一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，包括依次连接的压力前池、输水管道和出水池，所述输水管道上依次安装水泵、主调压室、辅调压室，所述主调压室安装有双连通阀。本发明专利技术通过在输水系统中设置主、辅调压室以减小调压室面积，提高了2#阀门的可操作性。同时，通过采取相继关闭两连通阀且2#连通阀缓慢关闭的手段，避免关阀水锤和负压的产生。这对输水管线布置优化及调压室的选取，特别是长距离输水工程中的水锤防护和体型优化，具有十分显著的效果。具有十分显著的效果。具有十分显著的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构及方法


[0001]本专利技术涉及一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构及方法，属于长距离输水工程


技术介绍

[0002]长距离输水工程能够有效连通各大水系、解决水资源分配不均问题，是世界各国向缺水城市和地区输水的主要方式。随着城市建设的快速发展，输水工程的数量越来越多。输水工程中的水泵抽水断电事故将对输水系统造成严重的危害，因此设置水锤防护措施保证输水工程的安全运行至关重要。
[0003]以长距离、大流量泵站加压输水系统的水锤防护一直备受研究者和工程设计人员关注。针对长距离、大流量输水的水锤防护，研究者已针对多项工程实例，通过原型观测、物理模型试验和数值模拟评估了不同方案的水锤防护效果，并提出了4种水锤防护措施(括调压室、单向塔、空气罐、空气阀)。而在长距离、大流量输水系统中，沿线最小压力除了受第一波水锤控制外，较大的水流惯性亦会产生较大的涌浪降幅，造成调压室最低涌浪和沿线最小压力较低，导致调压室漏空和水体汽化，引发弥合水锤，破坏输水系统。针对布置有调压室输水系统中的水锤和涌浪问题，目前尚缺少一种优良的水锤防护方法。现有水锤防护方法不能很好的满足长距离、大流量输水工程对水锤防护的需要。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种带双连通阀阻抗调压室与下游阻抗调压室联合防护的水锤防护结构及方法，在满足调保控制要求的前提下，可以有效的改善调压室的水锤防护效果，增强2#连通阀进行关闭操作的可能性，增加工程的安全性。
[0005]技术方案：为了实现上述技术目标，本专利技术提供一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，包括依次连接的压力前池、输水管道和出水池，所述输水管道上依次安装水泵、主调压室、辅调压室，所述主调压室安装有双连通阀。
[0006]进一步地，所述主调压室靠近水泵，所述辅调压室靠近下游，所述主调压室面积小于辅调压室面积。
[0007]进一步地，所述主调压室和辅调压室均为阻抗式调压室。
[0008]进一步地，所述水泵与主调压室之间设有止回阀。
[0009]进一步地，所述双连通阀包括1#连通阀和2#连通阀，所述1#连通阀和2#连通阀分别设置在主调压室与输水管道之间，呈对称分布。
[0010]本专利技术还提供一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护方法，在压力前池与出水池之间连接输水管道，并在输水管道上依次安装水泵、主调压室、辅调压室，所述主调压室安装有双连通阀，水泵抽水断电后，两连通阀按照预定的关闭规律相继关闭。
[0011]进一步地，所述双连通阀包括1#连通阀8和2#连通阀9，所述1#连通阀和2#连通阀
分别设置在主调压室与输水管道之间，呈对称分布。
[0012]进一步地，所述预定的关闭规律是在满足系统最大压力标准的情况下，采用线性关闭，且2#连通阀在1#连通阀关闭后关闭。避免产生关阀水锤，造成负压。
[0013]进一步地，所述系统最大压力标准为186m水头对应的水压力。
[0014]本专利技术的理论依据：
[0015]针对长距离、大流量输水工程来说，不论是采用串联多阻抗调压室方案还是带连通阀阻抗调压室方案，均能对压力管道起到良好的水锤防护效果。基于这两种防护方案的工作原理，结合各自的水锤防护优点，提出双连通阀阻抗调压室与下游阻抗调压室联合防护的水锤防护方案，可以取得更佳的水锤防护特性。
[0016]带双连通阀阻抗调压室与下游阻抗调压室联合防护增加了下游阻抗调压室，可以加强反射水锤波，增大调压室对管线的水锤防护距离，水流在流经两个调压室时在调压室底部都损耗了能量，加速了涌浪波动衰减，提高稳定水位的能力，两个调压室的涌浪波动相互制约，使得涌浪降幅大大减小，调压室最低涌浪和沿线最小压力大大提升，并且带双连通阀阻抗调压室与下游阻抗调压室联合防护因为有第二个调压室的存在可以加强反射水锤波，故2#连通阀可以较快关闭(由2100s缩短为900s)，提高了阀门操作的可行性。
