CN217325219U

CN217325219U - 水电冬季水工钢闸门除冰装置

Info

Publication number: CN217325219U
Application number: CN202220823999.XU
Authority: CN
Inventors: 赵禹博
Original assignee: Datang Heilongjiang New Energy Development Co ltd Jixian Taiping Wind Power Generation Branch
Current assignee: Datang Heilongjiang New Energy Development Co ltd Jixian Taiping Wind Power Generation Branch
Priority date: 2022-04-11
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2032-04-11

Abstract

本实用新型涉及一种水电冬季水工钢闸门除冰装置。目前，在天气升温时冰层会产生膨胀压力，当水位升降时会产生上抬或下拉力，对闸门和闸墩均会产生破坏作用。一种水电冬季水工钢闸门除冰装置，其组成包括：浮桶（1）、镀锌铁链（2）、喷嘴（3）、排水干管（4）和潜水泵（5），浮桶、镀锌铁链、喷嘴、排水干管和潜水泵组成除冰系统，且将整套除冰系统放入水中，潜水泵的出水口与排水干管连接，且潜水泵的电源接出水面，排水干管的均匀的连接有一组结构相同的喷嘴；排水干管上连接有下吊环，下吊环与镀锌铁链的一端连接，镀锌铁链的另一端与上吊环连接。本实用新型应用于水电领域。

Description

水电冬季水工钢闸门除冰装置

技术领域

本实用新型涉及一种水电冬季水工钢闸门除冰装置。

背景技术

目前，在天气升温时冰层会产生膨胀压力，当水位升降时会产生上抬或下拉力，由于闸门未考虑冰荷载，这两种力会造成闸门和闸墩超载，对闸门和闸墩均会产生破坏作用。特别是两种力同时发生时，大大增加了对闸门和闸墩的破坏性。闸门和闸墩在超荷载状态下运行，使闸门在冰压力作用下上抬开启和产生一定塑性变形。由于冰压力及弧形闸门水推力联合作用在闸墩两侧牛腿上使闸墩产生拉力，当闸墩所受的拉力大于闸墩所能承受的极限抗拉强度时，就会造成闸墩的开裂，并且为垂直裂缝。如果边墩开裂贯穿后，将会增加绕闸渗流，给下游渠道破冰增加更大的工作量。因此，冬季必须在结冻的闸门前进行破冰，避免冰压力对水库水工建筑物的破坏。

纬度、高寒地区水电站大坝进水口除冰原有方式以人工除冰、电热除冰和厂用气吹扫除冰三种方式，人工除冰安全风险大，且无法清理闸门门槽结冰；电热除冰投入成本大，维护成本高；厂用气吹扫除冰由于大坝与厂区距离太远，不适用于引水式电站。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水电冬季水工钢闸门除冰装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种水电冬季水工钢闸门除冰装置，其组成包括：浮桶、镀锌铁链、喷嘴、排水干管和潜水泵，其特征是：所述的浮桶、所述的镀锌铁链、所述的喷嘴、所述的排水干管和所述的潜水泵组成除冰系统，且将整套除冰系统放入水中，所述的潜水泵的出水口与所述的排水干管连接，且所述的潜水泵的电源接出水面，所述的排水干管的均匀的连接有一组结构相同的喷嘴；

所述的排水干管上连接有下吊环，所述的下吊环与镀锌铁链的一端连接，所述的镀锌铁链的另一端与上吊环连接，所述的上吊环与所述的浮桶连接；

所述的排水干管与所述的喷嘴组成管路部分。

所述的水电冬季水工钢闸门除冰装置，所述的排水干管采用Ф50mm的镀锌管，长度为7.2m。

所述的水电冬季水工钢闸门除冰装置，所述的喷嘴采用Ф15mm的镀锌管6只，长度为0.2 m。

所述的水电冬季水工钢闸门除冰装置，所述的潜水泵的出口管采用Ф50 mm的镀锌管1只，长度为0.2 m

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型可以使大坝闸门前不发生结冰现象，在零下25℃温度下进水口闸门操作流畅，无卡涩现象，能满足紧急事故关闭的需要。并且闸门前后无冰面挤压，水工建筑物状态良好。

本实用新型采用浪涌式除冰装置可以以较低的成本进行除冰，无环境污染风险，避免人员施工风险，维护简单，可根据实际气候需要调整水泵运行间隔减少耗能，进一步经济化，降低成本，利于推广。

本实用新型将整套除冰系统放入水中，浮筒与除冰管路使用镀锌铁链连接，保证连接可靠，铁链长度4.5米，管路下方与潜水泵连接，潜水泵电源接出水面，弹簧式电线留有足够的长度，保证浮筒根据水库水位变化时不损坏水泵电源接口。除冰装置投入运行后，根据时间继电器设定情况进行间隔运行。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、浮桶，2、镀锌铁链，3.喷嘴，4、排水干管，5、潜水泵。

