CHƯƠNG : CỬA VAN CỦA CTTL KIẾN THỨC CHUNG VAN PHẲNG VAN CUNG CÁC VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC MỘT SỐ LOẠI VAN DƯỚI SÂU 6-1 KiÕn thøc chung (1) 1- Khái niệm: - Là phận CTTL - Bố trí cửa tháo nước đập, cống - Chức năng: Điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước 2- Các thành phần: - Bộ phận chuyển động: thực chức điều tiết - Bộ phận cố định: Chôn vào trụ, tường để đỡ tạo khe trượt cho phận động - Thiết bị đóng mở: nhiều loại (Thủ cơng, động điện, máy nâng TL, kết hợp) 6-1 KiÕn thøc chung (2) 3- Các yêu cầu thiết kế cửa van: - Cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp sửa chữa - Lực đóng mở nhẹ, đóng mở nhanh - Đảm bảo điều kiện bền, ổn định, mỹ quan - Giá thành hạ 4- Phân loại: a) Theo vị trí đặt: mặt, sâu b) Theo cách truyền lực: truyền lên mố, lên ngưỡng c) Theo vật liệu: gỗ, BTCT, thép, chất dẻo, hỗn hợp d) Theo hình thức tháo nước: đáy, đỉnh, kết hợp a) b) ®) c) e) i) d) g) k) h) l) m) Một số loại van mặt a) Phai; b) Van phẳng kéo lên; c) Van cung; d) Van trụ lăn; đ, e) van quạt; g) Van mái nhà; h) Van phẳng trục ngang; i) Van trụ quay; k) Van dàn quay; l) Van có chống xiên; m) Van (đập) cao su a) b) ®) c) g) e) d) 3 h) i) k) Các dạng van sâu a) Van phẳng; b) Van cung; c) Van khoá; d) Van đĩa trục ngang; đ) Van kim; e) Van (nón); g) Van trụ xoay; h) Van cầu; i, k) Van trụ đứng a) b) c) Các hình thức tháo nước qua cửa van a) Dưới đáy; b) Trên đỉnh; c) Kết hợp 1- Khái qt: 6-2 Cưa van ph¼ng Đặc điểm: chắn nước phẳng, đóng mở kéo lên, hạ xuống ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp - Chắn nước, khống chế Q, H tốt Nhược điểm: - Lực mở lớn, tốc độ mở không nhanh - Van kéo lên: cầu cơng tác phải cao, khó tháo vật - Khe van sâu, trụ phải dày Phạm vi áp dụng: - Rộng rãi (cả mặt, sâu) - Thường dùng cho cửa có kích thước khơng lớn ( ≤ á5m) – Lực đóng mở van phẳng: a) Công thức chung: Lực mở: P1 = K1G + K ( T1 + T2 ) − K '.G d Lực đóng: P2 = K1.G d + K (T1 + T2 ) − K '.G K1, K2, K’: Các hệ số an toàn Thường lấy K1 =1,1; K2 =1,2; K’ =0,9 G- Trọng lượng van; T1- lực ma sát phận đỡ tựa T2- lực ma sát phận khít nước ( chống rò) Gd –Trọng lượng đối trọng 2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp): b) Xác định lực thành phần ♠ Trọng lượng van: G = g.H.L0 (N) g- trọng lượng đơn vị (N/m2) H- Chiều cao van (m); L0- Chiều rộng van (m) Xác định g theo cơng thức kinh nghiệm: - Van có bánh xe lăn: Van trượt: ( ( ) g = 640 H 0l − ) g = 600 H 0l − H0- cột nước đến tâm lỗ; L- Chiều rộng lỗ - Ghi chú: Các công thức dùng giai đoạn thiết kế sơ 2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp): ♠Lực ma sát thiết bị chắn nước: + Công thức chung: T2 = f2.W2 f2- hs ma sát vật chắn nước phận tỳ mố W2- Tổng áp lực nước lên vật chắn nước (hướng vng góc với hướng chuyển động van) + Đối với van mặt: Thiết bị chắn nước; 2,3 Bộ phận lót; Thanh đệm T2 = f2.a.