本发明专利技术公开了一种装置（１００）用来从水流（Ｅ）中分离固体粒子，该水流（Ｅ）送给涡轮机、泵、或涡轮泵型的水压机中。装置具有水流入口区（１０４）和出口区（１０５），该入口区（１０４）和出口区（１０５）用于穿过装置（１００）沿着水流前进的前进轴线（Ｘ↓［１００］）间隔开的水流。装置（１００）包括多个平行放置的导管（１１０），每个导管（１１０）在入口区（１０４）和出口区（１０５）之间都有管嘴和下游端。在垂直于前进轴线（Ｘ↓［１００］）的剖面中，每个导管都有为螺旋形式的剖面，该螺旋形式的剖面具有一曲率半径，所述曲率半径从管嘴朝向下游端的方向或从下游端朝向管嘴的方向增加，同时每个导管（１１０）都有厚度，该厚度相对于前进轴线的大致径向方向上测得，比上述导管平行于轴线（Ｘ↓［１００］）测得的宽度（ｌ↓［１１０］）的１０％小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于从流水中分离固体粒子的装置，且还涉及包括这 种装置的能量转换设备。
技术介绍
在用于将水力能转换成电能或机械能的设备的领域中，众所周知 是用水流送到水力机如涡轮机，该水流与涡轮机的叶片相互作用。视 天气状况及其穿过的地面的性质而定，水流可能携带或多或少含量的 固体粒子例如砂粒，该颗粒物使与其接触的部分机器磨损。众所周知， 一些不同的装置用于保留或分离水流中的这些固体粒 子。它们包括尤其是水坝和沉降池、过滤器格栅和砂槽隧道。砂槽隧 道是设置在地下的导管，且传送到水力机的水流在该导管内以较低速 度行进，从而使至少 一部分进来的水流中所包含的固体粒子能沉降在 隧道底部的格栅上。要规定这些颗粒物沉降速度，隧道必需长，尤其是它必需具有大于150米(m)的长度，及其横截面积是以使水流速 度降到与其沉降速度类似的水平。这导致大规模的土木工程工作，从而相应地增加了现有技术水力设备的安装费用和运行费用。此外，这 种砂槽隧道不是很有效，因为在水流通过这种装置之后，固体粒子含 量仅减少约50%。
技术实现思路
本专利技术特别试图通过提供新型分离装置来弥补这些缺点，在所述 新型分离装置中固体粒子可以有效地从水流中分离出，而装置的尺寸 与砂槽隧道相比显著地减小，且其效率提高。为此，本专利技术提供一种用于从水流中分离固体粒子的装置，该水流进送到涡轮机、泵、或涡轮泵型水力机中，装置具有水流入口区和 出口区，该入口区和出口区穿过装置沿着水流前进的前进轴线间隔开。这种装置其特征在于它包括多个平行放置的导管，每个导管在入口 区和出口区之间具有管嘴和下游端；在垂直于前进轴线的剖面中，每 个导管都有螺旋形的剖面，该螺旋形的剖面具有曲率半径从管嘴朝向 下游端方向或者从下游端朝向管嘴的方向增加；每个导管都有一厚度， 该厚度相对于前进轴线的大致径向方向测得，且比上述导管从平行于 轴线测得的宽度的10%小。通过本专利技术，各种不同的螺旋形剖面的导管用来利用离心力从水 流中分离固体粒子，且它们的厚度与其宽度相比较小，它们的厚度与 沉淀时间一致，沉淀时间较短，这是每个螺旋形中水流所需的速度的 结果。不同导管的形状能使待处理的高流速与输送大功率水力机相适 应。此外，装置具有多个并联的导管的结构使装置变得紧凑，从而减 少了相关的土木工程工作量和费用。按照本专利技术有利但不是必不可少的方面，这种装置可以包括下列 特点中的一个或多个 每个导管的厚度比导管的宽度的5%小，优选地比导管的宽度 的1%小。 每个导管的厚度具有数值为小于100毫米(mm)，优选地小于 60mm，更优选地等于约50mm。 每个导管具有扁平矩形的入口剖面，同时它的长尺寸平行于上 述前进轴线。 在其出口处，每个导管都装配有水流分离器，该水流分离器适 合于将在导管中流动的基本水流的第一部分与其第二部分分离，第一 部分含有较重的固体粒子，而第二部分具有较轻的固体粒子。在这种 情况下，水流分离器有利地由一隔板形成，该隔板放置在导管中，靠 近导管的径向隔板，并且在距其一定距离处。*在其入口附近，每个导管都包括一曲率半径区，该曲率半径区 在垂直于前进轴线的平面中测得，比导管在上述平面中的最大曲率半径的25%小。 在本专利技术的实施例中，各导管围绕前进轴线相互交错。在不同 方案中，各导管围绕前进轴线分布在各自斜剖面上。 每个导管由一个或两个金属薄板形成，该金属薄板在它们平行 于前进轴线的方向上是矩形。本专利技术还提供一种设备，该设备用于将水力能转变成电能或机械 能，或反之亦然，上述设备包括涡轮机、泵、或涡轮泵型水力机，和 把水送到水力机的管线。该设备的特征在于，它还包括至少一个用于 从水中分离固体粒子的装置，如上所述。这种设备比现有技术水平的设备使用更方便和费用更低。