專利名稱：用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄壁堰虹吸井，尤其涉及一種用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn) 式薄壁堰虹吸井。特別適用于火電站直流供水系統(tǒng)，屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有直流供水電廠虹吸井中的溢流堰多為固定式薄壁堰、寬頂堰和實(shí)用 堰，同時(shí)在機(jī)組檢修期間，為放空循環(huán)水管，需在底部敷設(shè)排空管。在虹吸井
后，排水口前設(shè)有檢修閘門z在機(jī)組檢修期間，擋住下游水流。 現(xiàn)有技術(shù)主要有以下缺點(diǎn)和不足-
(1) 無(wú)論是采用固定式薄壁堰、寬頂堰還是實(shí)用堰，堰頂高度均不能根 據(jù)過(guò)堰水流和下游水位的變化而改變?？衫煤缥叨染鶕?jù)夏季循環(huán)水量和 設(shè)計(jì)水位進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能保持虹吸井前水位為定值，從而引起凝汽器頂部真空 壓力出現(xiàn)波動(dòng)。并且在冬季循環(huán)水量少，下游水位低時(shí)，虹吸井前水位較低， 為保持凝汽器頂部的真空壓力，不能最大限度的利用虹吸高度，需增大水泵揚(yáng) 程，從而增大了電廠的運(yùn)行費(fèi)用。 '
(2) 在機(jī)組檢修時(shí)，只能通過(guò)堰底部敷設(shè)的排水管進(jìn)行排空循環(huán)水管中 的水，操作不方便，也不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(3) 需要專門設(shè)置檢修閘門，，檢修循環(huán)水管，利用率較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的虹吸井運(yùn)行費(fèi)用高、檢修不方便 的缺點(diǎn)，提供一種運(yùn)行費(fèi)用低、檢修方便的用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁
堰虹吸井。
, 本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，包括井體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 在井體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)軸、薄壁堰、 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)和胸墻組成；井體的底部設(shè)有閘門槽，旋轉(zhuǎn)軸位于閘門槽旁并埋設(shè) 在井體的底板中，薄壁堰與旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)式連接，薄壁堰的形狀和大小與閘門槽 對(duì)應(yīng)并足夠?qū)㈤l門槽完全封蓋；液壓?jiǎn)㈤]機(jī)設(shè)在井體之上、薄壁堰的前方，液 壓?jiǎn)㈤]機(jī)的輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸與薄壁堰連接；胸墻設(shè)置在井體的頂板上并向下 伸出。本發(fā)明的目的還可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在旋轉(zhuǎn)軸與井體的底板的連接處可以設(shè)置止水 橡膠，或者在薄壁堰與井體的底板的接觸處可以設(shè)置止水橡膠；用于止水。薄 壁堰可以繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一種實(shí)施方式是薄壁堰可以由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其兩側(cè)均為鋼板， 中間為鋼梁，通過(guò)焊接將所述鋼板與鋼梁構(gòu)成焊接連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一種實(shí)施方式是薄壁堰3可以由合金材料構(gòu)成，或者由鋼筋水 泥板結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
本發(fā)明的一種實(shí)施方式是液壓?jiǎn)㈤]機(jī)可以包含有二個(gè)輸出端，所述的二 個(gè)輸出端各通過(guò)一聯(lián)動(dòng)軸與薄壁堰連接。
采用本發(fā)明具有如下突出的有益效果
本發(fā)明是根據(jù)旋轉(zhuǎn)式薄壁堰泄控能力，結(jié)合循環(huán)水系統(tǒng)的特點(diǎn)，研究旋轉(zhuǎn) 式薄壁堰在虹吸井中利用，可以節(jié)省投資、節(jié)省年運(yùn)行費(fèi)用，具有操作方便、 較好的利用價(jià)值等有益效果
1、 可以根據(jù)循環(huán)水量和下游水位的變化，通過(guò)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)調(diào)整薄壁堰開(kāi) 啟角度從而調(diào)整堰頂高度，保持虹吸井前水位為定值，保持凝汽器頂部真空壓 力為定值，在任何情況下，都可以最大限度的利用虹吸高度，從而節(jié)省了水泵 揚(yáng)程，節(jié)省了電廠的運(yùn)行費(fèi)用。
2、 不需在堰的底部敷設(shè)排空水管，機(jī)組檢修時(shí)，完全開(kāi)啟薄壁堰，則可 以實(shí)現(xiàn)放空循環(huán)水管的中水，使用方便。
3、 在機(jī)組檢修期間，完全關(guān)閉薄壁堰，則可以阻擋下游水位。
4、 實(shí)現(xiàn)堰閘合一，節(jié)省投資，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，使用方便。
圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施例
具體實(shí)施例1
圖1構(gòu)成本發(fā)明的具體實(shí)施例1。
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括井體1，在井體1內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)，旋
轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)軸2、薄壁堰3、液壓?jiǎn)㈤]機(jī)4和胸墻5組成；井體1 的底部設(shè)有閘門槽1-1，旋轉(zhuǎn)軸2位于閘門槽1-1旁并埋設(shè)在井體1的底板1-2 中，薄壁堰3與旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)式連接，薄壁堰3的形狀和大小與閘門槽1-1對(duì)應(yīng)并足夠?qū)㈤l門槽1-1完全封蓋；液壓?jiǎn)㈤]機(jī)4設(shè)在井體1之上、薄壁堰3的 前方，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)4的輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸6與薄壁堰3連接；胸墻5設(shè)置在井 體1的頂板1-3上并向下伸出。
本實(shí)施例中在旋轉(zhuǎn)軸2與井體1的底板1-2的連接處可以設(shè)置止水橡膠， 或者在薄壁堰3與井體1的底板1-2的接觸處可以設(shè)置止水橡膠；用于止水。 薄壁堰3可以繞旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)。薄壁堰3由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其兩側(cè)均為鋼板，中 間為鋼梁，通過(guò)焊接將所述鋼板與鋼梁構(gòu)成焊辯連接結(jié)構(gòu)。液壓?jiǎn)㈤]機(jī)4可包 含有二個(gè)輸出端，所述的二個(gè)輸出端各通過(guò)一聯(lián)動(dòng)軸6與薄壁堰3連接。
本發(fā)明的工作原理如下
如圖1所示，狀態(tài)A為虹吸井處于完全關(guān)閉工況，狀態(tài)B為虹吸井處于 完全開(kāi)啟工況。在正常工況下，薄壁堰3成傾斜狀態(tài)，水流通過(guò)薄壁堰3的堰 頂溢流。本發(fā)明可以根據(jù)堰流公式，研究薄壁堰開(kāi)啟角度與過(guò)流量關(guān)系曲線以 及與下游水位的關(guān)系。根據(jù)下游水位和i流量不同，通過(guò)控制液壓?jiǎn)㈤]機(jī)4自 動(dòng)控制薄壁堰3的傾斜角度e 。即啟動(dòng)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)4，自動(dòng)調(diào)節(jié)薄壁堰3的開(kāi) 啟角度e，控制上游水位不變，達(dá)到保持可利用虹吸高度不變的目的。
影響旋轉(zhuǎn)式薄壁堰的過(guò)流特性的主要因素有上游總水頭H0，上游來(lái)流 斷面平均速度u，重力加速度g，水流粘滯系數(shù)v，薄壁堰傾斜角度e，薄壁堰 高度L，下游高于堰頂?shù)乃頷s。即旋轉(zhuǎn)式薄壁堰的泄流能；6可以用方程表示
f ( H0 ， u ，g ， v , 9 ， L , hs ) = 0
釆用布肯漢姆方法進(jìn)行因次分析，把H0和g作為基本物理量，則其他物 理量可用因次關(guān)系式來(lái)表示。
過(guò)堰單寬流量
/2 " v
2 Wg''
'2 //。 //0
令m = ^-( V
，'、 3/1/
2 ^V2
仏仏
m即為旋轉(zhuǎn)式薄壁堰的流量系數(shù)。其中_^和雷諾數(shù)的倒數(shù)1/]^具
哈/2
有相同的因次，則J ,,可以表示為雷諾數(shù)Re的關(guān)系式，流量系數(shù)m可以表式中Re——上游來(lái)流的雷諾數(shù)；e——薄壁堰傾斜角度；
!——薄壁堰相對(duì)于上游水頭的長(zhǎng)度；
i——淹沒(méi)出流時(shí)相對(duì)淹沒(méi)度。
仏
由上式可以看出，旋轉(zhuǎn)式薄壁堰的過(guò)流特性主要受上游來(lái)流的雷諾數(shù)Re，
薄壁堰傾斜角度e ，薄壁堰的相對(duì)長(zhǎng)度^和相對(duì)淹沒(méi)度l^的影響。
前蘇聯(lián)阿維爾基耶夫關(guān)于薄壁堰和圓頭實(shí)用堰的試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果表明，自由
水舌情況下在雷諾數(shù)(單寬流量與運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)的比值)大于3 000 5000時(shí)，水流進(jìn)入自動(dòng)模型區(qū)。在自動(dòng)模型區(qū)，雷諾數(shù)對(duì)流量系數(shù)的影響很小，可以忽略不計(jì)。虹吸井中的水流雷諾數(shù)超過(guò)5000,故影響可以忽略。
虹吸井確定后，薄壁堰長(zhǎng)度一定，在同一工況下，上有水頭一定，則流量系數(shù)m只與傾斜角度6和下游高于堰頂?shù)乃頷s有關(guān)。
在下游水位較低的自由出流工況下，流量系數(shù)m只與傾斜角度e有關(guān)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)傾斜角度，保持上有水位不變。
在下游水位較高的淹沒(méi)出流工況下，流量系數(shù)流量系數(shù)m與傾斜角度0和下游高于堰頂?shù)乃頷s有關(guān)。而下游高于堰頂?shù)乃頷s可以通過(guò)傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也即流量系數(shù)m仍可以通過(guò)傾斜角度e進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保持上有水位不變。
