Шлюзование рек судоходные шлюзы типы конструкции

метки: Шлюзование, Конструкция, Судоходный, Судно, Способность, Равный, Определение, Оборудование

Задачей курсового проекта является проектирование судоходного шлюза для теплохода длинной 90м. ,шириной 20м.и с осадкой 4м. Для этого следует: определить габаритные размеры шлюза, выбрать и обосновать тип шлюза, систем наполнения и опорожнения,произвести гидравлический расчет шлюза. Определить пропускную способность судоходного шлюза с длительностью навигации 200суток. Расчет пропускной способности выполняется в соответствии с ТКП, где изложены основные положения по определению пропускной способности шлюза. При выполнении курсового проектирования используются различные методики, которые учитывают требования в зависимости от задач, решаемых в курсовом проекте по результатам расчета пропускной способности. При расчете пропускной способности используется размер камеры и подходных каналов, а так же время наполнения и опорожнения камеры, полученные при выполнении проекта. шлюз прокольный подмостовый габарит

1. Шлюз располагается в нижнем бьефе, т. е. его камера и нижняя голова находится ниже платины, на оси платины располагается поперечная ось верхней головы;

2. Продольная ось шлюза принята перпендикулярной к оси платины;

3. Подходной канал со стороны нижнего бьефа сопрягается с рекой на вогнутом берегу или на прямолинейном участке реки.

4. Длина прямолинейной трасы в районе судоходного шлюза приняли равным ,

где — длина судоходного шлюза включая головы;

• сумма длин участков подходного канала;
• длина расчётного судна одиночного или сумма длин расчётных судов расчётного состава.

Тогда

5. Подходной канал сопрягается с рекой под углом меньше .

6. Отметка верхней головы при размещении шлюза в гидроузле совпадает с отметкой земли, для обеспечения минимума земляных работ.

7. Отметка гребня платины приняли равным отметке верха стены.

2.1 Определение габаритов камеры шлюза

К габаритам камеры шлюза относятся полезная длина камеры l _{c , ef} , полезная ширина b _{c , ef} и глубина на пороге шлюза h _l .

Полезная длина камеры определяется по формуле:

где — сумма длин расчетных судов, шлюзуемых одновременно и устанавливаемых в камере шлюза в кильватер;

Проектирование холодильной камеры для хранения мяса птицы, свинины, ...

... холодильные камеры следует располагать в нем. Все охлаждаемые камеры следует размещать по возможности одним блоком, обязательно устраивая входы в них через тепловые шлюзы (тамбуры). Камеры ... влаги принимается гидроизоляционный материал – битум. Стены камер отделываются мраморной плиткой, которая обладает низкой влагопоглотительной способностью. Расчет изоляции заключается в определении толщины ...

• n — число одновременно шлюзуемых судов;
• запас по длине камеры и между судами, определяется как

Так как расчетное судно одно, то n=1

• наибольшая из длин расчетных судов,

Полезная ширина камеры определяется по формуле:

где — сумма ширин, одновременно шлюзуемых рядом стоящих судов;

• число одновременно шлюзуемых рядом стоящих судов;
• запас по ширине в каждую сторону и между рядом стоящими в камере судами.должны быть не менее 0,75м при ширине судна до 30м.

Так как расчетное судно одно, то

h _l определяется как:

Здесь S=4м — осадка расчетного судна.

В соответствии со ТКП полученные размеры округляются до целых и принимаются по таблице из ТКП. , По согласованию с руководителем принимаются размеры шлюза равные (Рис. 1).

2.2 Определение характерных отметок шлюза и подмостовых габаритов

Отметка порога со стороны верхнего бьефа вычисляется по зависимости:

Отметка порога со стороны нижнего бьефа и отметка дна камеры, как правило, совпадают и вычисляются по зависимости: , Так как шлюз расположен на сверхмагистральных водных путях, топринимаетсяa=2м. , Отметка верха парапета определяется из выражения: , На шлюзах b должно приниматься b?1.1м (Рис. 2).

, Высота подмостовых габаритов h _br принимается в соответствии с ГОСТ26775-97 для водных путей местного назначения h_br = 14,5м. , Ширина подмостового габарита принимается как b _br =b_{c , ef} =22м (Рис. 3).

2.3 Определение параметров судового хода на подходах к шлюзу

Схема очертаний судового хода в не симметричном канале (Рис 4).

