水电站蜗壳保温保压装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种水电站蜗壳保温保压装置，它包括蜗壳内部沿轴向架设的环形管，所述环形管的进水口通过供水管与加热设备或制冷设备连接，环形管壁上开设若干出水孔，所述供水管上连接有循环水泵，所述出水管还通过膨胀管连接有膨胀水箱，所述膨胀水箱通过补水管与补水箱连接，外部水源通过浮球阀、补水管对上述整个系统进行补水。本实用新型专利技术实现了保温保压浇筑蜗壳外围混凝土，并实现了将蜗壳内水温、水压控制在工程规定的精度范围内，符合并满足实际工程的要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水利水电工程中的水电站浇筑蜗壳外围混凝土施工
，具体涉及水电站浇筑蜗壳外围混凝土系统保温保压装置。
技术介绍
水电站的水轮发电机组在运行发电时，蜗壳内充满了有压水，蜗壳外围的混凝土不仅要承受通过蜗壳传递的内水压力，还担负着机组在运行过程中支承力的传递。作为水轮发电机的基础、发电层楼板及发电机风罩围墙的基础、主厂房上部结构的基础，蜗壳外围混凝土结构的安全至关重要。如果该结构在机组运行时产生过大的变形或者是混凝土开裂现象严重，会影响到机组的稳定运行及其上部结构的稳定。尤其是中高水头的混流式水轮发电机组，在较大的内水压力作用下，如果蜗壳外围混凝土结构的承载能力降低或不足将会危及到电站厂房的安全。混流式水轮发电机组在浇筑蜗壳外围混凝土时，按常规采用垫层或直埋方案，SP全水压力单独由蜗壳或外围混凝土承受。但对于工作状态为中高位水头的水轮发电机组，为了使机组在运行时不产生较大的振动，应该在蜗壳内维持一定内水压力的情况下进行外围混凝土的浇筑，在浇筑完最后一仓混凝土几天后放水卸压，卸压后蜗壳与混凝土之间将产生一定的间隙，这个间隙的大小和形状主要随着保压时的内水压力、蜗壳的边界条件、约束条件、保压浇筑混凝土时水温、环境温度以及外界气侯条件等因素的不同而不同。在机组运行期间，由于运行水位的不同以及蜗壳的边界条件和约束条件的改变，运行时水温、气温等条件的变化，使得蜗壳与周围混凝土之间的间隙大小也随之改变。如果间隙太大，则蜗壳将承受较大的内水压力；如果间隙较小，则蜗壳在产生一定的自由变形后将与周围混凝土结构贴紧，并与混凝土结构一起共同承担内水压力。运行中水温随着季节不断变化，冬季水温低，夏季水温高，最高水温与最低水温相差十几度，水温每变化I度，影响水头的变化约为2米。因此，若在冬季最低水温浇筑蜗壳外围混凝土，机组在夏天最高水温运行时，由于蜗壳膨胀致使外围混凝土额外增加受力，要满足此受力要求，则蜗壳外层将要多布钢筋，增加钢筋用量且不说，混凝土浇筑的难度也大为增加，振捣困难，无法保证混凝土的浇筑质量。反之若在夏季最高水温时浇筑蜗壳外围混凝土，机组在冬天最低水温运行时，蜗壳与外围混凝土之间将产生多余的空隙，这与采用保压浇筑蜗壳混凝土的原则相违背。为了消除上述各种不利因素对水轮发电机组运行的影响，保证机组平稳运行，于是提出了在冬季浇筑蜗壳外围混凝土时，蜗壳内的水体需要加温保压，夏季浇筑蜗壳外围混凝土时，蜗壳内的水体需要降温保压，即保温保压浇筑蜗壳外围混凝土的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了满足上述要求，提供一种浇筑蜗壳外围混凝土时能够保持蜗壳内的水体稳定温度和稳定压力的装置。为实现上述目的，本技术设计的水电站蜗壳保温保压装置，它包括蜗壳内部沿轴向架设的环形管，所述环形管的进水口通过供水管与加热设备或制冷设备连接，环形管壁上开设若干出水孔，所述供水管上连接有循环水泵，所述加热设备或制冷设备的进水口与蜗壳出水管及水源连接，蜗壳通过出水管与水源连接，所述出水管还通过膨胀管连接有膨胀水箱，所述膨胀水箱通过补水管与补水箱连接，所述补水箱连接水源。上述加热设备或制冷设备与水源之间连接有温度计、闸阀、浮球阀，加热设备或制冷设备与循环水泵之间连接有金属水管软接头、止回阀、闸阀、温度计、压力表、金属水管软接头，循环水泵与环形管的进水口之间连接有金属水管软接头、压力表、温度计、止回阀和闸阀、伸缩蝶阀，膨胀水箱与补水箱之间连接有止回阀和闸阀，补水箱中设有浮球阀，膨胀水箱还通过溢流管、放空管进行系统水的溢流与放空。