Lodní výtah nebo lodní výtah je soubor mechanismů, které umožňují zvedání a spouštění lodí z jedné úrovně vodní cesty na druhou, například projíždění lodí přes vodní přehrady [1] .
Při výstavbě vodní elektrárny je vodní nádrž řeky rozdělena komplexem hluchých a přelivných hrází na dvě nekomunikující části, což neumožňuje plavbu. Navigační zámky se tradičně používají k tomu, aby se lodě mohly pohybovat mezi proti proudu a po proudu přehrady . Zdymadla se také používají na kanálech spojujících vodní cesty s různými hladinami vody. Pokud je však výškový rozdíl dostatečně velký, pak je stavba zámku nemožná. V tomto případě se staví lodní výtah. Výhodou lodních výtahů oproti plavebním komorám je relativně malá ztráta vody z horního kanálu při zvedání a spouštění lodí. Nevýhody – složitější konstrukce, vyšší náklady na stavbu a také omezení velikosti a výtlaku lodí, kvůli obrovské hmotě, kterou je potřeba zvednout.
Lodní výtahy jsou vertikální, šikmé a otočné.
Lodní výtahy se rozlišují podle způsobu pohybu plavidel, podle směru pohybu, podle typu pohonu a vyvážení. Lodní výtahy schopné pohybovat několika loděmi současně se dělí na dvojité a párové.
Plavidlo se může pohybovat buď na hladině - v komoře naplněné vodou - nebo bez vody, podle principu suchého doku.
Bez vodyV takových lodních výtahech je plavidlo zvednuto z vody, přesunuto na speciální podpěry a poté spuštěno zpět do vody. Výhodou této metody je, že práce je vynaložena pouze na pohyb samotné lodi a také bez ztráty vody z horního kanálu. Nevýhodou je, že poškození trupu je možné, pokud je plavidlo velmi těžké nebo není speciálně vybaveno pro takové zvedání.
Na voděLoď se pohybuje v pohyblivé komoře naplněné vodou. Komora a konce kanálů jsou uzavřeny vodotěsnými uzávěry. Ve srovnání se zvedáním bez vody je poškození trupu nepravděpodobné, protože plavidlo plave v komoře. Navíc se zkracuje čas výstupu, protože stačí jen kotvit jako u zdymadel .
Spolu s nádobou se musí zvedat obrovské množství vody v komoře. Podle Archimedova zákona se však hmotnost nádoby v komoře rovná hmotnosti vody jí vytlačené, takže hmotnost komory je vždy stejná. To umožňuje přesně zvolit protizávaží nebo zvedací sílu plováků tak, aby se práce pohybujících lodí snížila na práci proti třecím silám.
Existují šikmé, vertikální a otočné lodní výtahy. Šikmé se dělí na podélné a příčné.
PodélnéLoď je umístěna ve směru jízdy. Jedná se o nejjednodušší typ lodního výtahu, který lze použít pouze na svazích s mírným sklonem . Příkladem je lodní výtah krasnojarské vodní elektrárny .
Speciálním typem šikmého podélného lodního výtahu je „šikmý zámek“. Jedna z bran takové „brány“ je pohyblivá, díky čemuž je možné změnit délku pracovní komory, a tím upravit výšku hladiny vody v ní. Takové lodní výtahy byly postaveny ve Francii: jeden na jižním kanálu (Fonserannes), druhý na bočním kanálu Garonny ( Monteche Water Wedged Ship Lift ).
PříčnéLoď je umístěna kolmo ke směru jízdy. Toto uspořádání umožňuje stavbu lodních výtahů s větším sklonem než podélné. Příkladem je šikmý lodní výtah poblíž Saint-Louis a Arzwiller na kanálu Marne-Rýn v Lotrinsku .
VertikálníLoď se pohybuje svisle nahoru nebo dolů. Existují tři typy vertikálních lodních výtahů:
Fungují na principu ruského kola . Plavidla se pohybují ve dvou komorách zavěšených na velkém kole, které se otáčí kolem své osy. Jediným rotujícím lodním výtahem na světě je Falkirk Wheel ve Skotsku .
Před přechodem k industriální společnosti se lodě pohybovaly po zemi za pomoci svalové síly zvířat a lidí pomocí těch nejjednodušších mechanismů ( bloky , brány atd.). Téměř všechny moderní lodní výtahy fungují na principu Atwoodova stroje , využívajícího protizávaží, což může výrazně snížit náklady na energii.
Lodní výtahy, ve kterých je protizávaží druhou komorou pro zvedání lodí, se nazývají párové. Když první komora klesá, druhá stoupá a naopak. Pokud se komory mohou pohybovat nezávisle na sobě, nazývá se lodní výtah dvojitý.
Vodní zátěžNěkteré dvojité lodní výtahy fungují výhradně gravitací, podobně jako lanovky s balastní vodou . Pokud je horní komora naplněna vodou o něco více než spodní, pak se kvůli malému rozdílu hmotnosti horní komora sníží a spodní se odpovídajícím způsobem zvedne. Takovými jsou například lodní výtahy na centrálním kanálu v Belgii .
Hydraulický pohonVětšina hydraulických lodních výtahů je spárována. Komory jsou spojeny s písty v hydraulických válcích pod zemí. Když je jedna komora spuštěna, hydraulická kapalina je tlačena do válce druhé komory, čímž se zvedá. Přídavná hydraulická čerpadla se používají pouze pro kompenzaci změn hmotnosti komor, otevírání a zavírání vrat nebo nouzového provozu.
Elektrický pohonVšechny lodní výtahy postavené po roce 1917 jsou poháněny elektromotory, kvůli problémům se zamrzáním hydraulických výtahů se používá další vodní zátěž pro snížení nákladů na energii. Výjimkou jsou dva francouzské šikmé zámky štítu, které používají dieselové lokomotivy k pohybu štítu po skluzu výtahu.
![]() | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|