На схеме можно выделить несколько характерных участков:

• участок перехода от сечения шлюза к сечению канала;
• участок, на котором судно при встречном движении переходит с оси шлюза на ось судового хода в канале;
• участок расхождения с судном или составом, ожидающим шлюзования;

Ширина на транзитном участке пути должна быть таким, чтобы обеспечить расхождение судов при двустороннем движении в канале, и вычисляется по формуле:

Ширина судового хода на участках и должна быть не менее ,где — уширение судового хода на участке расхождения судов относительно его ширины на транзитном участке судового хода:

Где r — радиус траектории центра тяжести судна, принимаемый не менее трех длин расчетного судна:

Длина участка , Длина участка

где величина смещения определяется по формуле:

Длина участка

Длина верхнего и нижнего участков подхода, в пределах которых предусматривается расхождение встречных судов, должна быть не менее величины , определяемой по формуле:

2.4 Проектирование поперечного профиля подходных каналов

Ширина судового хода b (Рис. 5) и b _y должна обеспечиваться на уровне максимальной осадки расчетного судна при наинизшем судовом уровне воды бьефа. Тогда отметка дна канала:

Автоматизация на судах

... 3. Автоматизация общесудовых систем автоматический сигнализация судовой вентиляция котельный 3.1 Автоматика систем вентиляции и кондиционирования Для управления ... технической эксплуатации и требования к техническому состоянию судов, судовых конструкций и технических средств на морском флоте ... когда дизель подготовлен к пуску на задний ход. Беспозиционный клапан 7 управления подачей топлива открыт и ...

Ширина транзитного и уширенного участков каналов определяется по формулам:

где m — заложение откоса, для глинистого грунта, по согласованию с руководителем m = 1,5 ;

s — максимальная осадка расчетного судна.

Для транзитной части канала необходимо проверить профильный коэффициент, который характеризует сопротивление потока движущимся судам.

где — площадь живого сечения канала;

• площадь миделевого сечения расчетного судна;
• где — коэффициент миделевого сечения, равный 0,95 для транспортных судов.

Тогда

где — коэффициент миделевого сечения, равный 0,95 для транспортных судов.

Условие не выполняется, поэтому ширину на транзитном участке принимаем равной b так как принятая ширина bбольше чем первоначальная b _y =62,5.

тогда

Пересчитаем :

2.5 Проектирование направляющих и причальных сооружений в подходных каналах

Непосредственно у голов шлюза располагаются направляющие сооружения в виде пал, лицевая грань которых является продолжением лицевой грани устоев голов. Для шлюзов на сверхмагистральных водных путях принимается _х ? 25, а не ходовой очерчивается по круговой кривой в зависимости от угла _н.х. ? 50 — 60(Рис.4).

Длина причальной линии l _m и ходового пала при двухстороннем движении судов определяется по формуле:

где l _r — длина участка l ₂ :

г — коэффициент, принимаемый равным 0,2, при расположении причала в канале или за защитными дамбами;

Для определения радиуса рабочей части ходового пала в соответствии с рекомендациями задаемся углом _х = 0и проекцией l _{d .х.} ?0,5.

Для определения радиуса рабочей части АВ неходового пала в соответствии с рекомендациями задаемся углом _н.х. =50и проекцией l _{d н.х.} ?1/3 _. .

Тогда

По заданным и l определяем R _н.х и R _х :

3.1 Выбор и конструирование системы питания

В рамках курсового проекта принимается однониточный однокамерный шлюз в соответствии с ТКП.

При выборе типа системы питания вычисляются и анализируются следующие соотношения:

где — полезная длина камеры, глубина на порогах, и напор на шлюз. Напор вычисляется по зависимости:

H _d =НПУ-МУ НБ=530-515,5=14,5м.

По согласованию с руководителем выбирается распределительная система питанияcгалереями в стенах камеры шлюза.

Конструирование заключается в определении для выбранной системы питания размеров устройств, которые служат для наполнения и опорожнения камеры.

4.1 Конструирование камеры шлюза

В рамках курсового проекта принимается доковая конструкция камеры, как наиболее рациональная с точки зрения эксплуатации судоходного шлюза. Её проектирование выполняется следующим образом:

Мореходные качества судна: остойчивость и способы её улучшения; ...

