CN206681071U - 一种泵站进水池浮动式消涡装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水利设施，特别涉及一种适用于泵站进水池的浮动式消除漩涡装置。目的是提供一种可随水位变化的消涡梁装置，装置具有机构简单、安装便利、消涡效果良好的特点。技术方案是：一种泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡装置包括横向布置在进水池的至少一根消涡梁、竖直布置在进水池两侧壁部且与消涡梁两端进行滑动配合的两个凹槽以及固定在消涡梁上且为消涡梁提供浮力的浮筒。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水利设施，特别涉及一种适用于泵站进水池的浮动式消除漩涡装置。
背景技术
泵站前池作为衔接泵站进水渠和泵站流道口的重要水工构筑物，前池流态需满足水流分布均匀、不产生回流、涡流等水力条件。但有相当多的泵站工程受用地条件限制，建筑物布置往往不具备良好的水力条件，进水池流态紊乱。同时，在实际工程运行管理中，暴雨前期实行预排，对河道进行腾空，降低河道水位，进水口淹没水深较浅，泵站往往都处于特征工况外的极端低水位运行。此时，流道口极易形成漩涡，漩涡强度较强。大量的试验研究观测表明漩涡的发生位置主要位于流道口上方25°～35°角范围内。漩涡种类较多，运行中最为不利的漩涡类型主要为吸气漩涡。该类型易引发水泵叶轮气蚀破坏，甚至发生机组震动和产生噪音，直接影响机组运行效率及安全。
目前消除泵站前池漩涡的措施很多，最为常见的是在进水池内设置消涡梁，消涡效果明显。消涡梁一般设置于水面以下，但固定的消涡梁往往依据特征水位设计，难以满足泵站在排涝过程中的水位变化。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种可随水位变化的消涡梁装置，装置具有机构简单、安装便利、消涡效果良好的特点。
本实用新型提供的技术方案是：
一种泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡装置包括横向布置在进水池的至少一根消涡梁、竖直布置在进水池两侧壁部且与消涡梁两端进行滑动配合的两个凹槽以及固定在消涡梁上且为消涡梁提供浮力的浮筒。
所述消涡梁的两端分别固定一浮筒。
所述消涡梁有两根以上，两两消涡梁的间距为0.40～0.60m。
所述消涡梁布置在进水池流道口上方30°角范围内。
所述浮筒为PE制成的浮筒。
所述消涡梁制成空心且矩形截面结构，以减轻自身重量。
所述消涡梁为塑钢或铝等轻质材料。
所述浮筒与消涡梁通过螺栓连为一体。
所述进水池的左右两侧由中墩形成。
所述凹槽底部高程低于泵站最低运行水位0.50m。
本实用新型的工作原理是：消涡梁两端固定在浮筒底部，依靠装置(浮筒、消涡梁)的自身浮力及重力在固定区域内达到平衡。通过受力平衡计算，正常工作时消涡梁始终位于水面以下(一般消涡梁位于水面以下0.50m左右)。泵站在抽水过程中，消涡梁随进水池水位的改变而上下变化，始终保持在水面以下对漩涡进行破坏。
本实用新型的有益效果是：浮动式消涡梁能够适应泵站在抽排过程中不同前池水位变化，破坏漩涡生成的边界条件，阻隔漩涡生成；满足工程各水位运行要求，防涡，消涡效果良好。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型的俯视结构示意图(图中水流方向如往右方向箭头所示)。
图3为图2中A-A断面的剖视结构示意图。
图4为图2中B-B断面的剖视结构示意图。
图中：1消涡梁、2浮筒、3凹槽、4中墩、5流道口、θ为进水口上方漩涡易发范围角。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例，对本实用新型作进一步说明；本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型并不局限于以下实施例的限制。
一种泵站进水池浮动式消涡装置，所述消涡装置主要包括消涡梁1、浮筒2以及凹槽3。
消涡梁1和位于其两端的浮筒2分别通过螺栓进行连接，并形成一整体；消涡梁的两端还分别嵌入进水池两侧壁部预留且竖直布置的凹槽3内，进水池由左右两侧(即图2的上下两侧)的中墩4形成。
