Hydro-Brake Drop
Contrôle des débits, inondation

Hydro-Brake Drop

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Canalisez l’eau ou les effluents en toute sécurité, tout en protégeant les infrastructures des dégâts, des vibrations, des odeurs et du bruit.

Hydro-Brake® Drop est un système d’acheminement et de contrôle du débit auto-activé, prévu pour dissiper l’énergie de l’eau lors d’une chute. Cela permet de récupérer l’eau depuis une hauteur élevée tout en empêchant les dégâts et les nuisances associées à une chute.

Grâce à une technologie vortex permettant de minimiser l’érosion, la corrosion, les bruits et les odeurs, seul Hydro-Brake® Drop bénéficie de plus de 30 ans d’expertise de contrôle des débits par vortex.

Hydro-Brake® Drop est un système d’acheminement et de contrôle du débit auto-activé, prévu pour canaliser de l’eau ou des effluents depuis une hauteur élevée, tout en protégeant les infrastructures des dégâts, des vibrations, des odeurs et des bruits.

Grâce à la même technologie vortex qui permet à Hydro-Brake® Optimum d’offrir un contrôle précis du débit, le principe du vortex de Hydro-Brake® Drop dissipe l’énergie d’une chute d’eau. Cela permet de recueillir de l’eau s’écoulant depuis une chute pouvant atteindre 100 m tout en évitant les dégâts et les désagréments d’un tel parcours.

Applications :

  • Contrôle des inondations ;
  • Réseau mixtes ;
  • Réseau d’eaux pluviales ;
  • Eaux de processus.

Seul Hydro-Brake® Drop :

  • permet d’acheminer de l’eau par des conduites verticales pouvant atteindre 100 m de longueur en toute sécurité ;
  • intègre un contacteur à air permettant de gérer le débit et de contrôler les odeurs et les gaz corrosifs ;
  • s’appuie sur notre expertise inégalée de systèmes de contrôle de débit à vortex.

Drop large amounts of water safely

With Hydro-Brake® Drop flows of up to 10,500 ft3 / min (5,000 L/s) can be transferred safely through drop heights of up to 330 ft (100 m). The use of multiple pipes can accommodate even higher flow rates.

Prevent erosion damage

Hydro-Brake® Drop has been designed using the latest computational fluid dynamics to mitigate erosion and other kinetic damage to expensive or important structures. Rigorous real-world testing has confirmed that the destructive forces associated with cavitation and water hammer have been eliminated. 

Control corrosion

Hydro-Brake® Drop incorporates a specially designed air switch that draws air through the pipe continuously as water flows through the system. This entrains air in the water, oxidizing odorous gases such as hydrogen sulfide and preventing the release of noxious gases that could otherwise cause corrosion problems.

Install and retrofit easily and cost effectively

Hydro-Brake® Drop is a self-activating conveyance and flow control system with no moving parts and no requirement to keep an air core within the drop pipes, so it can be installed easily and cheaply either as part of a new construction project or as a retrofit to an existing system. Its integrated access and small pipe sizes cut excavation costs, shaft diameters and prevent the need for a separate access shaft. The system also benefits from a compact and simple-to-construct inlet chamber with no complicated curves or benching required.

Mode d’entrainement de l’air :

À bas débit, l’eau s’écoule à travers le conduit d’entrée et chute sous forme de film, en contact permanent avec la surface interne de la conduite. Cela laisse place à un volume central d’air dans la conduite. Puis l’eau entre dans le sommet du dispositif de dissipation d’énergie et sort du système latéralement en bas de la chambre de chute. Un barrage au bas de la chambre crée une zone d’amortissement permettant d’absorber l’énergie de l’eau en sortie du dispositif de dissipation d’énergie. Cela garantit un fonctionnement régulier avec des turbulences minimales.

Quand le débit augmente, le niveau d’eau dans la chambre d’entrée submerge la conduite d’entrée. À cette étape, de l’air est amené au moyen du contacteur pour maintenir la stabilité du volume d’air central et garantir un régime d’écoulement régulier.

Mode pleine section :

Si le débit continue d’augmenter, le niveau d’eau dans la chambre d’entrée s’élève jusqu’à atteindre le contacteur à air. Le système commence alors la transition vers le mode pleine section À cette étape, toute augmentation du débit à un impact bien plus faible sur le niveau d’eau amont en raison de la grande capacité de débit. Le contacteur à air est conçu pour réguler la phase de transition efficacement en douceur, éliminant tout effet de « glouglou » et toute vibration, jusqu’à ce que le mode pleine section soit complètement atteint et que l’air ne circule plus du tout dans le système.

Le dispositif de dissipation d’énergie :

Durant le mode d’entrainement de l’air, celui-ci est aspiré dans la conduite et libéré dans la chambre de sortie pour s’assurer que des coups de béliers ne peuvent pas se produire. Durant le mode pleine section, l’air n’est plus aspiré, La conduite de descente peut donc fonctionner à pleine capacité, entraînant l’eau de la chambre d’entrée, jusqu’à ce que l’air soit ensuite réintroduit.

Performance characteristics

Maximum flow: 10,500 ft3 / min (5,000 L/s) (in a single unit)

Maximum drop height: 330 ft (100 m)

Materials

The system is constructed from stainless steel. 

Key Components

Air switch

Controls the amount of air entering into the falling flow from the Drop Pipe, eliminating 'glugging' and therefore the damaging effects of water hammer or hydraulic shock.

Top bend

Safely transitions the flow into the vertical section of the pipe. A taper may be required depending on site circumstances.

Drop structure

A full-depth chamber housing the Drop Pipe, a control weir, maintenance access and the Outlet Structure.

Energy Dissipation Unit

Developed using the latest vortex flow control techniques, this component is designed to disperse the energy created by the falling water, in addition to effectively preventing erosion and controlling the onward flow.

Q

Why are conveyance and control systems needed when dropping water from height?

A

Dropping water from height without some form of control can result in noise, vibration and damage to the network infrastructure. A conveyance and control system is needed to dissipate the increase in energy of falling water, to eliminate cavitation and hydraulic instability that falling water would cause, and to reduce hydraulic head losses when drainage tunnels are surcharged with additional flows, as might be the case during a storm event.

Q

Does the Hydro-Brake® Drop require large stilling basins and pipes?

A

The Hydro-Brake® Drop allows for a smaller, simpler inlet structure and uses a compact Energy Dissipation Unit at the base. It also enables the use of small diameter pipes, as the technology allows them to run full. The small pipes can be fixed to the tunnel wall allowing for safe access to the base of the drop. This eliminates the need for auxiliary shafts for maintenance access.

Q

What are the limitations of conventional drop technologies?

A

Conventional technologies such as weirs and backdrops have practical height limits sometimes as low as 8 ft (2.4 m), cascades are expensive and cause water to gain energy on each downward 'step', increasing the risk of loss of control and overshooting, and flumes are difficult to design to match energy dissipation with energy gain. Conventional vortex-type drop technologies require very large diameter pipe to accommodate the large air core that forms, and the systems also require elaborate entry structures and a large stilling basin to dissipate energy at the bottom.

Q

Is dropping water from height dangerous?

A

Conventional drops can cause flowing water to have a high velocity and turbulence, and improperly designed shafts can also cause hydraulic shock and glugging. Additionally, improperly designed drop shafts may accelerate erosion of the pipes if entrained air is not properly removed. Entrained air can also cause cavitation, a phenomenon in which micro-bubbles form and explosively collapse on the surface of a pipe due to rapid changes in water elevation. Hydro-Brake® Drop has been designed to prevent these factors.

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