CN115388044A - 一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，包括进水流道、出水流道，进水流道和出水流道之间从下至上依次设置有叶轮、导叶；还包括冲淤管路和冲淤装置；所述冲淤管路从上至下依次包括环形管路段、引水管路段；所述环形管路段安装在导叶出口处；泵站壁上开设有与引水管路尺寸相匹配的孔洞，所述引水管路段的一端穿过孔洞与环形管路段相连通，另一端与冲淤装置相连通；所述冲淤装置安装在泵站的弯肘处。

Description

一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置
技术领域
本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置。
背景技术
东线工程规划区域位于我国长江中下游地区，由于区域内地势平坦，河流比降较小，所以大流量低扬程的立式轴流泵站应用广泛，其中进水流道多采用水力性能较佳的肘形进水流道型式。然而，由于该区域地势平坦，河流流速较小以及长江入海口附近河流含沙量较大，因此在泵站运行过程中，泥沙容易在进水流道断面变化最为剧烈的弯肘处淤积，长此以往弯肘处淤泥板结成块，造成流道过水断面面积减小，过水流速增加，使得入泵水流流速和入流角均较差，极大影响泵站运行经济性和稳定性。
目前肘形进水流道的相关专利，多是对其进行流道优化及进水流道口的清淤措施。授权发明专利CN201410369192提出一种水力性能优异的肘形进水流道及其应用方法，该发明可保证泵站肘形进水流道的设计质量，水力性能优异、适用面宽、应用方便，对于确保大中型泵站的安全、稳定和高效运行具有重大意义，但对于肘形进水流道冲淤相关问题并未涉及。授权实用新型专利CN201920951491提出一种防止水泵进水流道口垃圾淤积的自清洁装置，将高压泵连接高压水枪，高压水枪枪口向下，与进水流道口侧壁铰接，通过连接高压水枪和旋转驱动装置，实现水泵进水流道口拦污栅处的淤积垃圾的自动清理，可有效消除人工水下清淤的麻烦，节约清淤资金。但是该专利主要适用于进水流道口拦污栅的下游侧，对于肘形进水流道泥沙淤积最为严重的弯肘处并不适用。
因此为了保证立式轴流泵站的高效稳定运行，防止出现流道泥沙淤积导致的过流面积减少、流速增加等问题，急需一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置。
发明内容
针对立式轴流泵站肘形进水流道内泥沙淤积，造成过水断面减小、流速增大以及不良流态等现象，本发明提供一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，包括进水流道、出水流道，进水流道和出水流道之间从下至上依次安装有叶轮、导叶；还包括冲淤管路和冲淤装置；所述冲淤管路从上至下依次包括环形管路段、引水管路段；所述环形管路段安装在导叶出口处；泵站壁上开设有与引水管路尺寸相匹配的孔洞，所述引水管路段的一端穿过孔洞与环形管路段相连通，另一端与冲淤装置相连通；所述冲淤装置安装在泵站的弯肘处。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
进一步地，所述环形管路段上沿圆周等距开设有供水流流入的开孔。
进一步地，所述引水管路段上安装有阀门。
进一步地，所述冲淤装置包括冲淤管、拍门；所述冲淤管的一端与引水管路段相连通，另一端固定在泵站的弯肘处并与泵站的弯肘处相连通；所述拍门安装在冲淤管与泵站弯肘交界的出口处。
进一步地，所述冲淤装置还包括螺旋刀片、弹簧伸缩杆；所述弹簧伸缩杆安装在冲淤管内部，弹簧伸缩杆的一端与冲淤管内壁固定连接，所述螺旋刀片安装在弹簧伸缩杆上靠近泵站弯肘处的一端。
进一步地，所述冲淤管沿同心圆分布，外圈圆周共设置有8个，内圈圆周共设置有4个。
本发明的有益效果是：
本装置提供了一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，当泵站运行状态良好，无需清淤时，关闭环形管路段上的阀门，水流正常流经泵站并从出水流道进入下游；当立式轴流泵站需要清淤时，打开阀门，高速水流进入冲淤管路，进入冲淤管后的高速水流带动螺旋刀片高速旋转并深入流道内部，高速旋转的螺旋刀片搅散泵站弯肘处淤积的泥沙，同时高速水流将泥沙冲散，冲散后的泥沙在叶轮的吸流作用下通过叶轮和导叶进入出水流道，并最终流向下游，使得肘形进水流道水力性能得以恢复。
本发明结构简单，利用流入泵站进水流道的高速水流实现泵站的自冲淤，除淤过程简便，除淤效果良好，提高了泵站的运行效率和稳定性，只需控制阀门的开关即可控制是否清淤，节省人力。
附图说明
图1是泥沙淤积状态下的立式轴流泵站的结构示意图；
图2是泥沙冲散状态下的立式轴流泵站的结构示意图；
图3是导叶出口处环形管路的布置图；
