本发明专利技术公开了一种防止水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法，它利用水力学测量与理论计算、水力学模型试验这些手段，采集在流动水体底部工作的水力机械所在区域的水流流态数据资料，把水力机械直联拦污装置和要保护的水力机械作为整体，依据上述数据资料，结合水力学、摩擦学方法与原理进行设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，使水力机械直联拦污装置能利用水流的作用力，来克服污物与水力机械直联拦污装置之间的摩擦阻力，确保有害污物不会沾附、缠绕在水力机械直联拦污装置上；并使所形成的绕流的紊动强度控制在不影响水力机械正常工作的范围内。本发明专利技术具有无须清污程序、减少水力机械运行费用、提高水力机械使用寿命的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种防止水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法
本专利技术涉及水力机械拦污设备
，尤其是涉及一种防止在流动水体底部工作的水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法。
技术介绍
在流动水体底部工作的水流能利用水轮机等原动机和河流、水渠等流动水体中作业的水泵工作机等水力机械（下面简称：在流动水体底部工作的水力机械）的前端，拦污装置是常备的设备。在上述水力机械的进水口一般均需设置拦污装置，用以拦阻水流中所夹带的动植物、工农业废弃物、生活垃圾、砂砾类粗大污物（下面简称：污物），保护上述水力机械不受损害，以保证其正常、安全运行。在流动水体底部工作的水力机械直联拦污装置由拦污过滤部件或拦污装置组成部件上的拦污过滤界面（下面简称：拦污过滤界面）、以及附属设施组成，其中：拦污过滤部件或拦污过滤界面的类型主要有格栅式、孔板或格网式两种，格栅式拦污过滤部件或拦污过滤界面由栅条和支承梁系结构组成，其中：栅条构成格栅式拦污过滤部件或拦污过滤界面栅叶的拦污构件，支承梁系结构包括横梁、纵梁、边梁，有时还会有斜撑和连接杆系等；孔板或格网式拦污过滤部件或拦污过滤界面则分别由孔板（圆孔板、方孔板等）或格网、支承梁系结构组成，其中：孔板或格网构成孔板或格网式拦污栅栅叶的拦污构件，支承梁系结构包括横梁、纵梁、边梁，有时还会有斜撑和连接杆系等；水力机械直联拦污装置的附属设施包括拦污过滤部件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件的联接、调整及固定构件，有时还会有拦污过滤部件或拦污过滤界面保护壳体等。传统的在流动水体底部作业的水力机械直联拦污装置在拦截污物的过程中，污物不断堆积到拦污过滤部件或拦污过滤界面前，沾附、缠绕在拦污过滤部件或拦污过滤界面上，造成拦污过滤部件或拦污过滤界面堵塞，对水流形成阻碍，使拦污过滤部件或拦污过滤界面前后的水位差增大，水力机械的工作效率降低，因此，为确保水力机械安全高效运行和拦污装置的正常工作，需适时清除拦污过滤部件或拦污过滤界面前的污物，但这也会增加水力机械的运行成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防止在流动水体底部工作的水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种防止在流动水体底部工作的水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法，特征是：收集在流动水体底部工作的水力机械工作区域的水流流态数据资料，把组成水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施、拦污装置保护的水力机械本身作为整体，依据上述水流流态数据资料，结合水力学、摩擦学方法与原理进行设计和制作，使水力机械直联拦污装置能利用水流的作用力来克服污物与拦污装置之间的摩擦阻力，确保与水力机械直联拦污装置相接触的需要拦截的污物能被水流冲走，流向下游，而不会沾附、缠绕在水力机械直联拦污装置上，具体步骤如下：A、首先利用水力学测量与理论计算、水力学模型试验这些手段，采集在流动水体底部工作的水力机械工作区域在工作与非工作状态下的水流流态数据资料；B、接着根据收集到的水流流态数据资料，把组成水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施的拦污过滤栅叶的拦污构件或界面——栅条、孔板或滤网，拦污过滤部件或拦污过滤界面支承梁系结构——包括横梁、纵梁、边梁、斜撑和连接杆系这些构件，拦污过滤部件或拦污过滤界面的附属设施——包括拦污过滤部件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件的联接、调整及固定构件，以及水力机械本身，这些构件作为整体，利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，对各构件或界面的体型、表面结构、位置关系、布置方式进行有针对性的协同设计和制作，使得处于不同水流流态的水力机械直联拦污装置各构件或界面、抑或是同一构件或界面的不同位置的水流流速矢量所产生的推力，能克服所需要拦截的污物在该处的摩擦阻力；C、对于水力机械直联拦污装置的能顺着含有污物的水流流速矢量和水力机械要求的污物流向布置的过水构件或界面的迎水面，必须顺着含有污物的水流流速矢量和水力机械要求的污物流向布置——一般是流向下游，并利