Литература -->  Водородные ионы в производстве 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 [ 72 ] 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

шлюза и северным концом станции. Когда водослива плотины и работающих турбин станции недостаточно для пропуска высоких вод, вступает в работу водоспуей. При длине Ь гребня водослива 210 м и толщине h переливающегося слоя воды 2,13 л*, получаем расход через плотину 2bh = 2 210-2,13 = ~ 1 300 м/ск; 8 турбин, поглощающих каледая 100 м/ск, пропускают 800 м/ск, и при паводке в 2 500 м/ск на долю водоспуска приходится 400 м/ск; в тех случаях, когда работает только часть турбин, расход воды, подлежащей пропуску через водоспуск, увеличивается. Между южным концом силовой станции и плотиной помещается рыбоход-для удовлетворения потребности рыбы в переходах из Ладожского озера в верховья Волхова.

зываемых колебаниями t° наруж;ного)ВОЗ-духа и постепенным охлаясдением раствора, выделяющего много тепла при схватывании и твердении, с повышением при этом t° на 22°. Левобережный участок, построенный за перемычками, имеет швы соединения через 15 м; остальной участок, выстроенный кессонным способом, имеет швы соединения через 7 и 7,5 Л1, соответственно с размерами кессонных и междукессонных участков. Швы соединения снабжены противофильтра-ционным устройством в виде гибкой металлической диафрагмы и эластичной гудронной пробки.

Бетон тела плотины имеет состав 1 : 5 (1 ч. цемента на 5 ч. смеси песка со щебнем); однако для увеличения водонепроницаемости плотины с верховой грани и прочности


Фиг. 1. Волховская гидроэлектрическая станция. (Первоначальный npoeiiT.)

Плотина Волховской установки (фиг. 4, размеры в jh) имеет высоту над грунтом 17,65 м в месте расположения зуба. Тело плотины-сплошной бетонный массив, облицованный гранитом в хвостовой части; эта часть имеет очертание, способствующее устранению обратного удара плавающих тел о сооружение, обеспечивая отгон переливающейся струи за пределы водоворота. Дно реки ниже плотины, в целях предохранения его от размыва, покрыто бетоном толщиной 0,9 jw на протяж;ении 17 м, при чем первые 7 м покрыты гранитной облицовкой, т. к. скорость воды в этом месте достигает 15 м/ск. С верховой стороны плотина имеет внизу зуб (шпору), играющий роль противофильтрационного устройства, а вверху гребень срезан под наклонную плоскость в целях облегчения прохода льда. В теле плотины устроена смотровая галлерея размером 2x5 ж, дающая возможность вести наблюдения за фильтрацией через сооружение, а также позволяющая иметь сообщение между берегами. По длине своей тело плотины разделено на отдельные массивы различной длины, разграниченные швами соединения. Благодаря этому устраняется появление трещин, вы-

бетона на водосливной грани эти грани на толщину 1 м покрыты слоем бетона состава 1 : 4. В целях дальнейшего повышения водонепроницаемости плотины, с напорной стороны применена штукатурка в виде слоя торкрета (см.) толщиной 5 сл*. Считаясь с тем, что абсолютной водонепроницаемости добиться невозможно, устроен дренаж в виде ряда вертикальных трубок верхней грани смотровой галлереи, внизу соединенных трубой диаметром 10 еж. Собираемая трубой просочившаяся вода отводится в нижний бьеф по коллектору.

Плотина врезается в левый берег короткой шпорой; с др. конца плотина ограничивается островком силовой станции, где расположен рыбоход, стенка которого является щековой стенкой плотины. По концам плотины, с верховой и низовой сторон, устроены стенки-направляющие для высокой воды и льда, идущих через гребень плотины. Эти стенки на 0,5 ж выше, чем самый высокий возможный горизонт воды. В нижнем бьефе стенки спускаются уступами. Общая кубатура кладки плотины 51 700 м.