... поэтому, если у судна обеспечена поперечная остойчивость, то продольная остойчивость обеспечена заведомо. Факторы, влияющие на остойчивость судна , которые имеют сильное влияние на остойчивость судна. К таким ... тогда судно надо считать неостойчивым, так как оно не стремится вернуться в первоначальное положение равновесия (рис. 3). Рис.3 Внешними признаками отрицательной начальной остойчивости ...

Вычисляетсявысота стены камеры:

где — глубина воды в камере шлюза;

• напор на шлюз;

а — превышение верха стены над расчетным наивысшим уровнем воды (для местного значения принимается не менее 2 метров).

Вычерчиваем поперечный профиль камеры докового типа с водопроводными галереями в стенах (Рис.8).

5.1 Определение времени наполнения и опорожнения камеры шлюза

Время наполнения камеры шлюза определяется по формуле:

время опорожнения камеры шлюза определяется по формуле:

где — коэффициент расхода,

• коэффициент затвора равный 0,6 для распределительной системы
• допустимая скорость течения воды в канале по ТКП,
• площадь живого сечения подходного канала в уширенной части

тогда

5.2 Расчёт продольной гидродинамической силы

Вычисляется продольная гидродинамическая сила, действующая на судно в камере шлюза при наполнении и опорожнении. Вычисления ведётся по формуле Михайлова А. В.

где — коэффициент, равный 0,4 при распределительной системе питания,

• время наполнения при расчёте для наполнения и опорожнения при расчёте для опорожнения,
• площадь живого сечения камеры шлюза, .

Тогда

Полученные значения сравниваем с нормативным значением:

Определяются усилия в швартовых тросах:

,кН

• угол между тросом и продольной осью шлюза принимается

Тогда:

• усилие при наполнении
• усилие при опорожнении

5.3 Определение силы навала на корпус судна, при навале на причальные сооружения

Сила навала при наваливании суднана причальные сооружения

где — расчетная скорость движения судна по ТКП 0,20м/с ,

• коэффициент упругой податливости судна.

t — параметр зависящий от длины судна (расчетное судно = 90м), , тогда

— коэффициент упругой податливости сооружения, вычисляемая с учетом всех возможных деформаций сооружений.

На практике ,

• коэффициент учитывающий кинетическую энергии судна, которая вызывает деформация. — для стен камеры шлюза, -для направляющих сооружений. Тогда
• Рабочие ворота шлюзов;
• Рабочие затворы водопроводных галерей;
• Электротехническое оборудование.

Вспомогательное оборудование — оборудование, которое необходимо для работы шлюзов по нормальной эксплуатационной схеме.

Вспомогательное оборудование:

• Причальные устройства в виде причальных тумб и причальных рымов — гидравлических и механических;
• Сигнальное оборудование, а также освещение.

К ремонтному оборудованию относятся:

• Ремонтно-аварийные ворота верхней головы;
• Ремонтные ворота нижней головы;
• Ремонтные затворы водопроводных галерей;
• Насосное оборудование для откачки воды.

В верхней голове основные рабочие ворота представлены в видеклапанных ворот(8,9м.), а ремонтно-аварийные в виде подъемно опускных ворот(6м.).

В нижней голове основные и ремонтные ворота представлены в виде двухстворчатых ворот(13,1м.).

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

... выходе из компрессора. Площадь на выходе из компрессора: 4. Камера сгорания Камера сгорания является узлом газотурбинного двигателя, в котором происходит приготовление и сжигание топливовоздушной смеси. Для ... давление на выходе из компрессора: Температуру на выходе из компрессора, с учетом адиабатического коэффициента полезного действия компрессора з к =1, определяется по формуле: Мощность, ...

В галерее устанавливаются один затвор в качестве основного оборудования и два ремонтных затвора в качестве ремонтного оборудования. Толщина затвора принимается 0,1 от ширины галереи(0,234м.).

Высота затвора больше высоты галереи на 0,5-1 метр(1,395м.).

Причальные устройства представлены в видепричальных тумб и причальных гидравлических рымов.

Для откачки воды на магистральных путях используют стационарные насосы.

