本发明专利技术属于水利工程技术领域，特别是涉及一种可调式消涡、整流装置及消涡整流方法，该装置包括闸墩、进水流道、流道出口、进水闸室、设置在进水闸室内的拦污栅和消涡整流机构；所述拦污栅的两侧固定在闸墩的壁面上，所述消涡整流机构位于所述拦污栅的前面，下端两侧可转动地安装在闸墩壁面上，上端与拦污栅固定连接，所述消涡整流机构与拦污栅的夹角可调。本发明专利技术通过调节消涡整流机构的布置高度和角度，能在不同运行工况下达到较为理想的消涡整流效果，并且与拦污栅共同形成拦污装置，从而为进水流道提供良好的水流流态。
Adjustable vortex elimination and rectification device and method of vortex elimination and rectification
【技术实现步骤摘要】
可调式消涡、整流装置及消涡整流方法
本专利技术属于水利工程
，特别是涉及一种可调式消涡、整流装置及消涡整流方法。
技术介绍
泵站作为水利工程建设过程中重要的组成成分，其主要任务是承担泵站所在地区的防洪防涝、调水灌溉以及生活供水等任务，泵站的运行积极推动了我们国家在水资源方面的合理配置工作，提高了该地区水资源的利用率。由于季节性降水、水利工程建设环境、泵站增容改造等原因影响，使的原有水工建筑物的引水条件不满足实际生产生活需要，水泵长期工作在高效范围以外的区域。此时水泵的运行条件发生变化，使得进水前池、进水闸室、进水流道等部位的水流流态发生变化。当水泵的运行水位较高时，水泵扬程增加，可能导致水泵效率降低，甚至被迫停机；当运行水位较低时，可能导致淹没深度不够，水流行进流速增大，水面存在较为剧烈的波动，水流流态发生恶化，会出现水中漩涡，导致机组产生振动和汽蚀，对机组的水力性能产生严重的影响。这些情况都严重影响了泵站的安全、稳定和高效运行。水流的不良流态主要是由漩涡引起的，它是由急速自旋的流体旋转时形成的。从漩涡发生的位置来区分，可将漩涡分为水面漩涡、附壁漩涡和附底漩涡。目前，针对泵站产生的不良水流流态，国内外学者进行了大量的研究，并提出了多种消涡整流措施：如采用八字导流墩、川字导流墩等调整进水前池水流分布；采用水下盖板、压水板、导流墙等消除水面漩涡；采用W型导游墙、隔板等来消除附壁漩涡；采用导水锥、挑流坎、底坎、十字消涡板等来消除附底漩涡，实际应用已经证明了这些整流措施能够有效的改善泵站的水流流态。针对漩涡而采用的整流装置，经过现场实际装设后，装置便固定不变，且能够在特定的运行范围和条件以内达到理想的整流效果。但泵站的运行条件是不断变化的，水位的起伏不定，水流行进流速的不断变化，使得这些固定式的整流措施在运行范围和条件以外整流效果不佳，水流的不良流态未能得到有效的减弱和消除，因此必须需求一种有效的可调式的消涡、整流装置和方法，使泵站在不同运行条件下，都能达到较为理想的整流效果，保证水流良好的流态，这是本领域研究人员亟待解决的问题。
技术实现思路
旨在克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种可调式消涡、整流装置及消涡整流方法，通过调节消涡整流机构的高度和角度，能够有效解决泵站不同运行工况下存在的水流流态失稳和旋涡产生的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：本专利技术提供的一种可调式消涡、整流装置，包括闸墩、进水流道、流道出口、进水闸室、设置在进水闸室内的拦污栅和消涡整流机构；所述拦污栅的两侧固定在闸墩的壁面上，所述消涡整流机构位于所述拦污栅的前面，下端两侧可转动地安装在闸墩壁面上，上端与拦污栅固定连接，所述消涡整流机构与拦污栅的夹角可调。进一步地，所述进水闸室还包括设置在拦污栅后面的胸墙和工作闸门。进一步地，所述消涡整流机构包括两个对称布置的U型导槽，两个U型导槽的下端置于泵站实际运行最低水位以下，在每个U型导槽的底端设置有旋转轴，U型导槽通过旋转轴固定在闸墩的壁面上，U型导槽的上部通过螺杆固定在拦污栅的横梁上。进一步地，所述消涡整流机构还包括消涡板，消涡板装设于U型导槽内，装设高度可调。进一步地，在所述U型导槽的上部间隔开设有多个导槽锁定孔，在所述消涡板的上部间隔开设有与导槽锁定孔相对应的升降锁定孔，通过在导槽锁定孔和升降锁定孔中插入锁定销，将消涡板固定在U型导槽上。进一步地，所述螺杆的长度可调，消涡板和U型导槽以旋转轴为中心沿逆时针方向在0～90°内任意旋转。进一步地，在所述工作闸门的顶部设置有工作闸门吊物孔，在所述拦污栅的顶部设置有拦污栅吊物孔，在所述消涡板的顶部设置有消涡板吊物孔。进一步地，所述消涡整流机构还包括阶梯型消涡梁，阶梯型消涡梁装设于U型导槽内，装设高度可调。