CN208072514U - 一种节能型虹吸井 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种节能型虹吸井，特别是一种应用于直流循环冷却水系统的节能型虹吸井，属于火电厂及核电站循环水系统技术领域。虹吸井的前端连接有虹吸井进水管，虹吸井的后端连接有虹吸井排水管，虹吸井包括虹吸井壁和设于虹吸井壁内部的溢流堰。虹吸井内部还设有水位调节装置，水位调节装置包括堰开口、启闭机和钢闸门，溢流堰上部开设有多个堰开口，每个堰开口上均安装有钢闸门，钢闸门均电连接于启闭机。本实用新型对现有的虹吸井结构进行优化，加装水位调节装置，使其能够根据循环水量动态调节堰前水位，节省循环水泵功耗，进一步降低循环水系统能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种节能型虹吸井，特别是一种应用于直流循环冷却水系统的节能型虹吸井，属于火电厂及核电站循环水系统技术领域。
背景技术
在采用直流循环冷却水系统的火电厂及核电站中，虹吸井是不可或缺的重要构筑物。虹吸井为循环水系统提供了一个稳定的液面，为出水管提供良好的水封，使虹吸稳定从而使循环水泵有一个稳定的出口压力，有利于循环水泵的运行；另外当循环水系统发生水力过渡过程时，虹吸井内大量的水有利于维持系统的稳定，防止空气进入凝汽器水侧产生弥合水锤。目前虹吸井主要有两种结构型式：正交溢流堰的虹吸井(如图1所示)和斜交溢流堰的虹吸井(如图2所示)。在循环水系统设计时，循环水系统阻力设计余量普遍留取偏大；实际运行过程中，循环水量较设计值偏大，由此使得虹吸井堰前水位高于设计值。另一方面，循环水量随季节、机组负荷不同均有较大变化，水量变化时，堰前水位也随之变化，因此，有必要优化虹吸井，使其能根据循环水量变化，动态调节堰前水位，达到节省循环水泵功耗的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种节能型虹吸井，对现有的虹吸井结构进行优化，加装水位调节装置，使其能够根据循环水量动态调节堰前水位，节省循环水泵功耗，进一步降低循环水系统能耗。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
一种节能型虹吸井，虹吸井的前端连接有虹吸井进水管，虹吸井的后端连接有虹吸井排水管，所述虹吸井包括虹吸井壁和设于虹吸井壁内部的溢流堰。虹吸井内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口、启闭机和钢闸门，溢流堰上部开设有多个堰开口，每个堰开口上均安装有钢闸门，所述钢闸门均电连接于启闭机。本实用新型优化了虹吸井的溢流堰结构型式，通过开设堰开口增加其过流能力；同时在堰开口处相应增加装配启闭机的钢闸门，用以控制循环水过流断面，从而达到调节堰前水位的目的。所述水位调节装置可根据不同循环水量自动调节钢闸门开度，维持堰前水位在设计标高下。
前述的节能型虹吸井，所述水位调节装置还包括液位传感器和控制系统，其中液位传感器设于虹吸井内，所述启闭机和液位传感器均信号连接于控制系统。通过液位传感器和控制系统实时监测水位高度，进而控制钢闸门开度，使得堰前水位始终维持在设计高程下。
前述的节能型虹吸井，所述虹吸井壁内的溢流堰将虹吸井分隔为堰前水池和堰后水池，其中所述溢流堰的前部为堰前水池，所述溢流堰的后部为堰后水池，所述堰前水池的内部设有液位传感器。
前述的节能型虹吸井，所述虹吸井壁内的溢流堰将虹吸井分隔为堰前水池和堰后水池，其中所述溢流堰的前部为堰前水池，所述溢流堰的后部为堰后水池，所述堰前水池和堰后水池的内部均设有液位传感器。
前述的节能型虹吸井，所述液位传感器为浮球式液位变送器、投入式液位变送器、电动浮筒液位变送器、磁致伸缩液位变送器中的一种。
前述的节能型虹吸井，所述控制系统为PLC控制器。
前述的节能型虹吸井，所述溢流堰上部开设有两个或三个堰开口。
进一步的，前述的虹吸井壁的顶部还铺设有虹吸井盖板。
与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：
1、对现有的虹吸井结构进行优化，加装水位调节装置，使其能够根据循环水量动态调节堰前水池的堰前水位，进一步降低循环水系统能耗；
2、优化了虹吸井的溢流堰结构型式，通过开设堰开口增加其过流能力；
3、在堰开口处相应增加装配启闭机的钢闸门，用以控制循环水过流断面，从而达到调节堰前水位的目的；
4、在虹吸井内增加液位传感器，同时配置控制系统，通过实时监测水位高度，进而控制钢闸门开度，使堰前水位始终维持在设计高程下；
5、虹吸利用高度采用堰前最低水位与凝汽器内最高水位之差进行计算，设计时即确定了虹吸利用高度，采用本实用新型使得循环水系统在不同工况下，虹吸利用高度保持在设计值下，从而降低了循环水泵的扬程，达到节能效果。
附图说明
图1是现有技术中正交溢流堰的虹吸井结构示意图；
图2是现有技术中斜交溢流堰的虹吸井结构示意图；
图3是本实用新型的平面结构示意图；
图4是本实用新型的剖面结构示意图；
图5是本实用新型中溢流堰的结构示意图；
图6是本实用新型中水位调节装置的内部连接关系示意图。
