一种双阻抗式调压室制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双阻抗式调压室，在常规的调压室的基础上，设置双阻抗调压室，通过设置第一连接管和第二连接管，使水流通过第一、第二连接管时产生水头损失，削弱了水击能量；尤其在第一连接管和第二连接管之间设置第三连接管，既实现了水体的连通，也通过管道的连接实现了局部能量损耗，提高了调压室的工作性能。

A double impedance surge chamber

【技术实现步骤摘要】
一种双阻抗式调压室
本技术涉及水利工程用调压装置，具体涉及一种双阻抗式调压室。
技术介绍
压力管道是水电站引水用的管道形式，由于其采用有压管流，因此，也被称为压力管道，压力管道在使用过程中，往往只承受水压力，此压力较小，但是当水电站突然负荷减小，甚至全甩负荷时，由于引水流量突然终止，此时压力管道会产生巨大的水击压力，即水击现象，水击压力与压力管道的长度有关，对于特殊的压力管道形式，水击压力甚至会压坏压力管道，引起水电站设备的瘫痪。水击现象最早是在德国海姆巴赫水电站发现。D.托马对此进行了研究，并于1910年提出了著名的调压室波动的衰减条件。调压室的设置在于极大的较小了水击压力，避免了为克服水击压力而引起的压力管道增厚增强，从而引起水电站建设成本的非线性增加。调压室是设置在压力水道上具有下列功能的建筑物：1）由调压室自由水面（或气垫层）反射水击波，限制水击波进入压力引水道，以满足机组调节保证的技术要求，2）改善机组在负荷变化时的运行条件及供电质量。对于调压室而言，水电站正常运行时，若调压室水位发生变化，会引起水轮机水头的变化,但电力系统要求出力保持固定,因此通过水轮机的流量必须跟着变化。这样反过来又激发调压室水位的波动。这种互相激发的作用，可能使调压室的波动逐渐增大。设计调压室时，应避免产生这种现象使波动渐趋稳定，即波动的振幅应随时间而衰减。阻抗式调压室是将圆筒式调压室的底部，用较小断面的短管或用较小孔口的隔板与隧洞及压力管道连接起来，这种孔口或隔板相当于局部阻力，即为阻抗式调压室。由于进出调压室的水流在阻抗孔口处消耗了一部分能量，所以水位波动振幅减小，衰减加快，因而所需调压室的体积小于简单式调压室，正常运行时水头损失小。由于单个阻抗产生时，压力容易不稳，对调压室的设计要求较高，且对于水击压力较大的水电站管道，单个阻抗不宜快速平稳压力，调节性能差。
技术实现思路
本技术针对现有技术的问题，提供一种双阻抗式调压室，通过设置双阻抗，提高了调压室的调压性能。本技术提供一种双阻抗式调压室，该调压室位于水电站厂房上游的压力管道上，压力管道引水以实现水电站的发电，所述调压室包括第一连接管、第二连接管和竖井，所述第一连接管、第二连接管与压力管道连接，所述第一连接管、第二连接管的管径小于所述压力管道的管径，从而在压力管道水流进入调压室时形成局部阻力，形成阻抗式调压室结构，所述第一连接管、第二连接管上部均连接竖井，所述第一连接管与第二连接管之间水平连接第三连接管，所述第三连接管管径为所述第一连接管、所述第二连接管的管径的平均值的一半。作为优选，所述第一连接管、第二连接管、第三连接管与竖井均为钢筋混凝土结构。作为优选，所述第一连接管、第二连接管的管径相同。本技术的工作原理为：对于双阻抗的调压室结构而言，当机组丢弃全部负荷时，水轮机的流量变为零,压力水管中发生水击现象，水流将随之停止流动，此时压力管道中的水流由于惯性作用仍继续流向调压室，使调压室水位升高，压力管道始末两端的水位差随之减小，流速也逐渐减慢。由于设置连接管，使得引水系统与调压室连接处的水流进行了束窄，增加了水流的耗能机理，对于双阻抗的调压室而言，在压力管道上设置两个连接管，两个连接管进水均会导致水头损失，由于两个连接管之间设置第三连接管，且第三连接管的管径小于第一、第二连接管，会导致在三个连接管之间水体流通时，继续形成阻抗，进一步耗减能量；当然，当水体进一步上升超过第三连接管时，由于管道连接的设置，会导致局部水头损失，消耗能量；进而当调压室的水位达到水库水位时，水流由于惯性作用仍继续流向调压室，使调压室水位继续升高；由于惯性理论和连通器理论可知，水流不会突然静止，当调压室的水位大于水库水位时，水流由于惯性作用仍继续流向调压室，使调压室水位继续升高，直至压力管道内的流速减小到零为止，此时调压室水位达到最高点。