附图说明根据下面按照本专利技术的原理所述的分离装置和能量转换设备的两 个实施例的说明，本专利技术更好理解，且其别的优点更显而易见，上述 实施例纯粹作为例子和参照附图给出，其中 图l是示出本专利技术的设备的原理的示意 图2是图l设备的固体粒子分离装置的更大比例的视图，该图 与图1的细部II对应； 图3是图2中线III-III的半剖面图，同时图2的剖视平面标为 II II; 图4是与图2同一平面的剖视图，但按较小比例，且其示出图 2和3的装置的分离器导管的其中之一； 图5是图4的线V-V的剖视图，同时图4的剖面标为IV-IV; 图6是图5的细部VI的更大比例的视 图7是图3的细部VII的更大比例的视 图8是图2-7的装置局部切去的透视 图9是图2-8的装置的某些部分的分解透视 图IO是类似于图2的轴向剖视图，并示出构成第二实施例的装置； 图11是图10的线XI-XI的半剖视图，同时图10的剖面标为XX; 图12是图11的细部XII的更大比例的碎见图； 图13是图11的线XIII-XIII上的局部剖视图； 图14是图10-13的装置局部切去的透视图；和 图15是图10-14的装置的某些部分的分解透视图。具体实施例方式图1所示的设备I包括一弗朗西斯(Francis)型涡轮机1，该涡 轮机1带有它的叶轮2，所述叶轮2用来通过来自进水口 3的强制水 流E被设定为绕竖直轴线X,旋转，上述进水口 3采用来自水库，如 提坝的水流或者来自未筑坝的河流的水流。涡轮机1联接到交流发电 机4上，该交流发电机4随着叶轮2的旋转而把交流电流输送到电网 (未示出)。使水流E进入叶轮2的水压管5在进水口 3和供应槽6之间延 伸，该供应槽6装配有导叶61用于调节水流E。在设备I下游设置 一吸入管道7用于输送水流E。插在进水口 3和供应槽6之间的装置100用于将在水流E中发 现的固体粒子从构成该水流的水中分离。装置100包括一圆筒形入口 导管IOI，该圆筒形入口导管101具有圆形横截面，所述圆形横截面 定心在水平轴线X刚上，该水平轴线X刚构成装置100的纵向轴线。 在其出口处，装置IOO设有一截锥形收集器102，该截锥形收集器102 围绕锥形的尖头部分103放置。导管101的进料口 104构成通向装置 IOO的入口，而在收集器102的端部处所形成的圆形开口 105构成水 流E的出料口。进料口 104用来连接到管道5的底部上，而开口 105 用来连接到供应槽6的入口上。在装置100的入口区104和出口区105之间，水流E平行于轴 线X刚前进。在导管101和收集器102之间，装置100具有25个相互交错的导管110，所述25个导管110围绕轴线100排列成螺旋形。在垂直 于轴线X刚的平面中，如图3和5中所示，每个导管IIO都具有螺旋 形横截面。每个导管110都由内金属板111和外金属板112限定。第 一导管的内金属板111可以起相邻导管的外金属板112的作用，该相 邻导管在径向上位于第一导管内部。同样，第一导管的外金属板112 可以起第二相邻的导管的内金属板的作用，该第二相邻的导管在径向 上位于第一导管外部。25个导管110交错到这种程度，以使每个导管110的长度的主 要部分在径向上位于两个另外的导管110之间，如在图3中可以看出 的。所有导管110全都具有同样的长度、宽度和厚度。导管110的长度Lu。是其围绕轴线X刚展开的长度。换句话说， 导管110的长度是其在图5中可以看到的长度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置（１００），用于从供应涡轮机、泵、或涡轮泵型水压机（１）的水流（Ｅ）里的水中分离固体粒子，该装置具有水流入口区（１０４）和出口区（１０５），该入口区（１０４）和出口区（１０５）用于沿着水流穿过该装置前进的前进轴线（Ｘ↓［１００］）间隔开的水流，其中该装置包括多个平行放置的导管（１１０），每个导管（１１０）在入口区（１０４）和出口区（１０５）之间都具有管嘴（１１４）和下游端（１１６），其中，在垂直于前进轴线（Ｘ↓［１００］）的剖面中，每个导管（１１０）都有一螺旋形的剖面，同时曲率半径（Ｒ↓［１００］）从管嘴朝下游端方向或从下游端朝向管嘴方向增加，其中每个导管都有一厚度（ｅ↓［１１０］）和宽度（ｌ↓［１１０］），该厚度（ｅ↓［１１０］）相对于前进轴线（Ｘ↓［１００］）在大致径向方向上测得，比平行于上述轴线测得的导管宽度（ｌ↓［１１０］）的１０％小。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：S普里让，
申请(专利权)人：阿尔斯通水电设备法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。