附图标记的含义：1-虹吸井进水管，2-虹吸井，201-虹吸井壁，202-虹吸井盖板，203-溢流堰，204-堰前水池，205-堰后水池，3-虹吸井排水管，401-堰开口，402-启闭机，403-钢闸门，404-液位传感器，405-控制系统。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：如图3～图6所示，一种节能型虹吸井，虹吸井2的前端连接有虹吸井进水管1，虹吸井2的后端连接有虹吸井排水管3，所述虹吸井2包括虹吸井壁201和设于虹吸井壁201内部的溢流堰203。虹吸井2内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口401、启闭机402和钢闸门403，溢流堰203上部开设有多个堰开口401，每个堰开口401上均安装有钢闸门403，所述钢闸门403均电连接于启闭机402。本实用新型优化了虹吸井2的溢流堰203结构型式，通过开设堰开口401增加其过流能力；同时在堰开口401处相应增加装配启闭机402的钢闸门403，用以控制循环水过流断面，从而达到调节堰前水位的目的。其中水位调节装置还包括液位传感器404和控制系统405，其中液位传感器404设于虹吸井2内，所述启闭机402和液位传感器404均信号连接于控制系统405。通过液位传感器404和控制系统405实时监测水位高度，进而控制钢闸门403开度，使得堰前水池204的堰前水位始终维持在设计高程下。所述水位调节装置可根据不同循环水量自动调节钢闸门403开度，维持堰前水位在设计标高下。进一步的，所述虹吸井壁201内的溢流堰203将虹吸井2分隔为堰前水池204和堰后水池205，其中所述溢流堰203的前部为堰前水池204，所述溢流堰203的后部为堰后水池205，所述堰前水池204的内部设有液位传感器404。具体的，所述液位传感器404为浮球式液位变送器、投入式液位变送器、电动浮筒液位变送器、磁致伸缩液位变送器中的一种。所述控制系统405为PLC控制器。
实施例2：如图3～图6所示，一种节能型虹吸井，虹吸井2的前端连接有虹吸井进水管1，虹吸井2的后端连接有虹吸井排水管3，所述虹吸井2包括虹吸井壁201和设于虹吸井壁201内部的溢流堰203。虹吸井2内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口401、启闭机402和钢闸门403，溢流堰203上部开设有多个堰开口401，每个堰开口401上均安装有钢闸门403，所述钢闸门403均电连接于启闭机402。本实用新型优化了虹吸井2的溢流堰203结构型式，通过开设堰开口401增加其过流能力；同时在堰开口401处相应增加装配启闭机402的钢闸门403，用以控制循环水过流断面，从而达到调节堰前水位的目的。进一步的，所述水位调节装置还包括液位传感器404和控制系统405，其中液位传感器404设于虹吸井2内，所述启闭机402和液位传感器404均信号连接于控制系统405。通过液位传感器404和控制系统405实时监测水位高度，进而控制钢闸门403开度，使得堰前水位始终维持在设计高程下。
所述虹吸井壁201内的溢流堰203将虹吸井2分隔为堰前水池204和堰后水池205，其中所述溢流堰203的前部为堰前水池204，所述溢流堰203的后部为堰后水池205，所述堰前水池204和堰后水池205的内部均设有液位传感器404。具体的，所述液位传感器404为浮球式液位变送器、投入式液位变送器、电动浮筒液位变送器、磁致伸缩液位变送器中的一种。所述控制系统405为PLC控制器。
实施例3：如图3～图6所示，一种节能型虹吸井，虹吸井2的前端连接有虹吸井进水管1，虹吸井2的后端连接有虹吸井排水管3，所述虹吸井2包括虹吸井壁201和设于虹吸井壁201内部的溢流堰203。虹吸井2内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口401、启闭机402和钢闸门403，溢流堰203上部开设有两个堰开口401，每个堰开口401上均安装有钢闸门403，所述钢闸门403均电连接于启闭机402。本实用新型优化了虹吸井2的溢流堰203结构型式，通过开设堰开口401增加其过流能力；同时在堰开口401处相应增加装配启闭机402的钢闸门403，用以控制循环水过流断面，从而达到调节堰前水位的目的。
实施例4：如图3～图6所示，一种节能型虹吸井，虹吸井2的前端连接有虹吸井进水管1，虹吸井2的后端连接有虹吸井排水管3，所述虹吸井2包括虹吸井壁201和设于虹吸井壁201内部的溢流堰203。虹吸井2内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口401、启闭机402和钢闸门403，溢流堰203上部开设有多个堰开口401，每个堰开口401上均安装有钢闸门403，所述钢闸门403均电连接于启闭机402。本实用新型优化了虹吸井2的溢流堰203结构型式，通过开设堰开口401增加其过流能力；同时在堰开口401处相应增加装配启闭机402的钢闸门403，用以控制循环水过流断面，从而达到调节堰前水位的目的。进一步的，虹吸井壁201的顶部还铺设有虹吸井盖板202。
