一种拦污栅的施工工艺及其结构制造技术

本发明专利技术公开了一种拦污栅的施工工艺及其结构，包括以下步骤：S10.在流道上设置多条滑道；S20.将经过设计的拦污栅安装在流道上的滑道上；包括边梁和设在所述边梁上的两个主梁，两个所述主梁之间和两侧设多个支撑板，所述主梁的宽度方向和支撑板的宽度方向相对边梁的长度方向均具有同方向上70

【技术实现步骤摘要】
一种拦污栅的施工工艺及其结构


[0001]本专利技术水利工程领域，特别是涉及一种拦污栅的施工工艺及其结构。

技术介绍

[0002]据电厂介绍，电站投产以来，发现拦污栅频繁损坏，在对电站1号至4号机组拦污栅进行水下摸排时，发现拦污栅栅前泥沙和沉木淤积严重，拦污栅水下部分存在栅条整体断裂或脱落的现象，特别是最底部3节拦污栅栅条脱落、断裂情况尤其严重。发现损坏后电站对拦污栅均进行了及时修补，对栅前淤积进行了及时清理，每次修补和清理的费用约20万元，不仅投入大量资金，同时影响了机组检修工期。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供了一种拦污栅的施工工艺及其结构，具有简化安装方法和栅条固有振动频率与栅条在水流中的干扰频率相差较大的优点。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种拦污栅的施工工艺，包括以下步骤：
[0006]S10.在流道上设置多条滑道；
[0007]S20.将经过设计的拦污栅安装在流道上的滑道上。
[0008]上述技术方案的工作原理如下：
[0009]利用滑道和边梁的结构配合，可以简化安装拦污栅的方式，避免各种连接件在水中氧化后产生的强度较差的问题。
[0010]在进一步的技术方案中，所述步骤S20中，拦污栅的设计包括以下步骤：
[0011]S21.根据图纸利用ANSYS建立一个机组单元流道模型；
[0012]S22.在ANSYS中计算流道流场；
[0013]S23.确定拦污栅槽中心流速和水流方向与水平面的夹角；
[0014]S24.初步设计拦污栅结构；
[0015]S25.在流道模型中加入设计后的拦污栅重新计算流场；
[0016]S26.多次进行拦污栅栅条振动理论分析计算，优化设计方案；
[0017]S27.得出最终拦污栅的设计方案。
[0018]在进一步的技术方案中，所述步骤S22和步骤S25中的计算流场包括：确定流道左边孔拦污栅槽中心流速、流道中间孔拦污栅槽中心流速、流道右边孔拦污栅孔口中心流速。
[0019]在进一步的技术方案中，所述步骤S26中拦污栅栅条振动理论计算分析包括：原拦污栅栅条振动计算、优化设计后拦污栅栅条振动计算和方案比较分析。
[0020]一种拦污栅结构，包括边梁和设在所述边梁上的两个主梁，两个所述主梁之间和两侧设多个支撑板，所述主梁的宽度方向和支撑板的宽度方向相对边梁的长度方向均具有同方向上70
°-
90
°
的夹角，两个所述主梁之间设有两端分别连接在两个主梁上的连接板。
[0021]在进一步的技术方案中，所述主梁的两端分别连接有一个边梁，所述边梁长度方
向的横截面呈“工”字型，两个所述主梁和两个边梁形成的“口”字型结构中均匀设有三个所述连接板，三个所述连接板的长度方向均与所述边梁的长度方向一致。
[0022]在进一步的技术方案中，两个所述主梁之间设有三个第一支撑板，两个所述主梁的外侧分别设有一个第二支撑板，所述第一支撑板的宽度等于所述第二支撑板宽度的二倍。
[0023]在进一步的技术方案中，所述主梁的宽度方向、第一支撑板的宽度方向和第二支撑板的宽度方向相对边梁的长度方向均具有同方向上70
°
的夹角。
[0024]在进一步的技术方案中，所述主梁的宽度大于等于所述第一支撑板宽度的二倍。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]1、利用滑道和边梁的结构配合，可以简化安装拦污栅的方式，避免各种连接件在水中氧化后产生的强度较差的问题。
[0027]2、采用ANSYS CFX多相流VOF模型计算流道流场，分析拦污栅栅槽流速分布状况。
[0028]3、通过流道和拦污栅流场计算成果，在流道中加入拦污栅后又重新计算流场，较真实的了解拦污栅过栅流速。
[0029]4、利用拦污栅栅条振动理论计算分析，得出原拦污栅单根栅条的固有振动频率与栅条在水中的干扰频率，同时两者接近，得出拦污栅栅条在水流脉动压力下极易产生共振而导致疲劳破坏的结论。