[0017]理论上来讲，在水泵抽水断电后，将两根连接管上的连通阀都关闭可以有效防止调压室内部水量流失，避免调压室漏空产生的管道进气现象，而将调压室底部两个连通阀相继关闭，有效防止了主调压室内的水体流失，增加了主调压室最低涌浪导致沿线最小压力增加并在连通阀关闭后不再产生涌浪波动。故为满足系统最大压力标准，1#连通阀采用线性关闭，2#连通阀随后以较慢速度关闭，避免产生关阀水锤，造成负压。
[0018]有益效果：本专利技术通过在输水系统中设置主、辅调压室以减小调压室面积，提高了2#阀门的可操作性。同时，通过采取相继关闭两连通阀且2#连通阀缓慢关闭的手段，避免关阀水锤和负压的产生。这对输水管线布置优化及调压室的选取，特别是长距离输水工程中的水锤防护和体型优化，具有十分显著的效果。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的上、下游布置调压室的模拟输水系统布置示意图；
[0020]图2为本专利技术双连通阀的布置示意图；
[0021]图3为两种不同布置下主调压室水深随时间变化趋势图；
[0022]图4为两种不同布置下主调压室底部压力随时间变化趋势图；
[0023]图5为两种不同布置下最小压力包络图；
[0024]图6为不同关阀规律下主调压室水位变化趋势图；
[0025]图7为不同关阀规律下主调压室底部压力变化趋势图；
[0026]图8为不同关阀规律下最小压力包络图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0028]实施例1：
[0029]如图1所示，本专利技术提供的带双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，包括依次连接的压力前池1、输水管道2和出水池3，所述输水管道2上依次安装水泵6、主调压室4、辅调压室5，所述主调压室4安装有双连通阀。
[0030]具体地，所述主调压室4靠近水泵6，所述辅调压室5靠近下游，所述主调压室4面积小于辅调压室5面积。所述主调压室4和辅调压室5均为阻抗式调压室。所述水泵6与主调压室4之间设有止回阀7。
[0031]如图2所示，所述双连通阀包括1#连通阀8和2#连通阀9。所述1#连通阀8和2#连通阀9分别设置在主调压室4与输水管道2之间，呈对称分布。
[0032]本专利技术同时提供一种带双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护方法，在压力前池1与出水池3之间连接输水管道2，并在输水管道2上依次安装水泵6、主调压室4、辅调压室5，所述主调压室4安装有双连通阀，共同防护输水系统的水锤压力。水泵抽水断电后，两连通阀按照预定的关闭规律相继关闭。
[0033]具体地，主调压室4靠近水泵，辅调压室5靠近下游，主调压室4安装双连通阀，主调压室4截面积小于辅调压室5截面积。
[0034]具体地，所述关闭规律是在满足系统最大压力标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，其特征在于：包括依次连接的压力前池、输水管道和出水池，所述输水管道上依次安装水泵、主调压室、辅调压室，所述主调压室安装有双连通阀。2.根据权利要求1所述的一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，其特征在于：所述主调压室靠近水泵，所述辅调压室靠近下游，所述主调压室面积小于辅调压室面积。3.根据权利要求1所述的一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，其特征在于：所述主调压室和辅调压室均为阻抗式调压室。4.根据权利要求1所述的一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，其特征在于：所述水泵与主调压室之间设有止回阀。5.根据权利要求1所述的一种双连通阀多阻抗调压室联合防护的水锤防护结构，其特征在于：所述双连通阀包括1#连通阀和2#连通阀，所述1#连通阀和2#连通阀分别设置在主调压室与输水管道之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺蔚，冯思源，周红星，张健，徐辉，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：