Un elemento de cierre permite el cierre y la regulación de una línea de agua en las centrales hidroeléctricas.
En las centrales hidroeléctricas se utilizan dispositivos de cierre con diferentes funciones. Los dispositivos de cierre que sólo pueden detener o liberar completamente el flujo de agua se llaman dispositivos de cierre. Si éstos pueden cerrarse contra el flujo máximo de agua en emergencias, también se llaman dispositivos de cierre rápido. Otros dispositivos de cierre pueden regular el flujo de agua ajustando la sección transversal del flujo. Estos se llaman órganos reguladores. El aparato guía funciona a menudo también como un órgano regulador.
La compuerta de entrada en la estructura de la toma es el primer órgano de cierre de una central hidroeléctrica. Como se muestra en la figura 1, el agua motriz de la estructura de entrada debe ser dirigida a través de una larga tubería a la casa de la turbina, si ésta no está directamente integrada en la estructura de cierre. A menudo, sólo la sección inmediata de la tubería de alimentación frente a la turbina es muy empinada para lograr una alta velocidad de flujo. En las modernas centrales eléctricas, se instala una válvula de mariposa detrás de la cámara de sobretensión antes del comienzo de esta sección empinada como elemento de acción rápida. La válvula de mariposa se utiliza para detener el flujo de agua de la turbina en caso de que se rompa la tubería de la tubería de alimentación o de otro incidente repentino. En el extremo inferior de la tubería de presión empinada, se instala otro dispositivo de cierre junto con la válvula de entrada principal. Sirve para cerrar completamente la entrada a la turbina independientemente del aparato guía. Este dispositivo de cierre rápido suele estar diseñado como una válvula de bola, ya que también puede cerrarse completamente contra las altas presiones de la tubería de presión. Sin embargo, en estado abierto, la válvula de bola apenas causa resistencia, de modo que el agua de la turbina fluye sin obstáculos en la espiral de entrada.
Los elementos individuales de cierre de una central hidroeléctrica deben ser accionados independientemente unos de otros para compensar el fallo de un elemento de cierre. Se utilizan motores eléctricos, pesas de caída o accionamientos hidráulicos. Los pesos de caída garantizan el cierre del elemento de cierre incluso en caso de fallo de la energía. Debe proporcionarse suficiente ventilación detrás de los dispositivos de cierre para compensar la caída repentina de la presión en la tubería causada por el cierre. El rápido cierre de los elementos de cierre también puede provocar un choque de presión en la zona situada delante del elemento de cierre. A fin de evitar que la tubería de presión sufra daños a causa de un aumento de la presión, debe proporcionarse un dispositivo de compensación de la presión, por ejemplo, un tanque de aumento de la presión. Un movimiento de cierre lento y controlado también puede reducir la intensidad de un aumento de presión.
shut-off device