[0030]5、通过多次优化设计，并计算单根栅条的固有振动频率与栅条在水中的干扰频率的比值，得出最佳设计方案。
[0031]6、在无实测脉动压力的情况下，只能对栅条固有振动频率与栅条在水流中的干扰频率进行比较，只要优化设计方案的栅条振动频率避开栅条在水流中的干扰频率，就可避免拦污栅产生共振疲劳破坏；通过主梁、第一支撑板和第二支撑板与边梁倾角，减小水流对其冲击的力度，从而减小在水流涡振频率，通过使栅条振动频率避开栅条在水流中的干扰频率，避免拦污栅产生共振疲劳破坏。
[0032]7、通过将第二支撑板的宽度设计为第一支撑板宽度的一半，使栅条固有振动频率均在水流涡振频率的范围以外。
[0033]8、横截面呈工字型结构的边梁，可直接划入设在流道上的滑槽内，无需进行其他方法固定。
[0034]9、通过改善栅条、主梁等结构断面型式，减小栅片在水流中的涡振强度。
[0035]10、通过提高拦污栅的固有振动频率，使其尽量远离栅片组的有害振型，从而尽量避免拦污栅栅条因共振而导致疲劳破坏。
附图说明
[0036]图1是本专利技术所述流道几何模型；
[0037]图2是本专利技术所述流道几何模型流道右边孔拦污栅槽中心沿高程流速分布图；
[0038]图3是本专利技术所述流道几何模型流道中孔拦污栅槽中心沿高程流速分布图；
[0039]图4是本专利技术所述流道几何模型流道左边孔拦污栅槽中心沿高程流速分布图；
[0040]图5是本专利技术所述流道几何模型流道右边孔拦污栅孔口中心流速分布图；
[0041]图6是本专利技术所述流道几何模型流道中间孔拦污栅槽中心流速分布图；
[0042]图7是本专利技术所述流道几何模型流道左边孔拦污栅槽中心流速分布图；
[0043]图8是本专利技术所述一种拦污栅结构的立体结构示意图；
[0044]图9是本专利技术所述一种拦污栅结构的正视结构示意图；
[0045]图10是图2中A-A的剖面示意图。
[0046]附图标记说明：
[0047]1、主梁；2、第一支撑板；3、边梁；4、栅条；5、边条；6、第二支撑板； 7、连接板。
具体实施方式
[0048]下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步说明。
[0049]实施例1：
[0050]一种拦污栅的施工工艺，包括以下步骤：
[0051]S10.在流道上设置多条滑道；
[0052]S20.将经过设计的拦污栅安装在流道上的滑道上。
[0053]步骤S10中，滑道的横截面呈“C”字型结构，步骤S20中，拦污栅的安装在滑槽中的边梁的横截面呈“工”字型结构，利用滑道和边梁一侧的结构配合，可以简化安装拦污栅的方式，避免各种连接件在水中氧化后产生的强度较差的问题。
[0054]在另一个实施例中：
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拦污栅的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：S10.在流道上设置多条滑道；S20.将经过设计的拦污栅安装在流道上的滑道上。2.根据权利要求1所述的一种拦污栅的施工工艺，其特征在于，所述步骤S20中，拦污栅的设计包括以下步骤：S21.根据图纸利用ANSYS建立一个机组单元流道模型；S22.在ANSYS中计算流道流场；S23.确定拦污栅槽中心流速和水流方向与水平面的夹角；S24.初步设计拦污栅结构；S25.在流道模型中加入设计后的拦污栅重新计算流场；S26.多次进行拦污栅栅条振动理论分析计算，优化设计方案；S27.得出最终拦污栅的设计方案。3.根据权利要求2所述的一种拦污栅的施工工艺，其特征在于，所述步骤S22和步骤S25中的计算流场包括：确定流道左边孔拦污栅槽中心流速、流道中间孔拦污栅槽中心流速、流道右边孔拦污栅孔口中心流速。4.根据权利要求2所述的一种拦污栅的施工工艺，其特征在于，所述步骤S26中拦污栅栅条振动理论计算分析包括：原拦污栅栅条振动计算、优化设计后拦污栅栅条振动计算和方案比较分析。5.一种如权利要求1-4中任一项所述拦污栅施工工艺中的拦污栅结构，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，鄢天留，谢琰，
申请(专利权)人：四川圣达水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：