Решетки сороудерживающие
При заборе воды из рек и других поверхностных источников в водоприемных отверстиях водозаборных сооружений устанавливаеюся решетки для защиты от попадания в них плавающих в воде предметов.
Решетки съемные представляют собой металлическую раму, сваренную из угловой стали или швеллера, с металлическими стержнями из полосовой стали шириной 40—60 мм при толщине 6—10 мм, расположенными вертикально. Расстояние между стержнями обычно принимают равным 50 мм.
Для смягчения ударов при опускания решетки за порог водоприемного отверстия к нижнему ригелю рамы решетка прикрепляют деревянный брус. Габаритные размеры решеток принимаются в соответствии с СН 449-60 "Размеры водопропускных отверстий в гидротехнических сооружениях, перекрываемых затворами". Решетки промышленностью серийно не выпускаются, а изготовляются как нестандартезированное оборудование на месте строительства.
Решетки с электрообогревом применяются как одно из средств борьбы с обледенением и закупоркой их шугой в тяжелых шуголедовых условиях. В основу расчета электрообогрева решеток водозаборных сооружений положено условие поддержания температуры поверхности решеток выше температуры таяния льда. При повышения температуры решетки даже на сотые доли градуса выше 0° содержащаяся в воде шуга не прилипает к стержням и не закупоривает решетки. На основе имеющейся практики обычно считают необходимым повышать температуру решетки во время шугохода до плюс 0,02—0,05°С. Переохлаждение воды наблюдается при минус 0,02—0,08°С.
При обычном способе подогрева поверхности решеток — путем пропускания тока через их токонесущие части — для обеспечение безопасности требуется подведение к решеткам тока низкого напряжения, для чего необходима установка трансформаторов, повышающих стоимость устройства электрообогрева.
В связи с этим в настоящее время применяется индукционный метод обогрева, имеющий более высокие экономические показатели и позволяющий отказаться от специальных понижающих трансформаторов и токонесущих частей решетки. Физической основой индукционного обогрева является возникновение вихревых токов и потерь на гистерезис в металле решетки при пересечении его переменным электромагнитный полем. Наличие этих токов и вызывает нагрев металла. Для этого в полых прутьях решетки пропускается определенное число витков провода, по которому течет переменный ток промышленной частоты.
Расчетная часть индукционного метода обогрева состоит из теплового расчета (определение мощности, необходимой для предотвращения обмерзания решетки) и расчета параметров индукционного обогрева (определение электрических параметров — напряжения, сечения и числа проводов).
При проектировании решеток с электрообогревом следует иметь в виду, что чем больше опасность обмерзания решеток, тем меньшую скорость течения воды через них можно принимать, так как большим скоростям соответствует большее переохлаждение воды. При скоростях 1,5 м/с и выше следует принимать переохлаждение минус 0,08° С. При глубинах водоема до 10 м и волнах высотой более 0,8 м переохлаждение может быть наибольшим, при больших глубинах и незначительном ветровом волнении переохлаждение будет минимальным.
Решетка сороудерживающая с электрообогревом для входного окна размером 1450Х2150 мм состоит из коробки, сваренной из листовой стали, основания из швеллера и деревянного бруса, служащего буфером, стержней полых, выгнутых из полосовой стали, внутри которых находятся токонесущий кабель, круглый стальной стерженъ (для повышения интенсивности магнитного поля), кронштейна из уголков и эбонитовой клеммной доски для подключения кабеля внешнего источника питания.
Пропускная способность решетки 0,34 м/с, скорость прохода воды 0,17 м/с, масса 120 кг.
Решетки с обогревом паром и горячей водой. Для парового обогрева решеток требуется значительный расход пара, поэтому он применяется сравнительно редко. Обычно используется отработавший пар от производственных паросиловых или специальных сооружаемых временных установок.
Потерю пара в подводящих трубопроводах следует учитывать дополнительно. Обогрев горячей водой целесообразно применять лишь при использовании отработавшей воды от производства.
Иногда для оттока от водоприемных окон шуги используют сжатый воздух.
Гидравлический расчет сороудерживающих решеток. Количество наносов и шуги, завлекаемых в водозаборные сооружения, зависит от входной скорости движении воды, вычисляемой по живому сечению решетки. Чем меньше входные скорости, тем меньше грязи и всевозможных наносов, а также рыбы проникает в водозаборное сооружение.
Допустимые входные скорости воды в водоприемные отверстия без учета требований рыбозашиты следует принимать для средних и тяжелых условий забора воды соответственно: в береговые незатопленные водозаборы — 0,6—0,2 м/с; в затопленные водоприемники — 0,3—0,1 м/с.
Для очень тяжелых шуголедовых условий скорость втекания в водоприемник следует снижать до 0,05 м/с.
Решеткоочистная машина тельферного типа состоит из двух основных частей: механизма передвижения по монорельсу и механизма подъема и поворота ковша. Механизм подъема и поворота ковша смонтирован в одном узле, состоящем из электродвигателя, вала барабана, редуктора и дискового электромагнитного тормоза. Рабочим элементом решеткоочистной машины является ковш-грабли.
В рабочем положении зубья заходят в пазы решетка и, поднимаясь вверх, очищают решетку от загрязнений, которые заполняют ковш. Машина подвешивается в двух точках к тельферу и спускается вниз или поднимается вверх по направляющим на четырех колесах. Спуск (подъем) ковша осуществляется на двух канатах, третий канат предназначен для управления (раскрытия и закрытия) ковшом. Ковш опускается в открытом воде, поднимается в закрытом. Машина управляется с помощью кнопочного воста. Поднятый ковшом мусор разгружается в отдельно стоящий бункер.
Автоматическая сигнализация о необходимости чистки решетки обеспечивается установкой дифференциального манометра и передачей импульса о величине перепада уровней до и после решетки.