CN206529837U - 一种复合消涡抑涡的多边形进水池 - Google Patents

Abstract

一种复合消涡抑涡的多边形进水池，属于水利水电工程和供排水工程技术领域，由进水池底板（1）、拦污栅（2）、拦污栅槽（3）、检修门槽（4）、检修门（5）、吸水喇叭口（6）、吸水直管（7）、吸水弯头（8）、穿墙管（9）、吸水直管（10）、进水池后墙（11）、侧墙抑涡板（12）、后墙抑涡锥（13）、池底抑涡锥（14）、进水池池壁（15）等部件组成，具有结构简单、施工方便、水力损失小等优点，适用于新建泵站进水设计和老泵站进水池技术改造。通过侧墙抑涡板（12）、后墙抑涡锥（13）和池底抑涡锥（14）复合消涡抑涡作用，能有效抑制进水池附壁涡和附壁涡，提高水泵吸水管内压力与速度分布的均匀性和稳定性。

Description

一种复合消涡抑涡的多边形进水池

技术领域

本实用新型涉及一种复合消涡抑涡的多边形进水池，属于水利水电工程和供排水工程技术领域。

背景技术

开敞式进水池是许多泵站采用的进水结构，依其后壁形式，有倒角型、半圆型、对称蜗壳型等型式，具有结构简单、方便维护等优点，但设计不当时，易在池中产生水面涡、附壁涡和附底涡，产生水面涡主要因素是淹没深度不够，而产生附壁涡和附底涡的因素则是多种多样。泵站运行时，若产生水面涡容易察觉，而附壁涡和附底涡发生在水下，不易观察和发现，使水泵发生振动和噪音，诱发空化，降低水泵装置效率，影响水泵装置使用寿命。因此，在泵站工程进水设计中需特别注意抑涡和消涡，迫切需要从设计上提出一种简单易行的设计方法，使水泵有良好的进水条件，保证水泵安全、稳定和高效运行。

实用新型内容

本实用新型是针对常规设计的矩形进水池易产生附壁涡和附底涡的缺点，提出了一种复合消涡抑涡的多边形进水池，在普通的矩形进水池中增加侧墙抑涡板、后墙抑涡锥和池底抑涡锥，改变进水池中的流速分布和压力分布，能有效抑制进水池内的附壁涡和附壁涡，提高水泵吸水管内压力与速度分布的均匀性和稳定性，具有结构简单、施工方便、水力损失小等优点，适用于新建泵站进水设计和老泵站进水池技术改造。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种复合消涡抑涡的多边形进水池，由进水池底板、拦污栅、拦污栅槽、检修门槽、检修门、吸水喇叭口、吸水直管、吸水弯头、穿墙管、吸水直管、进水池后墙、侧墙抑涡板、后墙抑涡锥、池底抑涡锥、进水池池壁等部件组成，在进水池底板与进水池后墙和两侧进水池池壁形成的矩形空间中，通过设置侧墙抑涡板、后墙抑涡锥和池底抑涡锥后，形成了一个多边形的进水池。吸水喇叭口、第一吸水直管、吸水弯头、穿墙管、第二吸水直管顺次相连，水体在从进水池入口流向吸水喇叭口口的过程中，在侧墙抑涡板、后墙抑涡锥和池底抑涡锥的复合作用下，进水池内易产生的附壁涡和附壁涡受到有效抑制，从而能为水泵提供更均匀和更稳定的进水条件。

所述的侧墙抑涡板呈钝角三角形，在进水池两侧对称布置，底边紧贴进水池底板，钝角顶点在进水池池壁和进水池后墙的交线上，布置在进水池底板与进水池池壁和进水池后墙形成的拐角处。

所述的侧墙抑涡板安装后沿水流方向长度为1.75～2.0倍吸水喇叭口6的进口直径，垂直于水流方向的宽度为0.65～0.85倍吸水喇叭口的进口直径，高度为0.65～0.8倍吸水喇叭口的进口直径。