γh21 a- bề rộng thiết bị chắn nước 10 6-3 Cưa van h×nh cung (4) 3- Lực mở van cung: l3 T = G l l4- tay đòn lực T f Q.r T = l4 Q- lực tác dụng tổng hợp khớp quay r- bán kính trục quay f- hệ số ma sát khớp quay e f P R + 2 T2 = l4 f2- hệ số ma sát thiết bị khít nước P- tổng áp lực lên thiết bị khít nước e- chiều rộng thiết bị khít nước R- bán kính mặt van cung 26 6-3 Cưa van h×nh cung (4) 4- Ngun tắc bố trí tính tốn: Bản mặt, dầm phụ, dầm chính, cột đứng, cột biên, dầm đỉnh, dầm đáy: Nguyên tắc bố trí truyền lực tương tự van phẳng Càng van: nối liền với dầm - Khi có nhiều dầm chính: tất dầm tỳ lên - Cấu tạo van: dạng dàn hay dầm thép đặc (dầm chữ L) 27 6-3 Cưa van h×nh cung (4) 4- Ngun tắc bố trí tính tốn: Tai van: - Gắn vào bên trụ - Tiếp nhận toàn lực truyền từ - Tính tốn tai van: theo sơ đồ chịu uốn, cắt, ép mặt (cục bộ) - Cấu tạo: cốt thép tai van phải làm với thép chịu lực trục thành kết cấu liên hồn - Thép trụ: bố trí đủ thép ngang, dọc thép xiên (thép rẻ quạt) Các cấu tạo chi tiết: khớp quay, thiết bị khít nước 28 Sơ đồ cấu tạo van hình cung R=9000 7500 5550 b) a) Khớp quay cửa van cung Q a) b) c) 29 Một số thiết bị chắn nước van cung a, b) Chắn nước bên cạnh; c) Chắn nước đáy 30 31 32 6-4 số loại van đóng 1- Van qut: më b»ng søc n íc a) Đặc điểm: - Van khối trụ rỗng (phao), kín nước toàn chu vi - Trục quay nằm ngang gắn ngưỡng đáy - Buồng van khoét chìm ngưỡng đập, có hệ thống thơng nước + van điều khiển 33 34 6-4 (tiÕp) 1- Van quạt: b) Vận hành: - Khi cấp nước vào buồng, nước đẩy van lên ⇒ đóng - Khi tháo nước khỏi buồng, van hạ xuống, nước tràn qua đỉnh van - Cần có hệ thống chốt hãm để tránh rung động - Mặt quạt tỳ vào buồng van, cần đảm bảo kín nước ⇒ tránh rị rỉ nước ngồi ý muốn 35 6-4 (tiÕp) Sơ đồ lực tác dụng lên van quạt 1- Van quạt: W3 W1 G W1 a W2 b c) Tính tốn: a) b) - Kết cấu van: theo ngun tắc tính tốn van cung - Điều khiển van thủy lực: W2 Viết phương trình cân momen trục qua O ⇒ tìm áp lực nước cần thiết buồng van 36 6-4 (tiÕp) 2- Van mái nhà: Đặc điểm: - Gồm chắn quay quanh trục nằm ngang gắn ngưỡng - Hai chắn tỳ vào vị trí đỉnh mái - Đóng mở thủy lực, gồm hệ thống phao rỗng thiết bị dẫn, tháo nước buồng van - Nhịp van lớn 37 6-4 (tiÕp) 3- Van tự động cống vùng triều: Nguyên tắc: tự đóng mở chênh lệch mực nước thượng, hạ lưu Thường áp dụng cống tiêu + ngăn mặn (vùng triều): - Khi triều lên: Van đóng (ngăn mặn) - Khi triều rút: Van mở (tiêu nước từ đồng) Bố trí: loại - Trục đứng: Khi mở, van ép sát trụ - Trục ngang: Khi mở, van ép sát đáy 38 6-5 Mét sè lo¹i van d íi s©u 1- Van đĩa: đặt ống dẫn nước 2- Van kim: - Thường đặt cuối đường ống Kín nước tốt, chịu cột nước cao - 5 6 b) a) 6 c) d) e) 39 6-5 Mét sè lo¹i van d íi s©u 3- Van khóa: Đặt đường ống, hay cuối đường ống - Pd Q Pn Có thể làm van chính, hay van cố - D a 4- Van cơn: - Đặt cuối cống trịn đập, sử dụng phổ biến 1560 1310 Amax S=1100 α D' = 2390 D = 2200 350 40 ... cần thiết buồng van 36 6-4 (tiÕp) 2- Van mái nhà: Đặc điểm: - Gồm chắn quay quanh trục nằm ngang gắn ngưỡng - Hai chắn tỳ vào vị trí đỉnh mái - Đóng mở thủy lực, gồm hệ thống phao rỗng thiết... = 64 0 H 0l − ) g = 60 0 H 0l − H0- cột nước đến tâm lỗ; L- Chiều rộng lỗ - Ghi chú: Các công thức dùng giai đoạn thiết kế sơ 2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp): ♠Lực ma sát thiết bị chắn nước: + Công. .. van ép sát đáy 38 6- 5 Mét sè lo¹i van d íi s©u 1- Van đĩa: đặt ống dẫn nước 2- Van kim: - Thường đặt cuối đường ống Kín nước tốt, chịu cột nước cao - 5 6 b) a) 6 c) d) e) 39 6- 5 Mét sè lo¹i van