CN104006259B - 抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，供水总管上依次安装液压阀，复合节流降噪装置和过滤器，以及截止阀；然后，供水总管再分别连接上供水支管和下供水支管，该上供水支管和下供水支管的末端分别与抽水蓄能机组的上、下迷宫环内部连通；所述上供水支管和下供水支管分别设置有上游消音节流板和下游消音节流板。本发明改造后，对迷宫环供水系统进行试验，效果非常明显，噪音显著降低，由原来的接近95分贝降低至45分贝，之后对其供水总管、支管的流量和压力进行测量，均满足设备正常运行需求，使电站提高了设备的运行可靠性，减少了维护人员的额外工作量，为电站节约了大量的成本，提高了整个电站的经营效益。
Description
技术领域
本发明涉及抽水蓄能电站的供水管道降噪技术领域，具体涉及一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统。
背景技术
抽水蓄能电站为地下厂房式结构，为可逆式水泵水轮机-发电电动机组，具有发电、发电调相、抽水、抽水调相以及事故备用、黑启动功能，例如，机组额定水头510m，额定转速500rpm。机组在调相工况运行时，需专门向上、下迷宫环提供冷却水源，以保证迷宫环的运行安全、稳定。
某抽水蓄能电站的迷宫环冷却水取自上游压力钢管，压力为6MPa，在直接向水泵水轮机迷宫环供水前需先降低冷取水压力至2.0MPa。但是迷宫环供水管道在供水过程中发出非常大的噪音，严重影响了工作人员的身心健康和现场工作通讯，也对供水管道、过滤器等设备存在潜在的安全隐患。因此，对现有的迷宫环供水管道进行了改造，降低迷宫环供水过程中的噪音，优化现场工作环境，保障了现场工作便利和人员健康，降低设备安全隐患。
改造前迷宫环供水管道从压力钢管取水，压力6.0MPa，并未设置减压阀，直接经过Φ20mm的节流板，然后进入过滤器，管道从DN100缩小为DN80，管径变小。在此供水总管上，由于未设置专门减压阀，其节流板的内部孔径只有20mm，在一定程度上起到限流降压的作用，6.0MPa压力降为4.0MPa，然后再经过供水支管上的两个Φ28mm的节流板，对压力、流量进一步降低，由4.0MPa降到2.0MPa。同时，由于节流板的孔径较小，节流板对正常水流形成一个非常大的阻碍，在节流板后方的节流孔四周，形成一个无水流的真空漩涡地带。此节流板不但阻碍了正常水流，其形成的漩涡区也严重了扰乱正常的水流方向和流态。根据上述噪音分析结果，经过扰乱后的水流，不但在流经节流板和过滤器的过程中形成较大噪音，也对管道的管壁形成较大的破坏，使得管道焊缝及木材发生开裂或裂纹，严重影响了机组的正常运行。
发明内容
本发明针对现有抽水蓄能电站的迷宫环冷却产生巨大噪音问题，对迷宫环供水管道进行了介质流态分析做出改进，提供一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，以达到降低噪音的目的。
为实现上述目的，采用如下技术方案：一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，供水总管上依次安装液压阀，复合节流降噪装置和过滤器，以及截止阀；然后，供水总管再分别连接上供水支管和下供水支管，该上供水支管和下供水支管的末端分别与抽水蓄能机组的上、下迷宫环内部连通；所述上供水支管和下供水支管分别设置有上游消音节流板和下游消音节流板，上游节流板上设置有直径为D1的节流孔，下游节流板上设置有直径为D2的节流孔；所述复合节流降噪装置包括前节流板和后节流板，前节流板上均布有多个节流孔，后节流板的中心设置有一个中心节流孔，其中，前节流板的每个节流孔的孔径D3小于中心节流孔的孔径D4；并且，上供水支管和下供水支管的直径小于供水总管直径，满足D3＜D2＜D1＜D4；同时，在所述复合消音降噪装置的外侧套装有消音罩，该消音罩包括有空气夹层腔。所述复合节流降噪装置的前节流板和后节流板分别套装于管道内腔的前侧和后侧；并在前节流板的每个节流孔的后侧，分别设置有锥形的导流管；在后节流板的中心孔后侧设置有防旋导流板。并且在防旋导流板的内侧末端，分别设置有防旋分流器，该防旋分流器是一种前窄后宽的三棱锥体结构。
以上技术方案的有益效果如下：通过本发明改造后，对迷宫环供水系统进行试验，效果非常明显，噪音显著降低，由原来的接近95分贝降低至45分贝，之后对其供水总管、支管的流量和压力进行测量，均满足设备正常运行需求。
此迷宫环供水管道降噪装置的改造，不但大幅降低了供水管道的噪音，优化现场工作环境，便于人员沟通，同时降低了噪音对人员的身体健康的影响，降低了供水管道故障发生几率，使电站提高了设备的运行可靠性，减少了维护人员的额外工作量，为电站节约了大量的成本，提高了整个电站的经营效益。
附图说明
图1是本发明的系统连接示意图；
图2是图1中的复合节流降噪装置的剖面结构示意图；
图3是图2中的后节流板结构示意图；
图4是图2中的前节流板结构示意图。
图中标号1为管道，2为前节流板，3为后节流板，4为均布节流孔，5为导流管，6为中心节流孔，7为防旋导流板，8为消音罩，9为空气夹层腔，10为防旋分流器，11为供水总管，12为上供水支管，13为下供水支管，14为液压阀，15为过滤器。