具体实施方式：

实施例1：

一种水电冬季水工钢闸门除冰装置，其组成包括：浮桶1、镀锌铁链2、喷嘴3、排水干管4和潜水泵5，所述的浮桶、所述的镀锌铁链、所述的喷嘴、所述的排水干管和所述的潜水泵组成除冰系统，且将整套除冰系统放入水中，所述的潜水泵的出水口与所述的排水干管连接，且所述的潜水泵的电源接出水面，所述的排水干管的均匀的连接有一组结构相同的喷嘴；所述的排水干管上连接有下吊环，所述的下吊环与镀锌铁链的一端连接，所述的镀锌铁链的另一端与上吊环连接，所述的上吊环与所述的浮桶连接；所述的排水干管与所述的喷嘴组成管路部分。

实施例2：

浪涌式除冰原理：根据东北地区水库结冰以后冰面下的水温随水的深度增加而升高特点，用潜水泵把库区内底层0 ～5 ℃的水抽到水面附近，通过上面穿有小孔布设在水面附近的管道进行喷射，搅动和加热建筑物周边的表层水防止结冰。经过理论计算及试验后，调整并固定好扬水干管深度，使潜水泵正常运行时水面泛出水花，达到涌浪的效果。最优工作状态是允许水工建筑物周边有一层薄冰，这样既能避免多余热量向水面以上散失，又能防止水面结成厚冰层形成冰压力。

实施例3：

（一）整体布置

为保证除冰质量，每孔弧形门前设置两套除冰系统，大坝水位标尺处设置一套除冰系统，保证水位监视。除冰系统设置在检修门槽内，距闸门1 m 左右。

（二）系统构成

弧门破冰系统主要包括管路系统、潜水泵、自动控制系统、升降（漂浮）系统及监控系统五部分。

（三）管路部分

管路部分主要由排水干管、喷嘴组成。

排水干管采用Ф50mm的镀锌管，长度为7.2m；喷嘴采用Ф15mm的镀锌管6只，长度为0.2 m；潜水泵出口管Ф50 mm的镀锌管1只，长度为0.2 m。

（四）潜水泵

流量选择

为了达到最好的涌浪的效果，预计从喷嘴喷出1.00m，根据计算：潜水泵选型流量大于20立方米/小时。

扬程选择

潜水泵工作深度3-4米，计算管路水头损失，选用扬程8m以上的潜水泵。

（五）升降设施

为保证除冰系统能在库区水位变化的情况下适时调整潜水泵入水深度，特制订两项调整方案。

方案一：使用手动绞盘调整。

优点是除冰系统固定牢靠，升降方便，除冰系统装设、拆除方便，成本较低。

缺点是维护不方便，需要人为调整不方便

方案二：使用浮桶平台调整，，并用绳索固定浮桶在一定范围内活动，防止浮桶移动。每个除冰装置需要两个浮桶。

优点是可以自动调整，保证潜水泵在最优状态运行。

缺点是除冰系统装设、拆除不方便。

（六）控制回路选择

控制回路采用时间继电器控制，通过整定时间继电器动作时间实现水泵启动频率调整工作，主要由控制箱一个，接触器13个（16A），总空气开关一个（80A），过负荷热偶继电器13个，时间继电器26个。时间继电器根据除冰装置多少进行配置。电气回路采用弹簧伸缩式电线进行布线，防止水位变化影响电源稳定对水泵运行产生影响。

（七）运行监控方式

监控系统采用摄像头远方监控系统，实时监视水面水花和结冰情况。

Claims

1.一种水电冬季水工钢闸门除冰装置，其组成包括：浮桶、镀锌铁链、喷嘴、排水干管和潜水泵，其特征是：所述的浮桶、所述的镀锌铁链、所述的喷嘴、所述的排水干管和所述的潜水泵组成除冰系统，且将整套除冰系统放入水中，所述的潜水泵的出水口与所述的排水干管连接，且所述的潜水泵的电源接出水面，所述的排水干管的均匀的连接有一组结构相同的喷嘴；

所述的排水干管与所述的喷嘴组成管路部分。

2.根据权利要求1所述的水电冬季水工钢闸门除冰装置，其特征是：所述的排水干管采用Ф50mm的镀锌管，长度为7.2m。

3.根据权利要求1所述的水电冬季水工钢闸门除冰装置，其特征是：所述的喷嘴采用Ф15mm的镀锌管6只，长度为0.2 m。

4.根据权利要求1所述的水电冬季水工钢闸门除冰装置，其特征是：所述的潜水泵的出口管采用Ф50 mm的镀锌管1只，长度为0.2 m。