可控制阻抗孔面积的调压室装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种可控制阻抗孔面积的调压室装置，旨在克服现有技术中的调压室阻抗连接管设计方案难以平衡水锤压力和调压室最高浪涌之间矛盾的技术问题，提供一种面积可随涌浪的变化而改变，可以很好地解决水锤压力和调压室涌浪之间的矛盾，可以降低调压室最高涌浪，进而降低调压室的设计高度，节省工程投资的可改变阻抗连接管面积的调压室装置。所述装置包括包括调压室、输水管道、阻抗连接管，还包括闸门、浮块和牵引机构，所述浮块滑动设置于调压室内部，浮块滑动方向沿竖直方向；阻抗连接管滑动连接闸门，浮块通过牵引机构连接闸门。

Device of surge chamber with controllable impedance hole area

【技术实现步骤摘要】
可控制阻抗孔面积的调压室装置
本技术涉及水电站调压室
，特别是涉及一种面积可随涌浪的变化而改变的阻抗连接管的调压室装置。
技术介绍
在水利水电工程中，常用调压室来解决水力瞬变过程中的水锤问题。水电站调压室的设计和使用经验已经非常丰富，常用的调压室类型有简单式、阻抗式、水室式、差动式、溢流式、气垫式等。其中阻抗式调压室应用最为广泛。阻抗式调压室阻抗孔面积的大小决定着进出调压室水流流量的大小，同时决定着反射水锤波的效果。阻抗孔面积越大，反射水锤波的效果越好，但随着阻抗孔面积的增加，流入调压室的流量增大，造成调压室最高涌浪不断升高，同时调压室水位波动振幅也不断加大，衰减速度变慢。反之，随着阻抗孔面积的减小，进出调压室的水流流量也越小，调压室水位波动振幅减小，衰减速度较快，但反射水锤波的效果变差。因此在设计调压室阻抗孔面积的时候，需要综合考虑反射水锤压力和限制调压室最高涌浪两个因素，以选择合适的阻抗孔尺寸及形式。现有阻抗式调压室多采用面积固定的阻抗孔形式，无法很好的平衡水锤压力和调压室最高涌浪之间的矛盾，本技术进一步优化调压室阻抗孔形式及尺寸，在满足反射水锤效果的前提下，进一步限制调压室最高涌浪的极值。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中的调压室阻抗连接管设计方案难以平衡水锤压力和调压室最高浪涌之间矛盾的技术问题，提供一种面积可随涌浪的变化而改变，可以很好地解决水锤压力和调压室涌浪之间的矛盾，可以降低调压室最高涌浪，进而降低调压室的设计高度，节省工程投资的可控制阻抗孔面积的调压室装置。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：本技术的一种可控制阻抗孔面积的调压室装置，包括调压室、输水管道、阻抗连接管，调压室底部通过阻抗连接管连接输水管道，阻抗连接管内设置阻抗孔，还包括闸门、浮块和牵引机构，所述浮块滑动设置于调压室内部，浮块滑动方向沿竖直方向；阻抗连接管滑动连接闸门，浮块通过牵引机构连接闸门，浮块上升时浮块通过牵引机构牵引闸门向靠近阻抗连接管方向滑动，浮块下降时浮块通过引机构牵引闸门向远离阻抗连接管方向滑动。浮块能够随着调压室内水位上升或下降，从而通过牵引机构联动闸门滑动，闸门用于控制阻抗连接管的开口面积大小。在阻抗式调压室中，阻抗连接管面积越大，反射水锤波的效果就越好，水锤压力反射的越充分，但同时调压室涌浪振幅将加大，衰减速度变慢。阻抗连接管面积越小，进出调压室的水流流量越小，调压室涌浪振幅减小，衰减速度加快，但反射水锤效果变差。另一方面，输水系统中水锤压力的传播速度较快，变化周期短，最大水锤压力一般出现在水轮机甩负荷之后的十秒之内，之后便快速衰减；而调压室内的水位波动变化相对较慢，调压室涌浪周期从几十秒到几百秒不等。因此最大水锤压力和涌浪极值之间存在着一个时间差。在机组甩负荷初期，采用较大的阻抗连接管面积，可以充分反射水锤波，降低机组的水锤压力极值；而当水锤波逐渐衰减，调压室内水位逐渐上升的时候，此时将阻抗连接管面积缩小，可以有效抑制调压室的涌浪极值，从而可以降低调压室的设计高度，节省工程投资。作为优选，调压室内壁靠近顶部竖直设置有导向滑杆，浮块滑动连接所述导向滑杆，浮块可沿导向滑杆上下滑动。浮块由于浮力作用会始终保持在水面，所述导向滑杆能够保证浮块沿竖直方向滑动，从而能够使调压室内水位和闸门构成联动关系。作为优选，所述牵引机构包括牵引绳、滑轮组和杠杆，所述牵引绳一端连接浮块，牵引绳的另一端通过滑轮组导向延伸至闸门远离阻抗连接管的一端，所述牵引绳和闸门之间设置有杠杆,所述杠杆一端转动连接闸门远离阻抗连接管的一端，杠杆另一端连接牵引绳。所述滑轮组能够改变牵引绳延伸方向，使牵引绳避让其他结构而顺利延伸至位于调压室底部的闸门处。杠杆可以改变施力方向，可以使省力同时作为作为并且尽可能减少摩擦阻力，从而使浮块上升拉动牵引绳时，使杠杆能够推动闸门向阻抗连接管方向滑动，从而减小阻抗连接管的面积。作为优选，所述杠杆连接闸门的一端设置有复位弹簧。复位弹簧能够提供闸门向远离阻抗连接管方向滑动的复位力。作为优选，所述滑轮组包括若干定滑轮和一个动滑轮，所述牵引绳通过所述定滑轮导向向闸门处延伸，所述动滑轮设置有配重块，在配重块上方设置限位配重块上升高度的限位杆。牵引绳缠绕在动滑轮上的部分可以做为缓冲，由于动滑轮和配重块的调节作用，即使调压室水面在一定高程范围内波动时，牵引绳依旧不会对杠杆产生拉力，而使闸门保持位置，从而减少由于浮块随着水面波动而误操作闸门的问题。作为优选，阻抗连接管侧壁设置有一个长条形的滑腔，所述滑腔内设置有滑轨，闸门滑动连接所述滑轨。本技术具有如下有益效果的一种可控制阻抗孔面积的调压室装置，利用了最大水锤压力和最高涌浪之间的时间差，以较大的阻抗孔面积反射水锤波，降低管道内的水锤压力，保障机组的稳定运行；在最大水锤发生之后，又以较小的阻抗孔面积限制水流进出调压室，减小涌浪振幅，最终达到降低调压室高度，节省工程投资的目的。该装置同样可应用于调压塔以及长距离供水工程中的水锤防护设计中。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的浮块到达最高静水位时的结构示意图。图3为本技术的浮块到达最顶端时结构示意图。图4为本技术的尺寸示意图。图5为本技术的杠杆和闸门处相关尺寸示意图。图中：1调压室；2输水管道；3阻抗连接管；4闸门；5浮块；6导向滑杆；7牵引绳；8杠杆；9复位弹簧；10定滑轮；11动滑轮；12配重块；13限位杆；14滑腔；15滑轨；16阻抗孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步描述。如图1所示，本技术的一种可改变阻抗连接管面积的调压室装置，包括调压室1、输水管道2、阻抗连接管3、闸门4、浮块5和牵引机构，调压室1底部通过阻抗连接管3连接输水管道2，阻抗连接管3内设置阻抗孔16。所述浮块5滑动设置于调压室1内部，浮块5滑动方向沿竖直方向。阻抗连接管3侧壁设置有一个长条形的滑腔14，所述滑腔14内设置有滑轨15，闸门4滑动连接所述滑轨15。浮块5通过牵引机构连接闸门4，浮块5上升时浮块5通过牵引机构牵引闸门4向靠近阻抗连接管3方向滑动，浮块5下降时浮块5通过引机构牵引闸门4向远离阻抗连接管3方向滑动。调压室1内壁靠近顶部竖直设置有导向滑杆6，浮块5滑动连接所述导向滑杆6，浮块5可沿导向滑杆6上下滑动。所述导向滑杆6通过一个框架结构浮块5由于浮力作用会始终保持在水面，所述导向滑杆6能够保证浮块5沿竖直方向滑动，从而能够使调压室1内水位和闸门4构成联动关系。所述牵引机构包括牵引绳7、滑轮组和杠杆8，所述牵引绳7一端连接浮块5，牵引绳7的另一端通过滑轮组导向延伸至闸门4远离阻抗连接管3的一端，所述牵引绳7和闸门4之间设置有杠杆8,所述杠杆8一端转动连接闸门4远离阻抗连接管3的一端，杠杆8另一端连接牵引绳7。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控制阻抗孔面积的调压室装置，包括调压室(1)、输水管道(2)、阻抗连接管(3)，调压室(1)底部通过阻抗连接管(3)连接输水管道(2)，阻抗连接管(3)内设置阻抗孔(16)，其特征是，还包括闸门(4)、浮块(5)和牵引机构，所述浮块(5)滑动设置于调压室(1)内部，浮块(5)滑动方向沿竖直方向；阻抗连接管(3)滑动连接闸门(4)，浮块(5)通过牵引机构连接闸门(4)，浮块(5)上升时浮块(5)通过牵引机构牵引闸门(4)向靠近阻抗连接管(3)方向滑动，浮块(5)下降时浮块(5)通过引机构牵引闸门(4)向远离阻抗连接管(3)方向滑动。/n