图4是冲淤装置未启动状态下的结构示意图；
图5是冲淤装置的俯视图；
图6是冲淤装置启动状态下的结构示意图；
其中，1为进水流道，2为出水流道，3为叶轮，4为导叶，5为环形管路段，501为开孔，6为引水管路段，7为阀门，8为冲淤装置，801为冲淤管，802为拍门，803为螺旋刀片，804 为弹簧伸缩杆。
具体实施方式
一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，包括进水流道1、出水流道2，进水流道1和出水流道2之间从下至上依次安装有叶轮3、导叶4；
还包括冲淤管路和冲淤装置8；所述冲淤管路从上至下依次包括环形管路段5、引水管路段6；所述环形管路段5安装在导叶4出口处，环形管路段5上沿圆周等距开设有供水流流入的开孔501；泵站壁上开设有与引水管路尺寸相匹配的孔洞，所述引水管路段6的一端穿过孔洞与环形管路段5相连通，另一端与冲淤装置8相连通，引水管路段6上安装有阀门7；所述冲淤装置8安装在泵站的弯肘处，冲淤装置8包括冲淤管801、拍门802、螺旋刀片803、弹簧伸缩杆804；所述冲淤管801的一端与引水管路段6相连通，另一端固定在泵站的弯肘处并与泵站的弯肘处相连通，冲淤管801沿同心圆分布，外圈圆周共设置有8个，内圈圆周共设置有4个；所述拍门802安装在冲淤管801与泵站弯肘交界的出口处，所述弹簧伸缩杆 804安装在冲淤管801内部，弹簧伸缩杆804的一端与冲淤管801内壁固定连接，所述螺旋刀片803安装在弹簧伸缩杆804上靠近泵站弯肘处的一端。
本发明的工作原理如下：
当立式轴流泵站运行状态良好，无需冲淤时，关闭阀门7。此时，叶轮3高速运转，水流在受到叶轮3的吸流作用后从进水流道1进入泵站，经过导叶4整流后进入出水流道2并流向下游。
当立式轴流泵站需要清淤时，打开阀门7。此时，从叶轮3流入导叶4的一部分高速水流通过环形管路段5上的开孔501进入冲淤管路，并在经过引水管路段6之后，进入冲淤装置8；高速水流进入冲淤管801并顶开拍门802，螺旋刀片803在高速水流的带动下高速旋转，同时受到水流的冲击的螺旋刀片803带动弹簧伸缩杆804伸长，伸长后的弹簧伸缩杆804推动螺旋刀片803进入泵站弯肘处淤积的泥沙并将其搅散，搅散后的泥沙被高速水流进一步冲散，冲散后的泥沙在叶轮3的吸流作用下通过叶轮3和导叶4进入出水流道2，并最终流向下游。清淤完毕后，关闭阀门7，水流不再进入冲淤管路，弹簧伸缩杆804长度复原，拍门7 自动关闭。
为避免泵站弯肘处泥沙再次淤积，可每隔一段时间重复上述清淤步骤。
需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，包括进水流道(1)、出水流道(2)，进水流道(1)和出水流道(2)之间从下至上依次安装有叶轮(3)、导叶(4)；其特征在于，还包括冲淤管路和冲淤装置(8)；
所述冲淤管路从上至下依次包括环形管路段(5)、引水管路段(6)；所述环形管路段(5)安装在导叶(4)出口处；泵站壁上开设有与引水管路尺寸相匹配的孔洞，所述引水管路段(6)的一端穿过孔洞与环形管路段(5)相连通，另一端与冲淤装置(8)相连通；所述冲淤装置(8)安装在泵站的弯肘处。
2.根据权利要求1所述的一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，其特征在于，所述环形管路段(5)上沿圆周等距开设有供水流流入的开孔(501)。
3.根据权利要求1所述的一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，其特征在于，所述引水管路段(6)上安装有阀门(7)。
4.根据权利要求1所述的一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，其特征在于，所述冲淤装置(8)包括冲淤管(801)、拍门(802)；所述冲淤管(801)的一端与引水管路段(6)相连通，另一端固定在泵站的弯肘处并与泵站的弯肘处相连通；所述拍门(802)安装在冲淤管(801)与泵站弯肘交界的出口处。
5.根据权利要求4所述的一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，其特征在于，所述冲淤装置还包括螺旋刀片(803)、弹簧伸缩杆(804)；所述弹簧伸缩杆(804)安装在冲淤管(801)内部，弹簧伸缩杆(804)的一端与冲淤管(801)内壁固定连接，所述螺旋刀片(803)安装在弹簧伸缩杆(804)上靠近泵站弯肘处的一端。
6.根据权利要求5所述的一种立式轴流泵站肘形进水流道冲淤装置，其特征在于，所述冲淤管(801)沿同心圆分布，外圈圆周共设置有8个，内圈圆周共设置有4个。
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