Hidrotehničke konstrukcije

Profesor: Duško Đurić Studenti: Goran Vujić Daniel Pap

Zatvarači

Def.: Zatvarači su pokretne konstrukcije koje služe za zatvaranje nekih protočnih elemenata hidrotehničkih objekata, ili za regulisanje protoka.

Svrha zatvarača je da obezbedi bezbednost objekta i kontrolu protoka. Kontrolisu dovod pod pritiskom.

Koriste se još i na dovodnim tunelima, cevovodima HE, … koji mogu biti pod pritiskom i sa slobodnim vodnim licem iza zatvarača.

Osobine i problemi koji se javljaju:

Veliki hidrostatički pritisak uslovljava veliku debljinu (i masu) zatvarača, kao i velike sile za podizanje i spuštanje zatvarača.

Vibracije mogu nastati zbog periodičnog odlepljivanja mlaza nekontrolisanog procurivanja .

Zahtevniji su za ugradnju, rukovanje i održavanje.

Podela zatvarača:

1. Prema režimu rada: - Regulacioni- Neregulacioni

2. Prema funkciji tokom korišćenja:- Osnovni zatvarači- Remontni zatvarači

3. Prema položaju u odnosu na nivo vode- Površinski- Dubinski

Kod regulacionih zatvarača se mora voditi računa o brzini zatvaranja jer od nje zavise hidrodinamički efekti u cevi kod temeljnih ispusta na koje cev treba da bude dimenzionisana.

Regulacioni rade pri delimičnom zatvaranju, a neregulacioni samo pri otvorenom i zatvorenom položaju.

U pogonu ovi zatvarači moraju biti dostupni radi kontrole i održavanja.

Zatvarači prema režimu rada

Karakteristični primeri regulacionih zatvarača su:

- Igličasti zatvarač- Diferencijalni igličasti zatvarač- Cevasti zatvarač- Zatvarač sa šupljim mlazem- Disperzijski zatvarač sa čeličnim omotačem- Disperzijski (Howell – Bunger)- Blindirani pločasti zatvarač- Segmentni zatvarač

Primeri zatvarača:- Disperzijski (Howell – Bunger)

Ovaj zatvarač se sastoji od cilindričnog dela sa spoljašnjim kliznim prstenom na čijem se kraju nalazi konusno oblikovani izlaz pod uglom od 45 stepeni. Otvaranjem zatvarača nastaje radijalno oblikovani mlaz u obliku lepeze.

U osnovi to su laki zatvarači s kojima se uspešno rukuje jer mehanizam za pokretanje spoljašnjeg kliznog prstena ne preuzima hidrodinamička opterećenja.

Primeri zatvarača:

- Segmentni zatvarač

Dubinski segmentni zatvarači nalaze veliku primenu kod temeljnih ispusta s velikim proticajem. Takođe su prikaldni tamo gde preti opasnost ulaznoj građevini temeljnog ispusta od taloženog nanosa. Podizanjem segmentnog zatvarača može se lako isprati.

Prema položaju u odnosu na nivo vode

Površinski:Prema načinu prenošenja opterećenja na konstrukciju dele se na:

a) Prenos opterećenja na bokoveb) Prenos opterećenja na prag objekta

a) Prenos opterećenja na bokove se može ostvariti preko:

- gredne ustave,- tablaste ustave, - segmentne ustave,- valjkaste ustave

Ustava je vodna građevina, kojom se uz pomoć zatvarača omogućava kontrolisano propuštanje vode na kanalima, rekama, branama. Zatvarača se može otvarati i zatvarati na ustavi ručno, s pužnim prenosnikom ili sa zupčanikom i zubnom letvom, ali se može i hidraulički zatvarati i otvarati.

Prikaz gredne ustave sa elementima

Tablasti zatvarač je izveden u obliku ploče koja se podiže i spušta duž utora odgovarajućim uređajem. Tablaste ustave se primenjuju na slobodnim prelivima.

Segmentni zatvarač je zaobljene konture prema vodi, a pri podizanju i spuštanju klizi popodlozi ugrađenoj u bočne zidove.

Segmentne ustave

Segmentne ustave zbog svojih osobina nalaze najširu primenu kao glavne prelivne ustave kod kontrolisanih preliva sa segmentnim ustavama posebnu pažnju treba posvetiti položaju donje ivice ustave u odnosu na krunu preliva. Kod segmentnih ustava uslov je da zglobni ležajevi ne smeju biti potopljeni.

Valjkaste ustave

Dubinski zatvarači primaju znatno veća opterećenja od površinskih zatvarača, rade u zoni velikih brzina vode, takođe otežan im je pristup za popravke i održavanje

Savremeni dubinski regulacijski zatvarači nalaze primenu kod uspora do 200 m i velikih otvora površine do 40 m2.

Za rukovanje zatvaračima koriste se hidraulički motori i elektromehanički pogon.

Pri podizanju zatvarača, odnosno otvaranju i spuštanju u međupoložajima može doći do vibracije na koje utiču hidrodinamički uslovi na sferičnoj uzvodnoj površini.

Dubinski zatvarači

Dubinski zatvarač

a) Prenos opterećenja na pragove se može ostvariti preko:

- Sektorske ustave sa uzvodnim ili nizvodnim osloncima- Krovne ustave ili dvojni štit- Klapne ili zaklopke

Slika 1,2:Upuštajući prag, za manje denivelacije, gde rezultujuće opterećenje od vode uvek prolazi kroz noseći zglob.

Slika 3:Upuštajući gat gde mehanizam za podizanje treba osim sopstvene težine ustave da savlada i težinu vode na gornji deoustave.