由于这时调压室的水位高于水库水位，在压力管道的始末又形成了新的水位差，所以水流反向水库流去，调压室中水位开始下降。当调压室水位下降到水库水位时，水流由于惯性作用继续流向水库，调压室水位还继续下降，直至压力管道内的流速减小到零为止，此时调压室水位降到最低点。上述惯性引起的水流作用由于在竖井和第一连接管、第二连接管和第三连接管之间进行流动，由于不同断面的束窄作用，引起能量的耗减，这对于消弱水击压力是有益的，伴随着压力管道中水流的往返运动，调压室的水位也就上下波动。由于引水道存在摩阻，运动水体的能量会被不断消耗，波动也就逐渐衰减，最后波动停止，调压室水位就稳定在水库水位。水电站增加负荷时，调压室水位波动与丢弃负荷时相反。当机组的负荷发生小的变化时，也会引起调压室的水位产生类似的波动。通过上述分析可知，设置双阻抗的调压室，其不仅仅是调压室的串联，而且第一、第二连接管之间设置第三连接管，由于束窄作用，增强了能量的消耗。本技术的优点在于：在常规的调压室的基础上，设置双阻抗调压室，通过设置第一连接管和第二连接管，使水流通过第一、第二连接管时产生水头损失，削弱了水击能量；尤其在第一连接管和第二连接管之间设置第三连接管，既实现了水体的连通，也通过管道的连接实现了局部能量损耗，提高了调压室的工作性能。附图说明：图1为双阻抗调压室结构示意图；图2为双阻抗调压室立体示意图。具体实施方式：以下针对说明书附图内容，对本技术限定的结构，进行具体的解释说明。本技术提供一种双阻抗式调压室，该调压室位于水电站厂房上游的压力管道1上，压力管道1引水以实现水电站的发电，所述调压室包括第一连接管2、第二连接管3和竖井5，所述第一连接管2、第二连接管3与压力管道1连接，所述第一连接管2、第二连接管3的管径小于所述压力管道1的管径，从而在压力管道1水流进入调压室时形成局部阻力，形成阻抗式调压室结构，所述第一连接管2、第二连接管3上部均连接竖井5，所述第一连接管2与第二连接管3之间水平连接第三连接管4，所述第三连接管4管径为所述第一连接管2、所述第二连接管3的管径的平均值的一半。作为优选，所述第一连接管2、第二连接管3、第三连接管4与竖井5均为钢筋混凝土结构。作为优选，所述第一连接管2、第二连接管3的管径相同。建造时，对于压力管道1预留两个开口，并在开口处绑扎连接管2钢筋，所述连接管2设置为两个，且连接钢管2钢筋与压力管道中的钢筋焊接固定，在连接管2的钢筋骨架上通过定位装置绑扎形成所述主室3的钢筋骨架，所述连接管2的轴心处各设置一个定位杆，通过两个定位杆定准所述竖井5的钢筋骨架位置，所述两个连接管2的钢筋骨架之间绑扎形成第三连接管4的钢筋骨架，所述第三连接管4的钢筋骨架与第一连接管2和第三连接管3的钢筋骨架焊接，但可以保证所述第一连接管2、第二连接管3和第三连接管4之间形成相互连通的空间，之后立模板浇筑混凝土，并养护至设计强度，所述模板均为拼接式内外模板，分别固定在所述第一连接管2、第二连接管3、第三连接管4和竖井5的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双阻抗式调压室，该调压室位于水电站厂房上游的压力管道上，压力管道引水以实现水电站的发电，其特征是：所述调压室包括第一连接管、第二连接管和竖井，所述第一连接管、第二连接管与压力管道连接，所述第一连接管、第二连接管的管径小于所述压力管道的管径，从而在压力管道水流进入调压室时形成局部阻力，形成阻抗式调压室结构，所述第一连接管、第二连接管上部均连接竖井，所述第一连接管与第二连接管之间水平连接第三连接管，所述第三连接管管径为所述第一连接管、所述第二连接管的管径的平均值的一半。/n

【技术特征摘要】
1.一种双阻抗式调压室，该调压室位于水电站厂房上游的压力管道上，压力管道引水以实现水电站的发电，其特征是：所述调压室包括第一连接管、第二连接管和竖井，所述第一连接管、第二连接管与压力管道连接，所述第一连接管、第二连接管的管径小于所述压力管道的管径，从而在压力管道水流进入调压室时形成局部阻力，形成阻抗式调压室结构，所述第一连接管、第二连接管上部均连接竖井，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏跃民，王国强，潘越，王朋，梁彦会，
申请(专利权)人：河南郑大水利科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41