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，再以模型试验进行验证、优化，以确定含有污物的水流流速矢量与上述水力机械直联拦污装置的过水构件或界面的表面的迎水面的夹角的取值范围，从而保证由水流流态导致的水流作用力沿上述水力机械直联拦污装置的过水构件或界面的表面的分量，大于污物在该处的摩擦阻力；对于孔板式拦污过滤部件或拦污过滤界面的孔板上的过滤孔、以及格网式拦污过滤部件或拦污过滤界面的格网上的网孔，必须利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，以确定孔板上的过滤孔的轴线或格网上的网孔的中心线，与孔板或格网的迎水面的夹角的取值范围，以使得水流中的污物不会沾附、堵塞孔板上的过滤孔或格网上的网孔；对于水力机械直联拦污装置的由于功能和结构的需要无法顺着水流流速矢量布置的过水构件或界面，则必须对相应构件或界面的体型、位置关系、布置方式用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并通过模型试验进行验证、优化，使这些构件或界面与含有污物的水流的接触界面附近，形成水流作用力沿构件或界面的表面的分量，大于污物在该处的摩擦阻力的局部水流流态，当因此而造成上述水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件的支承梁系结构中的横梁、斜撑这类过水构件的形体尺寸过大，对过栅水流形成阻碍时，则应取消这些过水构件，或减少这些过水构件的数量，而通过提高栅条、孔板或格网，边梁自身的强度与刚度来保证拦污栅的结构稳定性；D、在水力机械直联拦污装置布置区域，顺着含有污物的水流布置，且存在相互接触的交界面的拦污装置的过水构件之间，对于处于上游位置的上述过水构件迎水面的下游边界交界处，必须设计和制作成与处于下游位置的相应过水构件迎水面的上游边界交界处处于同一平面且平滑过渡，或略高于处于下游位置的相应过水构件迎水面的上游边界交界处；E、对于水力机械直联拦污装置和拦污装置保护的水力机械本身组成的整体过水构件或界面，必须利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，使水流在流经上述过水构件或界面附近区域时，形成的绕流，包括尾流漩涡的紊动强度控制在不会引起装有水力机械直联拦污装置的水力机械发生振动、失稳，并使河流、水渠底部河（渠）床的床面的沙砾不会被上述绕流，包括尾流漩涡卷起而吸入水力机械的工作腔体内，影响水力机械的正常作业。水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施的各构件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件，应采用在自然水体中耐腐蚀性能较好、在同样表面特性下与污物的摩擦阻力小的材料制作，或进行防腐、防黏处理，以杜绝因水力机械直联拦污装置的各构件或界面的表面易沾黏、被锈蚀而使污物沾附、缠绕其上的现象发生；水力机械直联拦污装置的各构件或界面的过水表面，特别是迎水面上，在现场试验期间，当有因结构表面的棱角和毛刺这些因素而导致污物被挂附在其上的现象发生时，必须予以清除。水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防止在流动水体底部工作的水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法，其特征在于：收集在流动水体底部工作的水力机械工作区域的水流流态数据资料，把组成水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施、拦污装置保护的水力机械本身作为整体，依据上述水流流态数据资料，结合水力学、摩擦学方法与原理进行设计和制作，使水力机械直联拦污装置能利用水流的作用力来克服污物与拦污装置之间的摩擦阻力，确保与水力机械直联拦污装置相接触的需要拦截的污物能被水流冲走，流向下游，而不会沾附、缠绕在水力机械直联拦污装置上，具体步骤如下：/nA、首先利用水力学测量与理论计算、水力学模型试验这些手段，采集在流动水体底部工作的水力机械工作区域在工作与非工作状态下的水流流态数据资料；/nB、接着根据收集到的水流流态数据资料，把组成水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施的拦污过滤栅叶的拦污构件或界面——栅条、孔板或滤网，拦污过滤部件或拦污过滤界面支承梁系结构——包括横梁、纵梁、边梁、斜撑和连接杆系这些构件，拦污过滤部件或拦污过滤界面的附属设施——包括拦污过滤部件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件的联接、调整及固定构件，以及水力机械本身，这些构件作为整体，利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，对各构件或界面的体型、表面结构、位置关系、布置方式进行有针对性的协同设计和制作，使得处于不同水流流态的水力机械直联拦污装置各构件或界面、抑或是同一构件或界面的不同位置的水流流速矢量所产生的推力，能克服所需要拦截的污物在该处的摩擦阻力；/nC、对于水力机械直联拦污装置的能顺着含有污物的水流流速矢量和水力机械要求的污物流向布置的过水构件或界面的迎水面，必须顺着含有污物的水流流速矢量和水力机械要求的污物流向布置——一般是流向下游，并利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，再以模型试验进行验证