CN209117542U - 泵站拦污栅拦污过栅试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种泵站拦污栅拦污过栅试验装置，属于水利工程技术领域，装置由试验段、泵装置段、出水测流段和过渡段组成，试验段由稳流栅、引水道和前池组成；系列试验拦污栅，包括大号栅距、中号栅距和小号栅距三种，中号栅距为水泵叶轮直径的1/20左右，分别与防护拦污栅安装在前池内；防护拦污栅栅距小，安装在试验拦污栅后、进水流道前，用于拦截穿过试验拦污栅的污物；安装试验拦污栅，栅面后倾与水平面呈75°～90°，底部用四颗螺钉固定在前池底部，上部固定在支架上。本试验装置科学合理，能够模拟泵站拦污栅拦污过栅情况，确定合理栅距，在保证水泵不缠堵前提下，让污物通过拦污栅和水泵，减小拦污水头损失，减小清污费用，保证泵站安全、高效运行。
Description
技术领域
本实用新型属于水利工程技术领域，涉及一种泵站拦污栅拦污过栅试验装置，具体的说是涉及一种包括试验循环装置、试验拦污栅及防护拦污栅的泵站拦污栅拦污过栅试验装置。
背景技术
泵站、特别是排涝泵站，取水河道存在大量污物，包括水生植物、工业垃圾和生活垃圾，例如：水草、塑料制品、编织袋、树枝等，其中，又以水草、编织袋、塑料袋为最多。为防止大量污物、特别是大体积污物随水流进入水泵，对水泵造成堵塞和破坏，一般在泵站进口设置拦污栅。
为便于布置、安装和清污，泵站一般采用平面拦污栅，依靠均匀分布的栅条拦截污物，栅条之间的间隙为过流通道。两相邻栅条净间距称为栅距，栅距小，能够拦截较小污物，污物拦截率高，水泵机组安全，但拦污栅造价高，栅体固有水头损失大，拦污水头损失大，水泵运行扬程高，运行费用大，清污费用高。相反，栅距大，拦污栅造价低，栅体固有水头损失小，污物拦截效率低，清污费用低，拦污水头损失小，水泵运行费用低，但栅距过大，通过拦污栅的污物大，容易在泵内缠堵，影响水泵运行的能量性能与安全性能。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述泵站拦污栅栅距选用问题，提出一种泵站拦污栅拦污过栅试验装置，包括试验循环装置、试验拦污栅及防护拦污栅，试验拦污栅按实际泵站水泵叶轮直径大小选用栅距，用于模拟实际泵站拦污栅拦污情况，研究污物拦截与过栅机理，分析影响因素，确定合理栅距，保证不缠堵水泵的较小污物过栅，拦截缠堵水泵的较大污物。
本实用新型的技术方案是：泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述试验装置由试验段、泵装置段、出水测流段和过渡段组成；所述试验段依次由第一稳流栅、引水道和前池连接组成，前池内安装有试验拦污栅和防护拦污栅，所述试验拦污栅在前，所述防护拦污栅在后，防护拦污栅介于试验拦污栅和进水流道之间；所述试验拦污栅和防护拦污栅分别由边框、横梁、栅条构成，安装时所述横梁垂直于来流方向，栅面向后倾斜，栅面与水平面呈安放角设置，底部用四颗螺钉固定于前池的底部，上部用扎绳固定在安装于前池顶端的支架上；所述泵装置段依次由进水流道、水泵机组、出水管、调节阀连接组成；所述出水测流段依次由出水池、第二稳流栅、全宽堰连接组成；所述过渡段连接所述出水测流段和试验段。
所述前池和进水流道均用透明有机玻璃制成。
所述试验拦污栅和防护拦污栅宽度小于前池宽度2～3mm，高度要求按一定角度安装在前池内时上部高出前池上端面。
所述试验拦污栅包括大号栅距、中号栅距和小号栅距三种试验拦污栅，分别安装在前池内，用于试验确定污物过栅概率与栅距的关系，考虑拦污栅的实际总宽度，中号栅距取实际泵站轴流泵或导叶式混流泵叶轮直径的1/20左右，大号栅距和小号栅距分别取中号栅距的1.5～1.8倍和0.4～0.7倍；试验拦污栅全部用扁形不锈钢条焊接而成，不生锈，水流阻力小，具有足够强度和刚度。
所述防护拦污栅的边框和横梁与所述试验拦污栅相同，采用扁形不锈钢条，栅条采用直径2mm不锈钢丝，栅距8～12mm。
所述试验拦污栅安装，其栅面向后倾斜，栅面与水平面呈75°～90°安放角。