本技术用保温保压的办法浇筑蜗壳外围混凝土，在冬季浇筑蜗壳外围混凝土时，蜗壳内的水体采用本技术装置加温、保温及保压；夏季浇筑蜗壳外围混凝土时，蜗壳内的水体采用本技术装置降温、保温及保压，保证蜗壳内水体的水温及水压均控制在工程允许的精度范围内，符合并满足实际工程的要求。本技术具有普遍性及可操作性，可适用于任何容量的需要保温保压浇筑蜗壳外围混凝土的水轮发电机组。所提供的全套装置设备简便易行，安全可靠，可以推广运用于国内其他水利枢纽工程，具有普遍的实用性。附图说明图1为本技术设计装置所依据的温度与压力关系曲线；图中横坐标为蜗壳内水温，单位是。C ;纵坐标为蜗壳内水压，单位是米。图2为本技术的装置结构示意图；图中:1、蜗壳；2、环形管；3、加热设备或制冷设备；4、出水孔；5、供水管；6、循环水泵；7、出水管；8、膨胀管；9、膨胀水箱；10、补水管；11、补水箱；12、浮球阀；13、止回阀；14、温度计；15、闸阀；16、溢流管；17、放空管；18、伸缩蝶阀；19、压力表；20、金属水管软接头。具体实施方式以下结合附图和具体实施对本技术作进一步的详细描述:水电站蜗壳保温保压方法所使用的装置，如图2所示，包括蜗壳I内部沿轴向架设的环形管2、环形管2壁上开设若干出水孔4、加热设备或制冷设备3、循环水泵6、膨胀水箱9、补水箱11以及连接上述各个设备的管路及各种阀件:浮球阀12、止回阀13、温度计14、闸阀15、伸缩蝶阀18、压力表19、金属水管软接头20。膨胀水箱9为开式水箱，通过膨胀管8对蜗壳内水体进行定压保压；通过溢流管16、放空管17对系统内的水体进行溢流、排空。外部水源通过补水管对整个系统进行补水。上述水电站蜗壳保温保压装置具体采用的方法，包括以下步骤:(一)、将蜗壳的出水口与水源连接，在蜗壳内部沿轴向架设环形管，环形管的进水口与加热设备或制冷设备连接，环形管壁上开设若干出水孔；(二)、根据模拟蜗壳内压力水与周围外部环境进行热湿交换的工况过程，计算保温系统初始升温或降温阶段蜗壳内水体加热或冷却时间与加热量或制冷量之间的关系式，计算恒温阶段的传热工况，为保温保压浇筑蜗壳外围混凝土施工提供设计依据，并根据计算出的时间，充水进行初始升温或降温。计算式子如下:干工况散热量:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电站蜗壳保温保压装置，其特征在于：包括蜗壳（1）内部沿轴向架设的环形管（2），所述环形管（2）的进水口通过供水管（5）与加热设备或制冷设备（3）连接，环形管（2）壁上开设若干出水孔（4），所述供水管（5）上连接有循环水泵（6），所述加热设备或制冷设备（3）的进水口与蜗壳出水管及水源连接，蜗壳（1）通过出水管（7）与水源连接，所述出水管（7）还通过膨胀管（8）连接有膨胀水箱（9），所述膨胀水箱（9）通过补水管（10）与补水箱（11）连接，所述补水箱（11）连接水源。

【技术特征摘要】
1.一种水电站蜗壳保温保压装置，其特征在于:包括蜗壳(I)内部沿轴向架设的环形管(2)，所述环形管(2)的进水口通过供水管(5)与加热设备或制冷设备(3)连接，环形管(2)壁上开设若干出水孔(4)，所述供水管(5)上连接有循环水泵(6)，所述加热设备或制冷设备(3)的进水口与蜗壳出水管及水源连接，蜗壳(I)通过出水管(7)与水源连接，所述出水管(7 )还通过膨胀管(8 )连接有膨胀水箱(9 )，所述膨胀水箱(9 )通过补水管(10 )与补水箱(11)连接，所述补水箱(11)连接水源。2.根据权利要求1所述的水电站蜗壳保温保压装置，其特征在于:所述加热设备或制冷设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光华，刘景旺，袁达夫，田子勤，邵建雄，江宏文，吴云翔，王迪良，陈明泉，易先举，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：实用新型
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