、优化，以确定含有污物的水流流速矢量与上述水力机械直联拦污装置的过水构件或界面的表面的迎水面的夹角的取值范围，从而保证由水流流态导致的水流作用力沿上述水力机械直联拦污装置的过水构件或界面的表面的分量，大于污物在该处的摩擦阻力；对于孔板式拦污过滤部件或拦污过滤界面的孔板上的过滤孔、以及格网式拦污过滤部件或拦污过滤界面的格网上的网孔，必须利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，以确定孔板上的过滤孔的轴线或格网上的网孔的中心线，与孔板或格网的迎水面的夹角的取值范围，以使得水流中的污物不会沾附、堵塞孔板上的过滤孔或格网上的网孔；对于水力机械直联拦污装置的由于功能和结构的需要无法顺着水流流速矢量布置的过水构件或界面，则必须对相应构件或界面的体型、位置关系、布置方式用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并通过模型试验进行验证、优化，使这些构件或界面与含有污物的水流的接触界面附近，形成水流作用力沿构件或界面的表面的分量，大于污物在该处的摩擦阻力的局部水流流态，当因此而造成上述水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件的支承梁系结构中的横梁、斜撑这类过水构件的形体尺寸过大，对过栅水流形成阻碍时，则应取消这些过水构件，或减少这些过水构件的数量，而通过提高栅条、孔板或格网，边梁自身的强度与刚度来保证拦污栅的结构稳定性；/nD、在水力机械直联拦污装置布置区域，顺着含有污物的水流布置，且存在相互接触的交界面的拦污装置的过水构件之间，对于处于上游位置的上述过水构件迎水面的下游边界交界处，必须设计和制作成与处于下游位置的相应过水构件迎水面的上游边界交界处处于同一平面且平滑过渡，或略高于处于下游位置的相应过水构件迎水面的上游边界交界处；/nE、对于水力机械直联拦污装置和拦污装置保护的水力机械本身组成的整体过水构件或界面，必须利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，使水流在流经上述过水构件或界面附近区域时，形成的绕流，包括尾流漩涡的紊动强度控制在不会引起装有水力机械直联拦污装置的水力机械发生振动、失稳，并使河流、水渠底部河或渠床的床面的沙砾不会被上述绕流，包括尾流漩涡卷起而吸入水力机械的工作腔体内，影响水力机械的正常作业。/n...
【技术特征摘要】
1.一种防止在流动水体底部工作的水力机械直联拦污装置被污物沾附、缠绕的方法，其特征在于：收集在流动水体底部工作的水力机械工作区域的水流流态数据资料，把组成水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施、拦污装置保护的水力机械本身作为整体，依据上述水流流态数据资料，结合水力学、摩擦学方法与原理进行设计和制作，使水力机械直联拦污装置能利用水流的作用力来克服污物与拦污装置之间的摩擦阻力，确保与水力机械直联拦污装置相接触的需要拦截的污物能被水流冲走，流向下游，而不会沾附、缠绕在水力机械直联拦污装置上，具体步骤如下：
A、首先利用水力学测量与理论计算、水力学模型试验这些手段，采集在流动水体底部工作的水力机械工作区域在工作与非工作状态下的水流流态数据资料；
B、接着根据收集到的水流流态数据资料，把组成水力机械直联拦污装置的拦污过滤部件或拦污过滤界面、附属设施的拦污过滤栅叶的拦污构件或界面——栅条、孔板或滤网，拦污过滤部件或拦污过滤界面支承梁系结构——包括横梁、纵梁、边梁、斜撑和连接杆系这些构件，拦污过滤部件或拦污过滤界面的附属设施——包括拦污过滤部件或布置有拦污过滤界面的拦污装置组成部件的联接、调整及固定构件，以及水力机械本身，这些构件作为整体，利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，对各构件或界面的体型、表面结构、位置关系、布置方式进行有针对性的协同设计和制作，使得处于不同水流流态的水力机械直联拦污装置各构件或界面、抑或是同一构件或界面的不同位置的水流流速矢量所产生的推力，能克服所需要拦截的污物在该处的摩擦阻力；
C、对于水力机械直联拦污装置的能顺着含有污物的水流流速矢量和水力机械要求的污物流向布置的过水构件或界面的迎水面，必须顺着含有污物的水流流速矢量和水力机械要求的污物流向布置——一般是流向下游，并利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，再以模型试验进行验证、优化，以确定含有污物的水流流速矢量与上述水力机械直联拦污装置的过水构件或界面的表面的迎水面的夹角的取值范围，从而保证由水流流态导致的水流作用力沿上述水力机械直联拦污装置的过水构件或界面的表面的分量，大于污物在该处的摩擦阻力；对于孔板式拦污过滤部件或拦污过滤界面的孔板上的过滤孔、以及格网式拦污过滤部件或拦污过滤界面的格网上的网孔，必须利用水力学、摩擦学原理进行初步设计和制作，并以模型试验进行验证、优化，以确定孔板上的过滤孔的轴线或格网上的网孔的中心线，与孔板或格网的迎水面的夹角的取值范围，以使得水流中的污物不会沾附、堵塞孔板上的过滤孔或格网上的网孔；对于水力机械直联拦污装置的由于功能和结构的需要无法顺着水流流速矢量布置的过水构件或...
【专利技术属性】
技术研发人员：涂波，江浩，
申请(专利权)人：武汉博隆恩特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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