Сигнальное оборудование (схема приставлена на рис. 9):

1. Огни и знаки, обозначающие полезную длину камеры шлюза (белого цвета);

2. Входной светофор;

3. Сигнальные огни на воротах, (белый проблесковый огонь);

4. Пункт управления шлюзом, как правило расположен на нижней голове;

5. Громкоговоритель;

6. Входной светофор, разрешающий вход в камеру;

7. Стоповый огонь и знак, обозначающий границу предельного приближение судна к шлюзу при одностороннем шлюзовании;

8. Стоповый огонь и знак, обозначающий границу предельного приближение судна к шлюзу при двухстороннем шлюзовании;

9. Светофор, разрешающий приближение к причальному сооружению шлюза;

10. Светофор дальнего действия;

11. Судно, ожидающее шлюзование, приодностороннем шлюзовании (возле знака 7);

12. Судно, ожидающее шлюзование, при двухстороннем шлюзовании (возле знака 8).

Цель: определить судопропускную способность шлюза, для определения которых, необходимо знать время шлюзования при одностороннем и двухстороннем шлюзовании.

7.1 Определение продолжительности одного шлюзования

Время входа судов в шлюз и выхода из него , которые определяются в зависимости от скорости и длины пути их движения.

Скорости примем в соответствии с методическими указаниями [2] и .

Длину пути входа (выхода) определяем:

при одностороннем шлюзовании

при двухстороннем шлюзовании

где — длина участка, расположение судов в уширенной части подоходного канала, равный 197м ;

• коэффициент, применяемый равный 0,4 при входе и 0,1 при выходе;
• коэффициент, применяемый равный 0,4 при входе и при выходе;
• полезная длинна камеры шлюза.

Тогда при одностороннем шлюзовании:

при двухстороннем шлюзовании:

Следовательно, при одностороннем шлюзовании:

при двухстороннем шлюзовании:

Время при шлюзовании одиночного судна определяется из формул:

При одностороннем шлюзовании

при двухстороннем шлюзовании:

• где время наполнения камеры шлюза;
• время опорожнения камеры шлюза;
• время открытия и закрытия ворот.

Принято 2 минуты 30 секунд или 150 секунд, т. к. высота перекрываемого отверстия сегментных ворот .

Тогда при одностороннем шлюзовании

при двухстороннем шлюзовании

7.2 Расчёт судопропускной способности шлюза

Судопропускная способность шлюза определяется из формулы:

T ₁ =35,6мин и T₂ =25,2мин- время одностороннего и двухстороннего шлюзования;

Лизинг воздушных судов

... торговцами, практиковали аренду судов, которая по своей экономико-правовой сути очень схожа с классической формой современного лизинга оборудования. Множество краткосрочных договоров аренды обеспечивали получение судна и экипажа. ...

• коэффициент неравномерности судов прямого направления во времени;
• коэффициент неравномерности судов обратного направления во времени;
• коэффициент неравномерности в прямом и обратном направлении.

Тогда

Технически возможная судопропускная способность за навигацию:

где T _нав =200 суток — длительность навигации.

Тогда

Действительная судопропускная способность за навигацию:

где коэффициент полезного действия шлюза;

• коэффициент использования площади зеркала камеры;
• коэффициент использования времени суток;

Т _раб =23сут — время работы шлюза.

Тогда

7.3 Определение грузопропускной способности шлюза

Технически возможная грузопропускная способность:

где G — плановая грузоподъемность шлюзуемого состава в тоннах

• объемная масса воды;
• коэффициент полноты водоизмещения грузовых судов внутреннего плавания;
• длина расчётного судна;
• ширина расчётного судна;
• осадка расчётного судна в полном грузу;
• осадка порожнего судна;

Тогда

следовательно

Действительная грузопропускная способность

где — коэффициент использования груподъемности судна;

• коэффициент, учитывающий долю грузовых судов в общем числе судов, проходящих за навигацию.

Тогда

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovoy/shlyuzovanie-rek-sudohodnyie-shlyuzyi-tipyi-konstruktsii/

1. Богославчик П.М., Богданович М.И., Гатило С.П., Круглов Г.Г., Линкевич Н.Н. Гидротехническое сооружение комплексных гидроузлов. — Мн.: БНТУ, 2006. — 585 с.

2. Богданович М.И. Конструкции камер судоходных шлюзов. Методическое пособие по выполнению курсового проекта.

3. Богданович М.И. Расчет судо- и грузопропускной способности судоходных шлюзов. Методическое пособие по выполнению курсового проекта.