气垫式调压室平压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水利水电工程中罩式气垫式调压室上使用的平压系统，能平衡罩体的内外两侧的压力。该气垫式调压室平压系统，其气室由带底部敞口的密闭罩体构成，在使用时利用气源向气室内充气，使其在气室内形成气垫和水垫。气室通过连接隧道与压力水道连通，罩体的外轮廓周边外侧与水垫之间设置有压力平衡装置，从而依靠压力平衡装置平衡罩体内外侧的压力，保障罩体的稳定，确保电站的安全稳定运行，同时还可节约工程投资。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水利水电工程中使用的气垫式调压室的附属设置，尤其是一种罩式气垫式调压室上使用的平压系统。
技术介绍
水利水电工程中使用的调压室是一种用于抑制水锤和波涌的装置，利用调压室对压力水道中传来的水锤波以及波涌进行抑制，从而减小压力水道的水锤压强，有利于提高机组的运行稳定性和供电质量。气垫式调压室是一种在岩体内由岩壁和水面围成的封闭式气室，上部呈封闭状态并充以压缩空气，利用气室内高压空气形成“气垫”来抑制室内水位高度和水位波动幅值，其液面承受较高压强。当电站丢弃负荷时，随着气垫式调压室内水位上升，上部空气被进一步压缩，水面承受的压强继续增高，使水位上升受到的抑制作用越来越强，因而气垫式调压室的水面升幅较小；当电站增加负荷时情况则相反，气垫式调压室水位降幅亦较小。由于气垫式调压室水面升降幅度均较小，其体积也相应比常规调压室小。通常，气垫式调压室对围岩渗漏性的要求较高，而我国的岩体天然渗透性较大，往往满足不了气垫式调压室对围岩渗漏性的要求。为解决此问题，申请人在2006年6月29日提交了申请号为200610021296.0、专利技术名称为“罩式气垫式调压室”的专利申请，采用带底部敞口的密闭罩体来形成气垫式调压室的封闭式气室，从而实现气垫式调压室可在岩石天然渗透性较大的地质条件下采用。但当发电机组在丢弃或增负荷时，会引起罩体的内外两侧形成较大的压差，若能使其罩体的内外两侧的压力平衡，则可以减小罩体的壁厚，从而节约工程投资和增加运行可靠性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能使其罩式气垫式调压室的罩体的内外两侧的压力平衡的平压系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该气垫式调压室平压系统，其气室由带底部敞口的密闭罩体构成，在使用时利用气源向气室内充气，使其在气室内形成气垫和水垫。气室通过连接隧道与压力水道连通，罩体的外轮廓周边外侧与水垫之间设置有压力平衡装置，从而依靠压力平衡装置平衡罩体内外侧的压力，保障罩体的稳定，确保电站的安全稳定运行。作为对上述技术方案的进一步改进，压力平衡装置包括沿罩体周边和顶部的外侧设置的平压管网，平压管网通过连接管道将罩体的周边和顶部的外侧与水垫连通。这样，通过平压管网即可平衡气室的外侧水压力和气室内的气体压力。作为对上述技术方案的进一步改进，平压管网上连接有平压孔管，平压孔管间隔设置并深入罩体外侧的基岩中。本技术的有益效果是通过在罩体的外轮廓周边外侧与水垫之间设置压力平衡装置，依靠压力平衡装置平衡气室外侧水压力和气室内气体压力，从而保障罩体的稳定，确保电站的安全稳定运行，同时还可节约工程投资。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中标记为气室1、罩体4、气垫7、水垫8、平压管网9、平压孔管10。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术的气垫式调压室平压系统，其气室1由带底部敞口的密闭罩体4构成，气室1通过连接隧道与压力水道连通。