CN211694000U - 一种引水式电站管道内的排沙装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种引水式电站管道内的排沙装置，包括冲沙结构、排沙管、排沙阀，所述冲沙结构设于引水管道末端，冲沙结构的出水口与排沙管连接，所述冲沙结构包括进水管道、泥沙隔栅、沉沙漏斗、沉沙室，进水管道的进水口外露在引水管道中，进水口高于引水管道的地面，泥沙隔栅上表面与引水管道四周的地面齐平，泥沙隔栅下方设置沉沙漏斗，沉沙漏斗的下方设置沉沙室，进水管下端的出水口与沉沙室相连，排沙管的进水口与沉沙室相连，排沙管的出水口设置冲沙阀。本实用新型通过在引水式电站的管道内增设排沙装置，可降低水体中的泥沙含量，还能有效的将引水管道内的脱落物收集并排出，减少泥沙对水轮机的威胁，延长机组使用寿命。

Description

一种引水式电站管道内的排沙装置

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程领域，具体是一种引水式电站管道内的排沙装置。

背景技术

建设在多泥沙河流上的水电站，泥沙磨损对水轮机造成的破坏是非常严重的，在电站进水口一般设置排沙措施，减少泥沙含量，以延长机组使用寿命。

对于引水式电站，水位落差较大，一般采用冲击式或混流式水轮机，泥沙对水轮机的破坏非常明显，更应该引起重视。通常情况下，在电站引水管道前修建沉沙池，用来降低泥沙含量。有些引水式电站的引水管道埋设在山体内，长达数十公里以上，为节省投资，开挖的管道采用喷射混凝土支护或不支护，仅仅在进入电站前的一段管道内设置钢衬。这样的设计虽然节省了投资，但管道长期在水流作用下，喷射的混凝土或表面松动的岩层会产生脱落，而设置在引水管道前的沉沙池不能对管内产生的脱落物进行拦截，额外产生泥沙或岩块，对水轮机构成严重的威胁。

实用新型内容

本实用新型提供一种引水式电站管道内的排沙装置，在引水式电站的管道内增设排沙装置，可降低水体中的泥沙含量，还能有效的将引水管道内的脱落物收集并排出，减少泥沙对水轮机的威胁，延长机组使用寿命。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种引水式电站管道内的排沙装置，包括冲沙结构、排沙管、排沙阀，所述冲沙结构设于引水管道末端，冲沙结构的出水口与排沙管连接，所述冲沙结构包括进水管道、泥沙隔栅、沉沙漏斗、沉沙室，进水管道的进水口外露在引水管道中，进水口高于引水管道的地面，泥沙隔栅上表面与引水管道四周的地面齐平，泥沙隔栅下方设置沉沙漏斗，沉沙漏斗的下方设置沉沙室，进水管下端的出水口与沉沙室相连，排沙管的进水口与沉沙室相连，排沙管的出水口设置冲沙阀。

进一步的，所述泥沙隔栅的栅条间距为250mm。

进一步的，冲沙结构下游引水管道与压力钢管连接，压力钢管的出口端与机组相连，压力钢管的进水口下半圆设置有拦污栅，拦污栅的栅条间距小于泥沙隔栅的栅条间距。

进一步的，所述拦污栅的栅条间距为100mm。

进一步的，冲沙结构为钢结构，除进水口及泥沙隔栅外，其余部分埋设在引水管道的地面下的混凝土中。

本实用新型通过设置冲沙结构，对于全衬砌的引水管道，虽然管道内基本不会产生额外的脱落物，但能对管道内水体起到第二次沉沙的作用，进一步的降低水体中的泥沙含量；对于喷射混凝土支护或不支护的引水管道，不仅能起到第二次沉沙的作用，还能有效的将管道内的脱落物收集并排出。本实用新型适用电站与泵站等水利水电工程。

附图说明

图1为本实用新型引水式电站管道内的排沙装置的平面布置图；

图2为本实用新型引水式电站管道内的排沙装置的剖面结构示意图；

图3为图1中Ⅱ—Ⅱ剖面图(引水管道剖面)；

图4为图1中Ⅲ—Ⅲ剖面图(1#机组压力钢管进口剖面)；

图5为图1中Ⅳ—Ⅳ剖面图(2#机组压力钢管进口剖面)；

图6为本实用新型中冲沙结构的立体结构示意图(周围混凝土未示意)。

图中：1—冲沙结构，2—排沙管，3—排沙阀，4—引水管道，5—冲沙结构下游引水管道，6—压力钢管，7—压力钢管拦污栅，1.1—进水管道，1.2—进水口，1.3—泥沙隔栅，1.4—沉沙漏斗，1.5—沉沙室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本实用新型实施提供一种引水式电站管道内的排沙装置，包括冲沙结构1、排沙管2、排沙阀3，所述冲沙结构1设于引水管道4末端，冲沙结构1的出水口与排沙管2连接，排沙管2的尾端设有排沙阀3。