具体实施方式
实施例1：一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，参见图1，供水总管11上依次安装截止阀、液压阀14、复合节流降噪装置A和过滤器15；然后，供水总管11再分别连接上供水支管12和下供水支管13，上供水支管12和下供水支管13的直径小于供水总管11直径。上供水支管12和下供水支管13的末端分别与抽水蓄能机组的上、下迷宫环内部连通。
参见图2、图3和图4，复合节流降噪装置A包括套装在管道1内腔前、后侧的前节流板2和后节流板3，前节流板2上是含有5个Φ10mm均布节流孔4，改善供水总管11的介质流态，使得水流经过前节流板2时能够均匀分布的穿过均布节流孔4。并在前节流板2的每个均布节流孔4的后侧，分别设置有锥形的导流管5，使得均布节流孔4后面的漩涡区减小。后节流板3的中心设置有一个Φ30mm中心节流孔6，在后节流板6的中心孔后侧设置有防旋导流板7。并且在防旋导流板7的内侧末端，分别设置有防旋分流器10，该防旋分流器10是一种前窄后宽的三棱锥体结构。基于以上结构，在水流穿过第一个5×Φ10mm节流板，再在过滤器前安装一个Φ30mm的节流板后，对分散的水流进行一个回冲和阻挡（锥形的导流管5的出口与中心节流孔基本不在同一直线上，使进水的压力与受阻返回的压力相抵消），锥形的导流管5也可避免两个节流板中间的管道内形成真空区或涡流区，同时减小管道1内水流冲击较大形成的噪音。同时，在所述复合消音降噪装置的外侧套装有消音罩8，该消音罩8包括有空气夹层腔9。前、后导流板2和3不仅能够消除管道内因真空区或涡流区而形成的噪音，也可使水压有效降低，使水压噪音集中于管道内，从而消音罩8可使相对集中的水压噪音屏蔽于管道1内，达到最佳消音效果。
在过滤器后的供水支管上，上供水支管12和下供水支管13分别设置有上游消音节流板B和下游消音节流板C，上游节流板B上设置有直径为Φ26mm的节流孔，下游节流板C上设置有直径为Φ22mm的节流孔。保证了迷宫环的供水流量和压力。
实施例2：实施例1：另一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，参见图1，供水总管11上依次安装截止阀、液压阀14、复合节流降噪装置A和过滤器15；然后，供水总管11再分别连接上供水支管12和下供水支管13，上供水支管12和下供水支管13的直径小于供水总管11直径。上供水支管12和下供水支管13的末端分别与抽水蓄能机组的上、下迷宫环内部连通。
复合节流降噪装置A包括套装在管道内腔前、后侧的前节流板和后节流板，前节流板上是含有5个Φ10mm均布节流孔，改善供水总管的介质流态，使得水流经过前节流板时能够均匀分布的穿过均布节流孔，使得均布节流孔后面的漩涡区减小。后节流板的中心设置有一个Φ30mm中心节流孔，基于以上结构，在水流穿过第一个5×Φ10mm节流板，再在过滤器前安装一个Φ30mm的节流板后，对分散的水流进行一个回冲和阻挡（锥形的导流管的出口与中心节流孔基本不在同一直线上，使进水的压力与受阻返回的压力相抵消），减小管道内水流冲击较大形成的噪音。在过滤器后的供水支管上，上供水支管和下供水支管分别设置有上游消音节流板B和下游消音节流板C，上游节流板B上设置有直径为Φ26mm的节流孔，下游节流板C上设置有直径为Φ22mm的节流孔。保证了迷宫环的供水流量和压力。
Claims (3)
1.一种抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，其特征是：供水总管上依次安装液压阀，复合节流降噪装置和过滤器，以及截止阀；然后，供水总管再分别连接上供水支管和下供水支管，该上供水支管和下供水支管的末端分别与抽水蓄能机组的上、下迷宫环内部连通；所述上供水支管和下供水支管分别设置有上游消音节流板和下游消音节流板，上游节流板上设置有直径为D1的节流孔，下游节流板上设置有直径为D2的节流孔；所述复合节流降噪装置包括前节流板和后节流板，前节流板上均布有多个节流孔，后节流板的中心设置有一个中心节流孔，其中，前节流板的每个节流孔的孔径D3小于中心节流孔的孔径D4；并且，上供水支管和下供水支管的直径小于供水总管直径，满足D3＜D2＜D1＜D4；所述复合节流降噪装置的前节流板和后节流板分别套装于管道内腔的前侧和后侧；并在前节流板的每个节流孔的后侧，分别设置有锥形的导流管；在后节流板的中心孔后侧设置有防旋导流板；锥形的导流管的出口与中心节流孔不在同一直线上，使进水的压力与受阻返回的压力相抵消。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，其特征是：在所述复合节流降噪装置的外侧套装有消音罩，该消音罩包括有空气夹层腔。
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能机组迷宫环供水管道降噪系统，其特征是：在防旋导流板的内侧末端，分别设置有防旋分流器，该防旋分流器是一种前窄后宽的三棱锥体结构。
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