所述防护拦污栅安装，其栅面向后倾斜，栅面与水平面呈75°～90°安放角。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，结构上，在试验段分别安装不同栅距的试验拦污栅用以模拟实际泵站拦污栅，其后设有防护拦污栅防止污物进入试验水泵，装置结构新颖，科学合理，易于实现，能够较好模拟原型泵站拦污栅拦污过栅情况，通过试验研究，确定具体泵站拦污栅科学合理的栅距，保证在污物不缠堵水泵的前提下，尽量让其通过拦污栅和水泵，减小拦污水头损失，减小清污费用，保证泵站高效、安全运行。
附图说明
图1为本实用新型装置结构示意图。
图2为本实用新型中试验段与泵装置段纵剖面结构示意图。
图3为本实用新型中试验拦污栅结构与安装示意图。
图4为本实用新型实施例试验拦污栅平面图。
图中：第一稳流栅1、引水道2、前池3、试验拦污栅4、边框4-1、横梁4-2、栅条4-3、螺钉4-4、支架4-5、防护拦污栅5、进水流道6、水泵机组7、出水管8、调节阀9、出水池10、第二稳流栅11、全宽堰12、过渡段13。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1-3所示，泵站拦污栅拦污过栅试验装置，由试验段、泵装置段、出水测流段和过渡段组成；所述试验段依次由第一稳流栅、引水道和前池组成，前池内安装有试验拦污栅和防护拦污栅，所述试验拦污栅在前，所述防护拦污栅在后，防护拦污栅介于试验拦污栅和进水流道之间；所述试验拦污栅和防护拦污栅分别由边框、横梁、栅条构成，所述横梁垂直于来流方向，栅面向后倾斜，栅面与水平面呈安放角设置，底部用四颗螺钉固定于前池的底部，上部用扎绳固定在安装于前池顶端的支架上；所述泵装置段依次由进水流道、水泵机组、出水管、调节阀连接组成；所述出水测流段依次由出水池、第二稳流栅、全宽堰连接组成；所述过渡段连接所述出水测流段和试验段。
如图1-3所示，泵站拦污栅拦污过栅试验装置，前池3和进水流道6均用透明有机玻璃制成；试验拦污栅4和防护拦污栅5宽度小于前池3宽度2～3mm，高度要求按一定角度安装在前池内时上部高出前池上端面；试验拦污栅4包括大号栅距、中号栅距和小号栅距三种试验拦污栅，用于试验确定污物过栅概率与栅距的关系，考虑拦污栅的实际总宽度，中号栅距取实际泵站轴流泵或导叶式混流泵叶轮直径的1/20左右，大号栅距和小号栅距分别取中号栅距的1.5～1.8倍和0.4～0.7倍；试验拦污栅4全部用扁形不锈钢条焊接而成，不生锈，水流阻力小，具有足够强度和刚度；防护拦污栅5的边框和横梁与试验拦污栅相同，采用扁形不锈钢条，栅条采用直径2mm不锈钢丝，栅距8～12mm；所述试验拦污栅安装，其栅面向后倾斜，栅面与水平面呈75°～90°安放角；所述防护拦污栅安装，其栅面向后倾斜，栅面与水平面呈75°～90°安放角。
实施例：
泵站拦污栅拦污过栅试验装置实施方式如下：根据湿室型泵站进水池流速v≤0.5m/s，大型泵站进水流道进口流速在v＝0.5～1.0m/s，试验流速取0.5m/s，池宽取0.5m，池深取0.4m，计算需要试验流量：
Q＝vA＝0.5×0.5×0.4＝0.1m3/s＝360m3/h
前池高度0.73m，宽度0.5m；肘形进水流道进口宽度B＝0.5m，进水流道长度XL＝0.7m，进水流道进口高度Hj＝0.34m；全宽堰宽B＝0.65m，渠深L＝0.81m，最大堰上水头h＝0.30m。
试验工况下泵装置净扬程0.75m，计算管道和两个弯头水头损失，得水泵扬程为1.0m；试验流速范围0.4～0.6m/s，计算得试验所需流量范围288～432m3/h。因此选用200ZLD-3立式轴流泵及其配套电机，流量范围Q＝326～443m3/h，扬程H＝2.1～4.1m，电机功率5.5kW，通过调节出水管上的调节阀开度调节流量满足试验要求。
试验拦污栅实施方式如下：根据试验台前池尺寸，确定拦污栅宽度、高度分别为497mm、850mm。某大型泵站轴流泵叶轮直径1.8m，结合试验拦污栅总宽度，选取大号栅距、中号栅距和小号栅距为156mm、93mm和51.22mm，分别设计制作试验拦污栅如图4(a)、(b)和(c)所示。
试验拦污栅设计数据如表1所示：
表1试验拦污栅结构参数
防护拦污栅实施方式如下：按要求设计制作防护拦污栅，高度、宽度与试验拦污栅相同，横梁净距为150mm，栅条采用2mm不锈钢丝，栅距为10mm。