所述的侧墙抑涡板可采用钢筋混凝结构，与进水池底板与进水池池壁和进水池后墙同期浇筑，形成一个整体，适用于新建泵站进水池设计。

所述的侧墙抑涡板也可采用钢结构或纤维板，通过螺栓与进水池底板与进水池池壁和进水池后墙固定在一起，适用于老泵站进水池技术改造。

后墙抑涡锥为等腰直角三角梭锥体，直角边长为0.30～0.35倍吸水喇叭口的进口直径。

所述的后墙抑涡锥布置在进水池底板上，紧贴进水池后墙的墙脚。

所述的后墙抑涡锥可采用钢筋混凝结构，与进水池底板与进水池池壁和进水池后墙同期浇筑，形成一个整体，适用于新建泵站进水池设计。

所述的后墙抑涡锥也可采用钢结构或纤维板，通过螺栓与进水池底板和进水池后墙固定在一起，适用于老泵站进水池技术改造。

所述的池底抑涡锥布置在吸水喇叭口的下方，所述的池底抑涡锥为尖顶等腰钝角三角梭锥体，宽度从0逐步增加，与进水池后墙交汇时达到0.60～0.70倍吸水喇叭口的进口直径。

沿水流方向长度为1.75～2.0倍吸水喇叭口的进口直径。

所述的池底抑涡锥可采用钢筋混凝结构，与进水池底板同期浇筑，形成一个整体，适用于新建泵站进水池设计。

所述的池底抑涡锥也可采用钢结构或纤维板，通过螺栓与进水池底板固定在一起，适用于老泵站进水池技术改造。

所述进水池采用钢筋混凝土结构，长度大于等于5.0倍吸水喇叭口的进口直径，宽度为2.0～2.2倍吸水喇叭口的进口直径。

所述的吸水喇叭口后沿距进水池后墙11的距离为0.50～0.75倍吸水喇叭口的进口直径。

所述的吸水喇叭口进口距进水池底板1的距离为0.5～0.60倍吸水喇叭口的进口直径。

所述的吸水喇叭口进口直径为1.25～1.35倍吸水直管的直径。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，一种复合消涡抑涡的多边形进水池，在池中设置侧墙抑涡板，造成侧向收缩，过水断面减小，使得水流在从进水池进口向水泵吸水口流动的过程中，水体质点逐步加速，流动更加平顺。

第二，在矩形进水池的侧墙和后墙的交界处设置侧墙抑涡板，在改善池中流态的同时，也切除了矩形进水池后壁拐角。由于拐角本身就是进水池流态紊乱、易产生旋涡的地方，侧墙抑涡板起到了双重作用。

第三，采用开敞式进水池设计，喇叭口进水方式是水体从四面进入口喇叭口。从进水池内部流动机理可知，水体是一部分从进水池前面进入喇叭口，部分是从两侧绕流进入喇叭口，还有一部分是从吸水管后侧进入喇叭口，由于流线的弯曲，在进水池底板和后墙交界处，肯定存在一个回流旋涡区，后墙抑涡锥的设置，符合水体流动特点，减少了回流区范围，起到了消涡抑涡的目的。

第四，喇叭口正下方是死水区，是最容易产生附底涡的地方。池底抑涡锥14的设置，不仅消除了喇叭口下方的死水区，而且还压缩了水体的自由空间，更方便水体进入喇叭口。

第五，本实用新型多边形进水池，从多方面消制和抑制了附壁涡和附底涡的产生，改善了进水池内流态，使水流流动更平顺、更稳定、更均匀，有利于减少进水池水力损失，改善水泵进水条件，提高水泵装置效率。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型的A－A视图。

图中：1、进水池底板；2、拦污栅；3、拦污栅槽；4、检修门槽；5、检修门；6、吸水喇叭口；7、第一吸水直管；8、吸水弯头；9、穿墙管；10、第二吸水直管；11、进水池后墙；12、侧墙抑涡板；13、进水池后墙抑涡锥；14、池底抑涡锥；15、进水池池壁。

具体实施方式

如图1、2所示，一种复合消涡抑涡的多边形进水池，由进水池底板1、拦污栅2、拦污栅槽3、检修门槽4、检修门5、吸水喇叭口6、第一吸水直管7、吸水弯头8、穿墙管9、第二吸水直管10、进水池后墙11、侧墙抑涡板12、后墙抑涡锥13、池底抑涡锥14、进水池池壁15等部件组成。

