соответ- ствующей новому установившемус  режиму . При завершении колебаний уровн  воды задвижка 12 закрываетс , а задвижка 13 открываетс , давление воздуха в емкости 1 становитс  равным атмосферному, а уровень воды занимает положение, соответствующее новому установившемус  режиму.The water level will be set at a mark slightly below the mark corresponding to the new steady state. At the completion of the water level oscillation, the valve 12 is closed, and the valve 13 is opened, the air pressure in the tank 1 becomes equal to atmospheric, and the water level is in a position that corresponds to the new steady state.

Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить врем  колебани  уровн  воды и, следовательно, врем  регулировани  нагрузки гидроагрегатов гидроэнергетической установки, что повышает надежность системы регулирова- ни .The proposed device makes it possible to reduce the time of fluctuation of the water level and, consequently, the time for regulating the load of hydraulic units of the hydropower plant, which increases the reliability of the control system.

При этом уменьшатс  расход масла и электроэнергии, затрачиваемые на поворот лопаток направл ющего аппарата гидроагрегата.At the same time, the consumption of oil and electricity is reduced, which is spent on turning the blades of the hydraulic unit guide vanes.

Кроме того, использование предлагаемого уравнительного резервуара позвол ет уменьшить величину максимального подъема уровн  воды. Следо- вательно, уменьшитс  обща  высота уравнительного резервуара и его материалоемкость .In addition, the use of the proposed leveling tank makes it possible to reduce the magnitude of the maximum rise in the water level. Consequently, the total height of the surge tank and its consumption of materials will decrease.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Уравнительный резервуар, включающий замкнутую емкость, соединенную с напорным подвод щим туннелем и турбинным водоводом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности работы и снижени  материалоемкости за счет обеспечени  возможности регулировани  давлени  воздуха в замкнутой емкости, он снабжен напорным баком, пневмонасосом и воздуховодами с быстродействующими задвижками, причем напорный бак соединен воздуховодом с пневмонасосом и с замкнутой емкостью, котора  через воздуховод с задвижкой соединена с атмосферой.Equalizing tank including a closed tank connected to a pressure feed tunnel and a turbine conduit, characterized in that, in order to increase work efficiency and reduce material consumption by allowing air pressure in a closed tank to be controlled, it is equipped with a pressure tank, a pneumatic pump and air ducts with high-speed valves, and the pressure tank is connected to the air duct with a pneumatic pump and with a closed container, which is connected to the atmosphere through the air duct with the valve. юYu Фиг.11 QteJQteJ