进一步地，所述螺杆的长度可调，阶梯型消涡梁和U型导槽以旋转轴为中心沿逆时针方向在0～90°内任意旋转。本专利技术还提供了一种基于上述的可调式消涡、整流装置的消涡整流方法，包括：行进水流受速度梯度和边壁的影响，会形成不同程度的旋涡，当水流流经消涡整流机构，水流流态能够重新分布，并消除了部分能量；行进水流中的表面旋涡和产生预旋的旋涡流经消涡整流机构后，其旋涡形成的连续性遭到破坏，上部水流经过涡整流机构后形成板后旋涡，消除水流中的残余能量，下部水流稳定均匀的进入进水流道中。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术的可调式消涡、整流装置包括消涡整流机构，消涡整流机构布置于进水闸室拦污栅的前面，其上端与拦污栅固定连接，下端两侧可转动地固定在闸墩壁面上，优化了传统固定布置的消涡整流机构，针对泵站运行复杂的进水水流特性，通过调节消涡整流机构的布置高度和角度，能在不同运行工况下达到较为理想的消涡整流效果，并且与拦污栅共同形成拦污装置，从而为进水流道提供良好的水流流态。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一可调式消涡、整流装置的正视示意图；图2是本专利技术实施例一可调式消涡、整流装置的俯视示意图；图3是本专利技术实施例一可调式消涡、整流装置的侧视示意图；图4是本专利技术实施例一消涡板（90°）的侧视示意图；图5是本专利技术实施例一消涡板（90°）的正视示意图；图6是本专利技术实施例二可调式消涡、整流装置的正视示意图；图7是本专利技术实施例二可调式消涡、整流装置的俯视示意图；图8是本专利技术实施例二消涡板（45°）的侧视示意图；图9是本专利技术实施例二消涡板（45°）的正视示意图；图10是本专利技术实施例三阶梯型消涡梁（90°）的侧视示意图；图11是本专利技术实施例三阶梯型消涡梁（90°）的正视示意图；图12是本专利技术实施例四阶梯型消涡梁（45°）的侧视示意图；图13是本专利技术实施例四阶梯型消涡梁（45°）的正视示意图。图中序号所代表的含义为：1.闸墩，2.拦污栅，3.胸墙，4.工作闸门，5.进水流道，6.流道出口，7.工作闸门吊物孔，8.拦污栅吊物孔，9.消涡板吊物孔，10.升降锁定孔，11.消涡整流机构，12.U型导槽，13.旋转轴，14.螺杆，15.消涡板，16.阶梯型消涡梁，17.进水闸室，18.矩形钢板，19.钢板拉杆。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1、图2和图3所示，本实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调式消涡、整流装置，包括闸墩、进水流道、流道出口和进水闸室；其特征在于，还包括设置在进水闸室内的拦污栅和消涡整流机构；所述拦污栅的两侧固定在闸墩的壁面上，所述消涡整流机构位于所述拦污栅的前面，下端两侧可转动地安装在闸墩壁面上，上端与拦污栅固定连接，所述消涡整流机构与拦污栅的夹角可调。/n
【技术特征摘要】
1.一种可调式消涡、整流装置，包括闸墩、进水流道、流道出口和进水闸室；其特征在于，还包括设置在进水闸室内的拦污栅和消涡整流机构；所述拦污栅的两侧固定在闸墩的壁面上，所述消涡整流机构位于所述拦污栅的前面，下端两侧可转动地安装在闸墩壁面上，上端与拦污栅固定连接，所述消涡整流机构与拦污栅的夹角可调。
2.根据权利要求1所述的可调式消涡、整流装置，其特征在于，所述进水闸室还包括设置在拦污栅后面的胸墙和工作闸门。
3.根据权利要求2所述的可调式消涡、整流装置，其特征在于，所述消涡整流机构包括两个对称布置的U型导槽，两个U型导槽的下端置于泵站实际运行最低水位以下，在每个U型导槽的底端设置有旋转轴，U型导槽通过旋转轴固定在闸墩的壁面上，U型导槽的上部通过螺杆固定在拦污栅的横梁上。
4.根据权利要求3所述的可调式消涡、整流装置，其特征在于，所述消涡整流机构还包括消涡板，消涡板装设于U型导槽内，装设高度可调。
5.根据权利要求4所述的可调式消涡、整流装置，其特征在于，在所述U型导槽的上部间隔开设有多个导槽锁定孔，在所述消涡板的上部间隔开设有与导槽锁定孔相对应的升降锁定孔，通过在导槽锁定孔和升降锁定孔中插入锁定销，将消涡板固定在U型导槽上。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：高传昌，石礼文，刘新阳，高志锴，孙龙月，董旭敏，高余鑫，李晓超，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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