一种复合消涡抑涡的多边形进水池，采用钢筋混凝土结构，长度大于等于5.0倍吸水喇叭口6的进口直径，宽度为2.0～2.2倍吸水喇叭口6的进口直径。

吸水喇叭口6 后沿距进水池后墙11的距离为0.50～0.75倍吸水喇叭口6的进口直径，吸水喇叭口6 进口距进水池底板1的距离为0.5～0.60倍吸水喇叭口6的进口直径，吸水喇叭口6进口直径为1.25～1.35倍吸水直管7的直径。

在进水池底板1与进水池后墙11和两侧进水池池壁15形成的矩形空间中，通过设置侧墙抑涡板12、后墙抑涡锥13和池底抑涡锥14后，形成了一个多边形的进水池。

2侧墙抑涡板12在进水池两侧对称布置，底边紧贴进水池底板1，钝角顶点在进水池池壁15和进水池后墙11的交线上，布置在进水池底板1与进水池池壁15和进水池后墙11形成的拐角处。

侧墙抑涡板12沿水流方向长度为1.75～2.0倍吸水喇叭口6的进口直径，垂直于水流方向的宽度为0.65～0.85倍吸水喇叭口6的进口直径，高度为0.65～0.8倍吸水喇叭口6的进口直径。

侧墙抑涡板12可采用钢筋混凝结构，与进水池底板1与进水池池壁15和进水池后墙11同期浇筑，形成一个整体，适用于新建泵站进水池设计。

侧墙抑涡板12也可采用钢结构或纤维板，通过螺栓与进水池底板1与进水池池壁15和进水池后墙11 固定在一起，适用于老泵站进水池技术改造。

后墙抑涡锥13为等腰直角三角梭锥体，直角边长为0.30～0.35倍吸水喇叭口6的进口直径，布置在进水池底板1上，紧贴进水池后墙11的墙脚。

后墙抑涡锥13可采用钢筋混凝结构，与进水池底板1与进水池池壁15和进水池后墙11同期浇筑，形成一个整体，适用于新建泵站进水池设计。

后墙抑涡锥13也可采用钢结构或纤维板，通过螺栓与进水池底板1和进水池后墙11 固定在一起，适用于老泵站进水池技术改造。

池底抑涡锥14 尖顶等腰钝角三角梭锥体，宽度从0逐步增加，与进水池后墙11交汇时达到0.60～0.70倍吸水喇叭口6的进口直径，沿水流方向长度为1.75～2.0倍吸水喇叭口6的进口直径。

池底抑涡锥14可采用钢筋混凝结构，与进水池底板1同期浇筑，形成一个整体，适用于新建泵站进水池设计。

池底抑涡锥14也可采用钢结构或纤维板，通过螺栓与进水池底板1固定在一起，适用于老泵站进水池技术改造。

吸水喇叭口6、第一吸水直管7、吸水弯头8、穿墙管9、第二吸水直管10顺次相连，安装在多边形进水池中，穿墙管9搁置在进水池后墙11。水体在从进水池入口流向吸水喇叭口口的过程中，在侧墙抑涡板12、后墙抑涡锥13和池底抑涡锥14的复合作用下，进水池内易产生的附壁涡和附壁涡受到有效消除和抑制，从而能为水泵提供更均匀和更稳定的进水条件。

Claims (6)

1.一种复合消涡抑涡的多边形进水池，包括进水池底板（1）、进水池后墙（11）、进水池池壁（15）、吸水喇叭口（6）、第一吸水直管（7）、吸水弯头（8）、穿墙管（9）、第二吸水直管（10），进水池底板（1）、进水池后墙（11）和两侧进水池池壁（15）形成矩形空间，吸水喇叭口（6）、第一吸水直管（7）、吸水弯头（8）、穿墙管（9）、第二吸水直管（10）自下而上顺次相连，其特征是，设有侧墙抑涡板（12）、后墙抑涡锥（13）、池底抑涡锥（14）。