Ледозащиная стенка представляет собой мост многоарочной конструкции, длиной 257 лг. Расстояние между осями бычков



Ы м, толщина бычка 3 л*. Вода поступает из реки к зданию станции через арочные пролеты ледозащитной стенки. Чтобы через пролеты не проходили плавающие тела, ще-лыга арки опущена на 1 jh ниже самого низкого горизонта воды верхнего бьефа. Высота ледозащитной стенки около 17 ж, при объеме кладки сооружения в 11300 м.

10,53 м, верхний - 3,84 м. Верхний щит каждого пролета может быть опущен отдельно от нижнего, что позволяет сбрасывать накопившийся лед с малыми потерями воды. Оба щита подвешены на цепях Галля и приводятся в движение от электромотора мощностью в 50IP со скоростью подъзма 0,5 м/мин. Нижн. щит весит 65 m и снабжен


Фиг. 4.

Водоспуск разделен на два пролета, по 9 м шириной каждый, при толщине разделяющего бычка в 4 л*. Флютбет водоспуска длиной в 62,55 м имеет толщину 2 л*; впереди затвора имеется зуб, глубиной 3,6 л , утолщающий т. о. флютбет в этом месте до 5,6 Л1. Порог флютбета перед платами приподнят, а за щитами опущен, что сделано для улучшения условий прохода через водоспуск воды, движущейся со скоростью, доходящей до 16 м/ск. Несмотря на то, что основанием всех сооружений Волховской установки служит плитняковая скала известняковой породы, весной 1926 года, при проходе через водоспуск 1 ООО м/ск воды, обнаружился сильный размыв ложа реки ниже флютбета глубиной ок. 2 м, после чего поврежденная часть ложа реки была обделана


Фпг. 5.

бетонной ступенчатой подушкой. В пределах водобоя флютбет облицован гранитом.

Оба пролета водоспуска закрываются металлич. щитовыми затворами, расположенными в два яруса; нижний щит высотой

8 катками, которыми он опирается на направляющие; верхний весит 11 m и имеет 4 катка. На случай ремонта щитов предусмотрено шандорное заграждение, состоящее из одного комплекта в 12 металлич. клепаных балок. Маневрирование шандорами производится при помощи передвижных гидравлич. подъемников, устанавливаемых по обе стороны заграждаемого пролета. Шандоры перемещаются в плане при помощи мостового электрич. крана грузоподъемностью в 10 т. Максимальная пропускная способность водоспуска 1500 м/ск.

Здание силовой станции (фиг. 5-поперечный разрез, размеры в м) расположено непосредственно у плотины. Подводная часть станции представляет собою бетонный массив длиной 142 л*, прорезанный спиральными камерами, служащими для подвода воды, и всасьюающими трубами турбин. Вход в спиральные камеры снабжен забралом, углубленным ниже самого низкого горизонта подпорных вод, в целях недопущения к турбинам льда и других плавающих тел. Непосредственно за забралом расположены пщты, закрывающие вход в спиральные камеры, и сороудержательные решетки, преграждающие доступ к турбинам отдельным плаваюпщм телам, прошедшим под забралом. Вход в камеру разделен двумя бычками на три пролета, по 3,83 м в свету, толпщна такого бычка-1 м. Толщина бьгаков, отделяющих вход в одну турбину от входа в другую, равна 2 Л1. Каждой турбине, имеющей свою специальную камеру, отвечает свой комплект щитовых затворов в количестве трех штук. На случай ремонта щитов предусмотрены шандорные пазы, закрываемые шандорами.

В надводной части здания размещены: машинный зал, распределительное устройство и прочее электротехническое оборудование. Размер машинного зала 140,5 х 17 х 17 Л1.

Установленная мощность В. г. с. рассчитана на утилизируемый расход воды в 800 м/ск при напоре 10,5 ле, количестве оборотов w=76 об/м., коэфф-те быстроходности щ=425 и при кпд 7j = 0,86; это соответ-ствует 92 ООО Н* на валу всех 8 турбин, или



11 500 Н на каждую из 8 турбин. Однако такой расход в реке наблюдается лишь в течение небольшой части года. Турбины (фиг. 6, размеры в м)-одноколесные вертикальные, в спиральной железобетонной камере. Диаметр рабочего колеса (фиг. 7) 5 030 мм, вес 39 т. Лопатки колеса, имею-шие весьма слабый изгиб, сделаны из листовой стали и залиты в чугунную втулку и в обод. Зазор между рабочим колесом


Фиг. 6.