消涡装置整体位于流道口上方θ角度为25°～35°范围内，优选30°；消涡梁可设置1～3根。设置多个消涡梁时为达到较好的消涡效果，梁体之间间距可取0.40～0.60m。
消涡梁的宽度优选0.30m～0.50m、高度优选0.10～0.20m为宜，消涡梁的厚度优选0.01m，为确保运行时平面位置不发生位移，长度大于进水池的净宽。
浮筒2宽度与梁体1宽度相同，长度小于凹槽3深度(一般取0.30～0.50m)，浮筒壁厚取0.02～0.05m，高度可根据公式1进行力平衡试算选取。
公式1：F梁+F浮筒＝G梁+G浮筒。F梁为梁体自身浮力，F浮筒为浮筒形成浮力，G梁为梁体自身重力，G浮筒为浮筒重力。
凹槽3底部高程低于泵站最低运行水位0.50m，确保消涡梁1在最低水位运行时位于水面以下0.50m以内。
凹槽3的宽度取0.40～0.60m(大于梁体宽度0.10m)，凹槽的墩内深度根据中墩墩厚度取0.20～0.50m。
实施例一：
某泵站排涝工程流道进水口净宽5m，中墩厚度1m，最低运行水位时流道口上方淹没水深2.50m。
根据实施方式，在流道进水口上方30°范围内设置3根消涡梁，消涡梁间距0.60m。消涡梁的梁体选取空心铝合金材质，长度为5.72m，宽度0.40m，高度0.1m，壁厚0.01m,选取的梁体材质密度2.7×103Kg/m3。浮筒选取PE材质，宽度0.4m，长度0.36m，高度0.50m，壁厚0.02m，底端与梁体连接处壁厚0.05m。选取的梁体材质密度0.93×103Kg/m3。凹槽宽度0.50m，深度0.40m，槽底高程根据低于最低运行水位0.50m。
单个梁体计算浮力F梁为0.561KN,G梁重力1.515KN。单个浮筒F浮筒为0.706KN，单个浮筒G浮筒为0.231KN。
根据公式一：F梁+F浮筒＝G梁+G浮筒
装置浮力为F梁+F浮筒＝0.561+0.706×2＝1.97KN
装置重力为G梁+G浮筒＝1.515+0.231×2＝1.97KN
上述单个梁体浮筒整体装置计算能够达到力平衡，各部位尺寸选取满足要求。
经水工模型试验验证消涡装置随进水池水位上下浮动，梁体有效阻隔水流表层漩涡进入流道，本装置消涡效果良好。
Claims (10)
1.一种泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡装置包括横向布置在进水池的至少一根消涡梁(1)、竖直布置在进水池两侧壁部且与消涡梁两端进行滑动配合的两个凹槽(3)以及固定在消涡梁上且为消涡梁提供浮力的浮筒(2)。
2.根据权利要求1所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡梁的两端分别固定一浮筒。
3.根据权利要求1所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡梁有两根以上，两两消涡梁的间距为0.40～0.60m。
4.根据权利要求2或3所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡梁布置在进水池流道口上方30°角范围内。
5.根据权利要求4所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述浮筒为PE制成的浮筒。
6.根据权利要求5所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡梁制成空心且矩形截面结构，以减轻自身重量。
7.根据权利要求6所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述消涡梁为塑钢或铝。
8.根据权利要求7所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述浮筒与消涡梁通过螺栓连为一体。
9.根据权利要求8所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述进水池的左右两侧由中墩(4)形成。
10.根据权利要求9所述的泵站进水池浮动式消涡装置，其特征在于：所述凹槽底部高程低于泵站最低运行水位0.50m。
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