本實用新型涉及一種新型裝配式泵站檢修平臺消渦裝置,屬于水利工程、市政工程技術領域。
背景技術:
進水池內的流速分布不均勻,或者出現漩渦,不僅會顯著降低水泵的能量性能和汽蝕性能,而且還可能導致水泵機組的震動,甚至無法正常工作。只有具備良好的進水條件才能保證水泵安全高效運行。開敞式進水池在國內外實際工程中應用廣泛,所以眾多國內外專家學者對開敞式進水池進行了大量試驗研究工作,獲得不少有益的成果,并應用于工程實踐。工程設計中,經常需在進水池中增加檢修平臺,以便于安裝和檢修設備。進水池內設置檢修平臺后,使進水池內變得紊亂復雜;同時檢修平臺下方易出現橫軸漩渦,導致喇叭口出口水力性能有所降低。
為消除進水池內漩渦,防止渦帶形成,并改善進水池流態,目前已有專利涉及相關措施:發明專利申請201510153321X提出在封閉式進水池中喇叭口正下方設置一個1/4橢圓錐面錐形臺,用以改善封閉式進水池內不良流態,提高水泵效率,同時消除進水池內附底渦且不誘發新的回流區和漩渦。但是該專利未涉及到進水池內設置構筑物情況,未考慮到構筑物周圍漩渦的消除。授權實用新型專利CN201520191918在開敞式進水池中設置后壁隔墻,能有效改善開敞式進水池后壁處的流態、提升水泵吸水均勻度、防止開敞式進水池后壁處回流及渦帶發生,但是這種措施僅針對由開敞式進水池后壁距引起的不良流態和回流區的產生,并沒有涉及到檢修平臺周圍的橫軸漩渦的消除。現有專利多針對進水池內水面渦和附底渦的產生,并無設置檢修平臺消渦措施的專利公開,且由于當前工程中,檢修平臺為整體預制式結構,阻水嚴重,水力損失大。
技術實現要素:
本實用新型針對上述現有技術的不足,提供一種能夠裝配且解決檢修平臺阻水嚴重、池內流態紊亂問題、消除檢修平臺下橫軸漩渦且不誘發新的回流區或漩渦的新型裝配式泵站檢修平臺消渦裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的,一種新型裝配式泵站檢修平臺消渦裝置,包括設置在進水池內的檢修平臺,其特征是:所述檢修平臺由迎水側混凝土梁、近吸水喇叭口側混凝土梁、支撐梁組成;所述迎水側混凝土梁的右上方設有可放置支撐梁的第一矩形缺口,所述近吸水喇叭口側混凝土梁的左上方設有可放置支撐梁的第二矩形缺口,所述支撐梁兩端支撐在迎水側混凝土梁和近吸水喇叭口側混凝土梁的第一矩形缺口、第二矩形缺口處,且支撐梁可從第一矩形缺口、第二矩形缺口處吊離。
所述支撐梁為鋼板或混凝土板。
所述迎水側混凝土梁為雙半圓弧連接的流線型斷面,其中圓弧半徑為R1=0.2~0.4m,R2=1.0~1.5m;迎水側混凝土梁的右上方矩形缺口的寬度B1為20cm,高度H1為25~35cm。
所述近吸水喇叭口側混凝土梁的寬度B2為80~100cm,高度H2為125~150cm。
所述檢修平臺的數量為2~4個。
一種新型裝配式泵站檢修平臺消渦方法,其特征是:包括設置在進水池內的檢修平臺,所述檢修平臺由迎水側混凝土梁、近吸水喇叭口側混凝土梁、支撐梁組成;所述迎水側混凝土梁的右上方設有可放置支撐梁的第一矩形缺口,所述近吸水喇叭口側混凝土梁的左上方設有可放置支撐梁的第二矩形缺口,所述支撐梁兩端可吊離支撐在迎水側混凝土梁和近吸水喇叭口側混凝土梁的第一矩形缺口、第二矩形缺口處;將檢修平臺置于進水池的進水口與喇叭口之間,當水流從進水池的進水側流向水泵吸水喇叭口時,水流受到檢修平臺阻隔,將檢修平臺處的支撐梁吊離第一矩形缺口、第二矩形缺口處,無支撐梁,水體能夠順暢的通過迎水側混凝土梁、近吸水喇叭口側混凝土梁之間的較大空隙向下流向喇叭口,起到了防渦消渦作用;迎水側混凝土梁為流線型結構,無菱角,水體流過時水流平順,避免了迎水側混凝土梁后產生漩渦。
所述支撐梁為鋼板或混凝土板。
所述迎水側混凝土梁為雙半圓弧連接的流線型斷面,其中圓弧半徑為R1=0.2~0.4m,R2=1.0~1.5m;迎水側混凝土梁的右上方矩形缺口的寬度B1為20cm,高度H1為25~35cm。
所述近吸水喇叭口側混凝土梁的寬度B2為80~100cm,高度H2為125~150cm。
所述檢修平臺的數量為2~4個。
本實用新型結構合理簡單、生產制造容易、使用方便,如圖1中,根據對泵站進水池內流態分析,在進水池內設置常規整體檢修平臺,水流從進水側流向水泵吸水喇叭口時,水流受到檢修平臺阻隔,水流流線紊亂,在檢修平臺下方形成較大回流區,嚴重時將出現漩渦,由于檢修平臺距喇叭口較近,回流區及產生的漩渦將會進入喇叭口,造成喇叭口進水不均勻,嚴重時導致水泵無法啟動。