и направляюшим аппаратом сделан очень большим, что находится в соответствии с новейшими конструкциями быстроходных турбин. Турбина снабжена автоматическ. регулятором, приводимым в движение ременной передачей непосредственно от турбинного вала. Помимо автоматического регулирования имеется и ручное приспособление, дающее возможность остановить или пустить в ход турбину. Кроме 8 главн. турбин в том же здании установлены 2 вспомогательные турбины мощностью каждая по 1 400 Н*, также с вертикальным валом, но с числом оборотов 150. Одна из этих последних турбин обслуживает местные нужды: освещение, моторы (в частности возбудители больших генераторов). Все турбины изготовлены в Швеции: большие-з-дом Verkstaden, малые-з-дами Nidqvist & Holm в Трольгетене.

Восемь больших генераторов, мощностью 7 ООО kW каждый, изготовлены частью (4) шведскими (ASEA), частью (4) нашими ленинградскими заводами. Малые генераторы имеют мощность по 1 ООО kW; при этом напряжение главных генераторов взято в 11 ООО V, а малых-2 200 V. Размеры генераторов даны в следующей таблице:

Размеры генераторов Волховской гидроэлектрической станции (в мм).

Большие

Детали генератора

рус-

швед-

Малые

ские

ские

Внешний диам. фундам.

кольца ..........

9 900

9 450

4 200

Диам. ротора по ободу . .

7 500

6 480

3 080

Высота генератора над по-

лом ............

4 350

4 300

2 965

Длина вала.........

6 430

6 280

3 805

Ток трехфазный, 50 пер/ск. Во время работы большие генераторы развивают весь-

ма значительное количество тепла. С целью охлаждения их предусмотрено специальное вентиляционное устройство. Холодный воздух засасывается электрич. вентиляторами, производительностью до 20 м/ск. Каждые 4 генератора имеют 5 вентиляторов, из которых один запасный. Каждый большой генератор имеет специальный мотор-генератор, состоящий из мотора трехфазного тока в 150 IP напряжением 2 200 V и соединенной с ним на одном валу динамо постоянного тока мощностью 100 kW и напряжением 240 V. Ток от динамо питает обмотку возбуждения большого генератора. В случае порчи обеих малых турбин мотор-генераторы могут быть пущены в ход от ленинградских станций по линии электропередачи, через соответствующие трансформаторы. В крайнем случае можно рассчитывать на возбуждение от аккумуляторной батареи, помещающейся при силовой станции. Для преобразования энергии генераторов напряжением в 11 ООО Vb энергию напряжением в 120 ООО V служат главные трансформаторы однофазного типа, расположенные в двух группах, по три трансформатора в каждой. Обпщй вес одного трансформатора 42 т. Линия передачи длиной 130 км несет ток напряжением в 120 ООО V, падающим к Ленинграду до 105 ООО V.

По данным Волховстроя, станция может дать в средний гидрологический год до 225 ООО ООО kWh, что позволяет Ленинграду сэкономить до 270 ООО т угля в средний год.

Судоходное устройство состоит из однокамерного шлюза со стенкой падения (фиг.6), расположенного в верхнем бьефе. Полезная длина камеры шлюза равна 149 м, а ширина 17,04 м, что совершенно достаточно, чтобы пропустить типовую волжскую баржу с буксиром. Местных судов (мариинок) может по длине шлюза стать два, одно за другим. Минимальная глубина на короле


Фиг. 7.

шлюза равна 2,38 м, что обеспечивает запас в 0,60 Л1 под днищем-судна. Т. о. волховский шлюз вдвое короче новых шекснинских шлюзов, законченных в 1923 г., но он имеет максимальный напор из всех осуществленных судоходных шлюзов СССР. Судоходное зна-

2783



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 [ 72 ] 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159