在使用时通过向气室1内充气，使其在气室1内形成气垫7和水垫8，罩体4的外侧是岩体。发电机组在丢弃或增负荷时，会引起罩体4的内外两侧形成压差。为了达到平衡罩体4内外侧压力，减小其压差的目的，在罩体4的外轮廓周边外侧与水垫8之间设置有压力平衡装置，依靠压力平衡装置平衡罩体4的内外侧压力，从而保障罩体4的稳定。要平衡罩体4的内外侧压力，需要通过压力平衡装置使其在罩体4中气室1内的气体压力发生变化时，罩体4的外侧水压力也跟着发生相应的变化。罩体4中气室1内的气体压力发生变化，是由于发电机组在丢弃或增负荷时引起气室1内的水垫8的水面位置发生变化，从而造成气垫7的体积变化引起的，并且气室1内的气垫7和水垫8的压力是平衡的。因此，可以通过在罩体4的外侧设置一个附加的背压，并使其罩体4的外侧背压随罩体4中气室1内的气垫7或水垫8的压力同步变化，即可满足平衡罩体4的内外侧压力的要求。罩体4的外侧背压可以采用注入压力水等方式形成，其压力的大小还可通过设置传感器进行控制。为了使其压力平衡装置简单且工作可靠，最好采用如下方式压力平衡装置包括沿罩体4周边和顶部的外侧设置的平压管网9，平压管网9通过连接管道将罩体4的周边和顶部的外侧与水垫8连通，从而依靠压力平衡装置平衡气室1的外侧水压力和气室1内的气体压力。平压管网9实际上就是一个将罩体4的外侧周边和顶部与水垫8之间进行连通的水流通道，因此平压管网9的设置与布置可以采用多种方式实现，例如采用交错、间隔布置的管道形成管网，也可以采用在罩体4的外侧周边和顶部制作沟槽，沟槽与罩体4的外侧的岩体之间就形成了水流通道，从而形成平压管网9。上述平压管网9上最好连接平压孔管10，平压孔管10间隔设置并深入罩体4外侧的基岩中。权利要求1.气垫式调压室平压系统，包括由带底部敞口的密闭罩体(4)构成的密闭的气室(1)，在气室(1)内形成气垫(7)和水垫(8)，其特征是罩体(4)的外轮廓周边外侧与水垫(8)之间设置有压力平衡装置。2.如权利要求1所述的气垫式调压室平压系统，其特征是压力平衡装置包括沿罩体(4)周边和顶部的外侧设置的平压管网(9)，平压管网(9)通过连接管道将罩体(4)的周边和顶部的外侧与水垫(8)连通。3.如权利要求2所述的气垫式调压室平压系统，其特征是平压管网(9)上连接有平压孔管(10)，平压孔管(10)间隔设置并深入罩体(4)外侧的基岩中。专利摘要本技术公开了一种水利水电工程中罩式气垫式调压室上使用的平压系统，能平衡罩体的内外两侧的压力。该气垫式调压室平压系统，其气室由带底部敞口的密闭罩体构成，在使用时利用气源向气室内充气，使其在气室内形成气垫和水垫。气室通过连接隧道与压力水道连通，罩体的外轮廓周边外侧与水垫之间设置有压力平衡装置，从而依靠压力平衡装置平衡罩体内外侧的压力，保障罩体的稳定，确保电站的安全稳定运行，同时还可节约工程投资。文档编号E02B8/06GK2921102SQ20062003493公开日2007年7月11日 申请日期2006年7月14日 优先权日2006年7月14日专利技术者郝元麟, 陈五一, 陈子海, 张团, 刘全才, 刘朝清, 汤雪峰, 郑岳岷, 杨怀德, 雷军, 王寿根 申请人:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
气垫式调压室平压系统，包括由带底部敞口的密闭罩体（４）构成的密闭的气室（１），在气室（１）内形成气垫（７）和水垫（８），其特征是：罩体（４）的外轮廓周边外侧与水垫（８）之间设置有压力平衡装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝元麟，陈五一，陈子海，张团，刘全才，刘朝清，汤雪峰，郑岳岷，杨怀德，雷军，王寿根，
申请(专利权)人：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]