當(dāng)上游來(lái)流量變化時(shí)，同樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)薄壁堰傾斜角度0 ，保持上游水位不變。從而實(shí)現(xiàn)在任何工況下，維持可利用虹吸高度最大，減小水泵揚(yáng)程，節(jié)約水泵的運(yùn)行費(fèi)用。
在機(jī)組檢修期間，下游水位較高時(shí)，薄壁堰完全關(guān)閉，堰頂與胸墻連在一起，可以阻擋下游水流倒流進(jìn)入循環(huán)水管內(nèi)；下游水位較低時(shí)，則可以完全開(kāi)啟薄壁堰，放空循環(huán)水系統(tǒng)的余水，方便系統(tǒng)的檢修。
其他實(shí)施方式
本發(fā)明其他實(shí)施方式的特點(diǎn)是薄壁堰3可以由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，也可以由合金材料構(gòu)成，還可以由鋼筋水泥板結(jié)構(gòu)構(gòu)成。都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，包括井體(1)，其特征是在井體(1)內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)軸(2)、薄壁堰(3)、液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)和胸墻(5)組成；井體(1)的底部設(shè)有閘門槽(1-1)，旋轉(zhuǎn)軸(2)位于閘門槽(1-1)旁并埋設(shè)在井體(1)的底板(1-2)中，薄壁堰(3)與旋轉(zhuǎn)軸(2)旋轉(zhuǎn)式連接，薄壁堰(3)的形狀和大小與閘門槽(1-1)對(duì)應(yīng)并足夠?qū)㈤l門槽(1-1)完全封蓋；液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)設(shè)在井體(1)之上、薄壁堰(3)的前方，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)的輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸(6)與薄壁堰(3)連接；胸墻(5)設(shè)置在井體(1)的頂板(1-3)上并向下伸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，其特征是在旋轉(zhuǎn)軸(2)與井體(1)的底板(1-2)的連接處設(shè)置止水橡膠，或者在薄壁堰(3)與井體(1)的底板(1-2)的接觸處設(shè)置止水橡膠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，其特征是薄壁堰(3)由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其兩側(cè)均為鋼板，中間為鋼梁，通過(guò)焊接將所述鋼板與鋼梁構(gòu)成焊接連接結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，其特征是薄壁堰3由合金材料構(gòu)成，或者由鋼筋水泥板結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1可2所述的用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，其特征是液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)包含有二個(gè)輸出端，所述的二個(gè)輸出端各通過(guò)一聯(lián)動(dòng)軸(6)與薄壁堰(3)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于火電站供水系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式薄壁堰虹吸井，包括井體(1)，其特征是在井體(1)內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)式薄壁堰結(jié)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)軸(2)、薄壁堰(3)、液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)和胸墻(5)組成；井體(1)的底部設(shè)有閘門槽(1-1)，旋轉(zhuǎn)軸(2)位于閘門槽(1-1)旁并埋設(shè)在井體(1)的底板(1-2)中，薄壁堰(3)與旋轉(zhuǎn)軸(2)旋轉(zhuǎn)式連接，薄壁堰(3)的形狀和大小與閘門槽(1-1)對(duì)應(yīng)并足夠?qū)㈤l門槽(1-1)完全封蓋；液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)設(shè)在井體(1)之上、薄壁堰(3)的前方，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)(4)的輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸(6)與薄壁堰(3)連接；胸墻(5)設(shè)置在井體(1)的頂板(1-3)上并向下伸出。本發(fā)明具有節(jié)省投資、節(jié)省年運(yùn)行費(fèi)用、操作方便的效果。
文檔編號(hào)E02B7/00GK101509244SQ20091003801
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者波 李, 王明才, 龍國(guó)慶 申請(qǐng)人:廣東省電力設(shè)計(jì)研究院