实施例5：如图3～图6所示，一种节能型虹吸井，虹吸井2的前端连接有虹吸井进水管1，虹吸井2的后端连接有虹吸井排水管3，所述虹吸井2包括虹吸井壁201和设于虹吸井壁201内部的溢流堰203。虹吸井2内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口401、启闭机402、钢闸门403、液位传感器404和控制系统405，溢流堰203上部开设有两个或三个堰开口401，每个堰开口401上均安装有钢闸门403，所述钢闸门403均电连接于启闭机402，其中液位传感器404设于虹吸井2内，所述启闭机402和液位传感器404均信号连接于控制系统405。通过液位传感器404和控制系统405实时监测水位高度，进而控制钢闸门403开度，使得堰前水池204的堰前水位始终维持在设计高程下。所述虹吸井壁201内的溢流堰203将虹吸井2分隔为堰前水池204和堰后水池205，其中所述溢流堰203的前部为堰前水池204，所述溢流堰203的后部为堰后水池205。所述堰前水池204的内部设有液位传感器404，也可以为所述堰前水池204和堰后水池205的内部均设有液位传感器404。进一步的，所述液位传感器404为浮球式液位变送器、投入式液位变送器、电动浮筒液位变送器、磁致伸缩液位变送器中的一种。所述控制系统405为PLC控制器。
按本实用新型设计，虹吸利用高度按冬季工况小水量设计，循环水量小，堰前水位较低；当热季循环水量大时，堰前水位上升、虹吸利用高度减小，循环水泵扬程增加，此时，可通过控制系统405控制启闭机402使钢闸门403开度变大，过流能力增加，从而降低堰前液位维持在设计值下，由此降低循环水泵扬程，达到节能的效果。具体的，可以某火电厂2x1000MW机组为例，冬季堰前水池204的堰前水位高度为0.5m、夏季堰前水池204的堰前水位高度为0.7m，若采用本实用新型，使夏季堰前水位与冬季堰前水位保持一致，在确保安全性不降低的前提下，可节省循环水泵扬程0.2m，由此可使循环水系统年节省电量46万kW.h。
本实用新型的工作原理：虹吸井2包括虹吸井壁201和设于虹吸井壁201内部的溢流堰203，虹吸井2内部还设有水位调节装置；水位调节装置包括堰开口401、启闭机402、钢闸门403、液位传感器404和控制系统405，溢流堰203上部开设有多个堰开口401，每个堰开口401上均安装有钢闸门403，钢闸门403均电连接于启闭机402，其中液位传感器404设于虹吸井2内，启闭机402和液位传感器404均信号连接于控制系统405。通过液位传感器404和控制系统405实时监测水位高度，进而控制钢闸门403开度，使得堰前水池204的堰前水位始终维持在设计高程下。虹吸利用高度按冬季工况小水量设计，循环水量小，堰前水位较低；当热季循环水量大时，堰前水位上升、虹吸利用高度减小，循环水泵扬程增加，此时，可通过控制系统405控制启闭机402使钢闸门403开度变大，过流能力增加，从而降低堰前液位维持在设计值下，由此降低循环水泵扬程，达到节能的效果。
Claims (8)
1.一种节能型虹吸井，虹吸井(2)的前端连接有虹吸井进水管(1)，虹吸井(2)的后端连接有虹吸井排水管(3)，所述虹吸井(2)包括虹吸井壁(201)和设于虹吸井壁(201)内部的溢流堰(203)，其特征在于，虹吸井(2)内部还设有水位调节装置，所述水位调节装置包括堰开口(401)、启闭机(402)和钢闸门(403)，溢流堰(203)上部开设有多个堰开口(401)，每个堰开口(401)上均安装有钢闸门(403)，所述钢闸门(403)均电连接于启闭机(402)。
2.根据权利要求1所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述水位调节装置还包括液位传感器(404)和控制系统(405)，其中液位传感器(404)设于虹吸井(2)内，所述启闭机(402)和液位传感器(404)均信号连接于控制系统(405)。
3.根据权利要求2所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述虹吸井壁(201)内的溢流堰(203)将虹吸井(2)分隔为堰前水池(204)和堰后水池(205)，所述堰前水池(204)的内部设有液位传感器(404)。
4.根据权利要求2所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述虹吸井壁(201)内的溢流堰(203)将虹吸井(2)分隔为堰前水池(204)和堰后水池(205)，所述堰前水池(204)和堰后水池(205)的内部均设有液位传感器(404)。
5.根据权利要求3或4所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述液位传感器(404)为浮球式液位变送器、投入式液位变送器、电动浮筒液位变送器、磁致伸缩液位变送器中的一种。
6.根据权利要求5所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述控制系统(405)为PLC控制器。
7.根据权利要求1所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述溢流堰(203)上部开设有两个或三个堰开口(401)。
8.根据权利要求1所述的节能型虹吸井，其特征在于，所述虹吸井壁(201)的顶部还铺设有虹吸井盖板(202)。
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