请一并参阅图2、图3及图6，所述冲沙结构1包括进水管道1.1、泥沙隔栅1.3、沉沙漏斗1.4、沉沙室1.5，进水管道1.1的进水口1.2外露在引水管道4中，进水口1.2高于引水管道4的地面(见图3)，确保泥沙不堵塞进水口1.2，泥沙隔栅1.3上表面与引水管道4四周的地面齐平(见图3)，泥沙隔栅1.3的栅条间距为250mm，泥沙隔栅1.3下方设置沉沙漏斗1.4，沉沙漏斗1.4的下方设置沉沙室1.5。

泥沙隔栅1.3用于拦截大颗粒泥沙，小颗粒泥沙通过泥沙隔栅1.3进人沉沙室1.5，沉沙漏斗1.4四周为斜面，方便收集泥沙与排出泥沙，沉沙室1.5位于冲沙结构的最低处，进水管1.1的下端的出水口与沉沙室1.5相连。冲沙结构1为钢结构，除进水口1.2及泥沙隔栅1.3外，其余部分埋设在引水管道4的地面下的混凝土中。排沙管2的进水口与沉沙室1.5相连，排沙管2的出水口设置冲沙阀3。

冲沙结构下游引水管道5与压力钢管6连接，压力钢管6的条数根据具体工程确定，压力钢管6的进水口下半圆设置有拦污栅7(如图4和图5所示)，拦污栅7的栅条间距小于冲沙结构栅条1.2的间距，为100mm，防止大颗粒泥沙进入压力钢管6中，影响机组发电，压力钢管6的出口端与机组相连。

机组正常运行时，水体流人引水管道4，并充满引水管道4，当水体流经冲沙结构1时，水体内的小颗粒泥沙通过泥沙隔栅1.3后沉入冲沙结构1的沉沙室1.5内，大颗粒泥沙被拦截在泥沙隔栅1.3上方，因此，冲沙结构下游引水管道5内的水体泥沙降低，然后水体进入压力钢管6，压力钢管6的进水口设置有拦污栅7，对泥沙进一步拦截，水体流入压力钢管6出口端的机组，推动机组运行。

冲沙结构1中还可设置泥沙监控系统，通过监控泥沙堆积高度，控制排沙阀3的启闭，当机组运行一段时间，泥沙达到控制高度后，开启排沙管2出口端的排沙阀3，水体通过进水管道1.1与栅条1.2高速流入沉沙漏斗1.4与沉沙室1.5，对冲沙结构1的内腔形成冲刷，水流带动泥沙通过排沙管2，将泥沙排出冲沙结构1的内腔，最终排入下游河道。冲沙结构1冲沙、排沙过程中不影响机组的正常运行。对于被泥沙格栅1.3与拦污栅7拦截的大颗粒泥沙，利用机组等设备的检修期，进行搬运与清理，保证大颗粒泥沙不堵塞压力钢管进水口。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种引水式电站管道内的排沙装置，其特征在于：包括冲沙结构(1)、排沙管(2)、排沙阀(3)，所述冲沙结构(1)设于引水管道(4)末端，冲沙结构(1)的出水口与排沙管(2)连接，所述冲沙结构(1)包括进水管道(1.1)、泥沙隔栅(1.3)、沉沙漏斗(1.4)、沉沙室(1.5)，进水管道(1.1)的进水口(1.2)外露在引水管道(4)中，进水口(1.2)高于引水管道(4)的地面，泥沙隔栅(1.3)上表面与引水管道(4)四周的地面齐平，泥沙隔栅(1.3)下方设置沉沙漏斗(1.4)，沉沙漏斗(1.4)的下方设置沉沙室(1.5)，进水管(1.1)下端的出水口与沉沙室(1.5)相连，排沙管(2)的进水口与沉沙室(1.5)相连，排沙管(2)的出水口设置排沙阀(3)。

2.如权利要求1所述的引水式电站管道内的排沙装置，其特征在于：所述泥沙隔栅(1.3)的栅条间距为250mm。

3.如权利要求1或2所述的引水式电站管道内的排沙装置，其特征在于：冲沙结构下游引水管道(5)与压力钢管(6)连接，压力钢管(6)的出口端与机组相连，压力钢管(6)的进水口下半圆设置有拦污栅(7)，拦污栅(7)的栅条间距小于泥沙隔栅(1.3)的栅条间距。

4.如权利要求3所述的引水式电站管道内的排沙装置，其特征在于：所述拦污栅(7)的栅条间距为100mm。

5.如权利要求1所述的引水式电站管道内的排沙装置，其特征在于：冲沙结构(1)为钢结构，除进水口(1.2)及泥沙隔栅(1.3)外，其余部分埋设在引水管道(4)的地面下的混凝土中。

Images