為了解決這個問題,如圖2中,本實用新型中,新型裝配式檢修平臺為兩個固定混凝土梁與連接組成,兩個固定混凝土梁分別為迎水側混凝土梁、近吸水喇叭口側混凝土梁。
其中:
1)迎水側混凝土梁為雙半圓弧連接的流線型斷面,其中圓弧半徑為R1=(0.2~0.4)m,R2=(1.0~1.5)m,迎水側混凝土梁的右上方設置可放置支撐梁的第一矩形缺口,其第一矩形缺口寬度B1=20cm,高度H1=25~35cm。
2)近吸水喇叭口側混凝土梁為矩形帶缺口斷面。其中近吸水喇叭口側混凝土梁的尺寸為寬度B2=(80~100)cm,高度H2=(125~150)cm,近吸水喇叭口側混凝土梁的第二矩形缺口尺寸與迎水側混凝土梁右上角的第一矩形缺口相同。
3)進水池內布置2~4塊支撐梁(鋼板或混凝土板),支撐梁的長度為150~200cm,支撐梁的跨度L為支撐梁長度加2倍的近吸水喇叭口側混凝土梁寬度B2,兩端支撐在迎水側混凝土梁和近喇叭口混凝土梁的矩形缺口處,支撐梁(鋼板或混凝土板)布置吊鉤以便起吊。當進水池內需要檢修時,將支撐梁(鋼板或混凝土板)吊裝至檢修平臺水平面處進行裝配;當機組正常運行時,將支撐梁(鋼板或混凝土板)吊離進水池。
4)迎水側混凝土梁為流線型結構,無菱角,水體流過時水流平順,避免了梁后產生漩渦,同時由于機組運行時檢修平臺處的支撐梁(鋼板或混凝土板)吊離,無水平面結構,即無支撐梁,水體能夠順暢的通過兩個梁間(迎水側混凝土梁、近吸水喇叭口側混凝土梁)的較大空隙向下流向喇叭口,起到了防渦消渦作用。
有益效果:
通過在進水池設置裝配式新型檢修平臺既能保障檢修平臺的正處工作,同時在機組運行時可以起到很好的整流和過流作用,明顯改善檢修平臺不良流態,消除漩渦,水力損失大大降低。本專利應用于泵站建設與改造,可有效提高泵站運行效率,改善泵裝置汽蝕性能。
綜上,新型裝配式檢修平臺能夠改善設置進水池內流態紊亂問題,特別是檢修平臺周圍流態復雜問題,提高泵站效率、消除檢修平臺下橫軸漩渦且不誘發新的回流區或漩渦。
隨著南水北調東線工程的建設和國家大中型泵站技術改造的實施,共計有上百座泵站的進水池流態需要改善,因此本專利可應用和實施,取得較大的經濟效益和社會效益。
附圖說明
圖1是進水池內普通矩形檢修平臺流態及結構圖。
圖2是機組檢修狀態下進水池內新型裝配式檢修平臺結構圖。
圖3是新型裝配式檢修平臺剖視圖。
圖4是機組運行時新型裝配式檢修平臺流態圖。
圖中:1檢修平臺、2 喇叭口、3支撐梁、4迎水側混凝土梁、5近吸水喇叭口側混凝土梁。
具體實施方式
以下結合附圖以及附圖說明對本實用新型作進一步的說明。
一種新型裝配式泵站檢修平臺消渦裝置,包括設置在進水池內的檢修平臺1,所述檢修平臺1由迎水側混凝土梁4、近吸水喇叭口側混凝土梁5、支撐梁3組成;在迎水側混凝土梁4的右上方設置可放置支撐梁3的第一矩形缺口,近吸水喇叭口側混凝土梁5的左上方設置可放置支撐梁3的第二矩形缺口,所述支撐梁3兩端可吊離支撐在迎水側混凝土梁4和近吸水喇叭口側混凝土梁5的第一矩形缺口、第二矩形缺口處。
其中,所述支撐梁3為鋼板或混凝土板。迎水側混凝土梁4為雙半圓弧連接的流線型斷面,其中圓弧半徑為R1=0.2~0.4m,R2=1.0~1.5m。迎水側混凝土梁4的右上方矩形缺口的寬度B1=20cm,高度H1=25~35cm。所述近吸水喇叭口側混凝土梁5的寬度B2=80~100cm,高度H2=125~150cm。
本實用新型中,檢修平臺1的數量為2~4個。
具體使用時,檢修平臺1置于進水池的進水口與喇叭口2之間,當水流從進水池的進水側流向水泵吸水喇叭口2時,水流受到檢修平臺1阻隔,機組運行時將檢修平臺1處的支撐梁3吊離,無水平面結構,水體能夠順暢的通過迎水側混凝土梁4、近吸水喇叭口側混凝土梁5之間的較大空隙向下流向喇叭口2,起到了防渦消渦作用;迎水側混凝土梁4為流線型結構,無菱角,水體流過時水流平順,避免了迎水側混凝土梁4后產生漩渦。
新型裝配式檢修平臺1的混凝土梁(迎水側混凝土梁4、近吸水喇叭口側混凝土梁5)通過現場澆筑方式實施,支撐梁3(鋼板或混凝土板)通過起吊設備吊入檢修平臺處。
在需要檢修時,將支撐梁3(鋼板或混凝土板)吊至檢修平臺1混凝土梁(迎水側混凝土梁4、近吸水喇叭口側混凝土梁5)矩形缺口處。機組運行時,將支撐梁3(鋼板或混凝土板)出進水池。