2.根据权利要求1所述的一种复合消涡抑涡的多边形进水池，其特征是，所述侧墙抑涡板（12） 布置在进水池底板（1）与进水池池壁（15）和进水池后墙（11）形成的拐角处，在进水池两侧对称布置，侧墙抑涡板（12）呈钝角三角形，侧墙抑涡板（12）钝角所对应的底边紧贴进水池底板（1），钝角顶点在进水池池壁（15）和进水池后墙（11）的交线上，其中一个锐角顶点布置在进水池侧壁（15）与进水池底板（1）的交线上，另一个锐角顶点布置在进水池底板（1）与进水池后墙 （11）交线上，侧墙抑涡板（12）与所述后墙抑涡锥（13）交叉设置；

所述侧墙抑涡板（12）安装后沿水流方向的长度为1.75～2.0倍吸水喇叭口（6）的进口直径，垂直于水流方向的宽度为0.65～0.85倍吸水喇叭口（6）的进口直径，高度为0.65～0.8倍吸水喇叭口（6）的进口直径；

所述侧墙抑涡板（12） 或者采用钢筋混凝结构，侧墙抑涡板（12）与进水池底板（1）与进水池池壁（15）和进水池后墙（11）同期浇筑，形成一个整体；

所述侧墙抑涡板（12） 或者采用钢结构或纤维板，侧墙抑涡板（12）通过螺栓与进水池底板（1）与进水池池壁（15）和进水池后墙（11） 固定在一起。

3.根据权利要求1所述的一种复合消涡抑涡的多边形进水池，所述后墙抑涡锥（13）为顶面和底面为等腰直角三角形的三棱柱体，后墙抑涡锥（13）的底面直角边长为0.30～0.35倍吸水喇叭口（6）的进口直径；后墙抑涡锥（13）的等腰直角三角形顶面和底面分别与对应的进水池侧壁（15）相贴合；后墙抑涡锥（13）的两个相互垂直的侧面分别与进水池底板（1）、进水池后墙（11）相贴合；

所述后墙抑涡锥（13）布置在进水池底板（1）上，紧贴进水池后墙（11）的墙脚；

所述后墙抑涡锥（13） 或者采用钢筋混凝结构，后墙抑涡锥（13）与进水池底板（1）与进水池池壁（15）和进水池后墙（11）同期浇筑，形成一个整体；

所述后墙抑涡锥（13）或者采用钢结构或纤维板，后墙抑涡锥（13）通过螺栓与进水池底板（1）和进水池后墙（11） 固定在一起。

4.根据权利要求1所述的一种复合消涡抑涡的多边形进水池，所述池底抑涡锥（14）布置在吸水喇叭口（6）的下方，所述池底抑涡锥（14）为尖顶等腰钝角三角棱锥体，池底抑涡锥（14）底面为等腰三角形，池底抑涡锥（14）底面设置在进水池底板（1）上，池底抑涡锥（14）其中一个侧面与进水池后墙抑涡锥（13）的对应面相贴合；池底抑涡锥（14）的另外两个面对称设置；

池底抑涡锥（14）底面宽度从0逐步增加，与进水池后墙（11）交汇时达到0.60～0.70倍吸水喇叭口（6）的进口直径；池底抑涡锥（14）沿水流方向长度为1.75～2.0倍吸水喇叭口（6）的进口直径；

所述池底抑涡锥（14）或者采用钢筋混凝结构，池底抑涡锥（14）与进水池底板（1）同期浇筑，形成一个整体；

所述池底抑涡锥（14）或者采用钢结构或纤维板，池底抑涡锥（14）通过螺栓与进水池底板（1）固定在一起。

5.根据权利要求1所述的一种复合消涡抑涡的多边形进水池，其特征是，所述进水池采用钢筋混凝土结构，长度大于等于5.0倍吸水喇叭口（6）的进口直径，宽度为2.0～2.2倍吸水喇叭口（6）的进口直径；

所述的吸水喇叭口（6） 后沿距进水池后墙（11）的距离为0.50～0.75倍吸水喇叭口（6）的进口直径；

所述的吸水喇叭口（6） 进口距进水池底板（1）的距离为0.5～0.60倍吸水喇叭口（6）的进口直径；

所述的吸水喇叭口（6）进口直径为1.25～1.35倍吸水直管（7）的直径。

6.根据权利要求1所述的一种复合消涡抑涡的多边形进水池，其特征是，所述进水池内设有拦污栅（2）、拦污栅槽（3）、检修门槽（4）、检修门（5）。