试验拦污栅与防护拦污栅安装方式如下：按要求及图2、图3安装试验拦污栅与防护拦污栅。
Claims (7)
1.泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述试验装置由试验段、泵装置段、出水测流段和过渡段组成；所述试验段依次由第一稳流栅(1)、引水道(2)和前池(3)连接组成，前池内安装有试验拦污栅(4)和防护拦污栅(5)；安装位置，所述试验拦污栅(4)在前，所述防护拦污栅(5)在后，防护拦污栅(5)介于试验拦污栅(4)和进水流道(6)之间；所述试验拦污栅(4)由边框(4-1)、横梁(4-2)和栅条(4-3)构成，全部用扁形不锈钢条焊接而成，不生锈，水流阻力小，具有足够强度和刚度；安装时所述横梁(4-2)垂直于来流方向，栅面向后倾斜，栅面与水平面呈安放角设置，底部用四颗螺钉(4-4)固定于前池(3)的底部，上部用扎绳固定在安装于前池(3)顶端的支架(4-5)上；所述防护拦污栅(5)的边框和横梁与所述试验拦污栅(4)相同，采用扁形不锈钢条，栅条采用直径2mm不锈钢丝，安装方法与所述试验拦污栅相同；所述泵装置段依次由进水流道(6)、水泵机组(7)、出水管(8)、调节阀(9)连接组成；所述出水测流段依次由出水池(10)、第二稳流栅(11)、全宽堰(12)连接组成；所述过渡段(13)连接所述出水测流段和试验段。
2.根据权利要求1所述的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述前池(3)和进水流道(6)均用透明有机玻璃制成。
3.根据权利要求1所述的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述试验拦污栅(4)和防护拦污栅(5)宽度小于前池(3)宽度2～3mm，高度要求按一定角度安装在前池内时上部高出前池上端面。
4.根据权利要求1所述的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述试验拦污栅(4)包括大号栅距、中号栅距和小号栅距三种试验拦污栅，分别安装在前池内，用于试验确定污物过栅概率与栅距的关系，考虑拦污栅的实际总宽度，中号栅距取实际泵站轴流泵或导叶式混流泵叶轮直径的1/20左右，大号栅距和小号栅距分别取中号栅距的1.5～1.8倍和0.4～0.7倍。
5.根据权利要求1所述的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述防护拦污栅(5)栅距为8～12mm。
6.根据权利要求1所述的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述试验拦污栅(4)安装，其栅面向后倾斜，栅面与水平面呈75°～90°安放角。
7.根据权利要求1所述的泵站拦污栅拦污过栅试验装置，其特征在于：所述防护拦污栅(5)安装，其栅面向后倾斜，栅面与水平面呈75°～90°安放角。
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|---|---|---|---|---|
| CN112133179A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-25 | 扬州大学 | 一种基于高水位密闭水箱近距离内形成自由液面的拦污栅实验台 |
| CN118294613A (zh) * | 2024-06-05 | 2024-07-05 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 节能多模式管道污水模拟系统 |
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| CN112133179B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-04-15 | 扬州大学 | 一种基于高水位密闭水箱近距离内形成自由液面的拦污栅实验台 |
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