【技术特征摘要】
1.一种可控制阻抗孔面积的调压室装置，包括调压室(1)、输水管道(2)、阻抗连接管(3)，调压室(1)底部通过阻抗连接管(3)连接输水管道(2)，阻抗连接管(3)内设置阻抗孔(16)，其特征是，还包括闸门(4)、浮块(5)和牵引机构，所述浮块(5)滑动设置于调压室(1)内部，浮块(5)滑动方向沿竖直方向；阻抗连接管(3)滑动连接闸门(4)，浮块(5)通过牵引机构连接闸门(4)，浮块(5)上升时浮块(5)通过牵引机构牵引闸门(4)向靠近阻抗连接管(3)方向滑动，浮块(5)下降时浮块(5)通过引机构牵引闸门(4)向远离阻抗连接管(3)方向滑动。


2.根据权利要求1所述的可控制阻抗孔面积的调压室装置，其特征是，调压室(1)内壁靠近顶部竖直设置有导向滑杆(6)，浮块(5)滑动连接所述导向滑杆(6)，浮块(5)可沿导向滑杆(6)上下滑动。


3.根据权利要求1所述的可控制阻抗孔面积的调压室装置，其特征是，所述牵引机构包括牵引绳(7)、滑轮组和杠杆(8)，所述牵引绳(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周天驰，李高会，洪永招，蒋磊，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33