Игольчатые и кольцевые затворы

Игольчатые и кольцевые затворы предназначены для регули­рования расходов воды через глубинные отверстия. Они пропуска­ют воду при любых открытиях без возникновения вибрации частей затвора и кавитации.                                   

Идея игольчатого затвора заключается в следующем (рис. 20.17): к трубе водоспуска присоединяется корпус затвора, внутри которого размещен собственно затвор, состоящий из неподвижного и подвижного цилиндров. Подвижный (внутренний) цилиндр представляет собой поршень без дна. Поршень перемещается поступа­тельно: при закрытии - под давлением воды в пространстве 1, при открытии - под давлением в пространстве 2. У игольчатого затвора часть цилиндра, обращенная в сторону отверстия, так называемая «игла», выполнена в виде тела вращения заостренного профиля. В выдвинутом положение «игла» запирает отверстие. Коэффициент сопротивления игольчатого затвора в полностью открытом положе­нии, вычисленный по скоростному напору во входном сечении кор­пуса, равен 0,2.        

У кольцевого затвора, являющегося модификацией игольчатого, подвижный цилиндр не имеет игольчатой части; отверстие перекры­вается непосредственно самим цилиндром. Во избежание кавитационной эрозии

 Рис. 20.17 Схемы игольчатого и цилиндрического затворов:
а, б - игольчатый затвор в открытом и закрытом  положениях;  в,  г, д - кольцевой  за­твор; 1,2 - камеры давления; 3 - подвижный элемент

по окружности выходного отверстия подводится воз­дух через специальные каналы.

Игольчатые и кольцевые затворы устанавливаются обычно в кон­це водоспуска или водосброса (рис. 20.17, д).

Кольцевой затвор диаметром 4,2 м при напоре 74 м установлен в конце глу­бинного водосброса плотины ГЭС Орлик (Чехословакия), а игольчатый затвор диаметром 2,44 м при напоре 141 м - на ГЭС Хангрй Хорз (США). 

Затворы малых диаметров могут работать практически при лю­бом возможном на гидроузле напоре.