Мероприятия по борьбе с шуголедовыми помехами для бесковшовых водозаборов

Главным условием, обеспечивающим надёжный приём воды из источника, является правильный выбор места расположения водозаборных сооружений, типа водозабора и его конструктивных элементов. Эффективны также общие средства, как выпрямление русла реки на участках расположения водозабора или изменение динамического состояния потока у водозабора различными струенаправляющими дамбами и сооружениями. Однако лучше приспосабливаться к естественному режиму реки, чем изменять его.Достаточно надёжным общим средством защиты водозаборных сооружений от шуги является обеспечение очень малых скоростей поступления воды в их водоприёмные отверстия. При этом, чем интенсивнее происходит шугообразование в речной воде, тем меньшей должна быть скорость её поступления(0.05…0.01 м/с). Для водозаборов средней и большой производительности в этих условиях следует использовать электрообогрев стержней сороудерживающих решеток. Русловые водозаборы должны быть оборудованы промывными устройствами, позволяющими в любое время освободить самотечные водоводы и решетки оголовков от шуги и сора. Как одно из средств борьбы с обледенением и закупоркой решеток шугой в тяжелых шуголедовых условиях применяются решетки с электрообогревом. В основу расчета электрообогрева решеток водозаборных сооружений положено условие поддержания температуры поверхности решеток выше температуры таяния льда.

Расчет решеток с электрообогревом:

Определяется часовой расход электроэнергии по формуле:

Э=Q_в× Э_о=0.0004× 8=0.004,

где Q_в – часовая производительность водозабора, м³/ч;

Э_о – удельные затраты электроэнергии на подогрев воды 3.5-8 кВт∙ ч/м³

Подводимая к решеткам мощность:

N = k× a (Т_р - Т_в)× V_бр /3600=1, 5× 5591, 2(0, 04-0, 02) × 4, 48=751, 5, кВт

где К – коэффициент запаса, k=1, 5;

Т_р – температура на поверхности стержня решетки 0, 04-0, 05⁰С;

Т_в – температура речной воды во время шугохода –(0, 02-0, 08)⁰С;

V_р – площадь поверхности стержней решетки, м²;

a - коэффициент теплоотдачи от решетки к воде.

a=13978× y(0, 05+1, 5y)=13978× 0, 5(0, 05+1, 5× 0, 5)=5591, 2, кДж/(м²× ч× ⁰С),

где y - скорость движения воды через решетку, м/с;

Необходимо учитывать, что чем больше опасность обмерзания решеток, тем меньшую скорость течения воды через них нужно принимать, так как большим скоростям соответствует большее переохлаждение воды. При скорости 1, 5 м/с и выше следует принимать переохлаждение минус 0, 08⁰С.

Ток и напряжение для электрообогрева решеток определяются по формулам:

I = ;

U =RI=0, 000028∙ 5189, 8=0, 15,

где R – омическое сопротивление решетки;

R = ,

где 8 – коэффициент увеличения сопротивления решетки при питании ее переменным током;

r - удельное сопротивление материала стержней решеток, принимаемое равным 0, 098× 10^-6Ом× м для стальных стержней;

Н_р – высота решетки, м;