傘形雙向立式泵裝置制造方法及圖紙

傘形雙向立式泵裝置，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。包括雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道、長(zhǎng)方體出水流道、消渦防渦錐、進(jìn)口喇叭管、葉輪室、導(dǎo)葉體、消旋體、環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管、駝峰環(huán)形殼，消渦防渦錐設(shè)置在進(jìn)口喇叭管下方的雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道內(nèi)，葉輪室進(jìn)口連接進(jìn)口喇叭管，葉輪室出口連接導(dǎo)葉體，消旋體、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管依次設(shè)置在導(dǎo)葉體的上部，駝峰環(huán)形殼上環(huán)邊與后導(dǎo)水錐的上緣平滑連接，下環(huán)邊置于長(zhǎng)方體出水流道內(nèi)構(gòu)成環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)，環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)的駝峰頂部設(shè)有通氣孔接口連接真空破壞閥。本實(shí)用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)合理科學(xué)，具有自排自引、抽排抽引的四種作用，提高泵裝置效率，節(jié)省投資，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種水利工程設(shè)施，尤其是雙向立式泵裝置的結(jié)構(gòu)，屬于水利工程

技術(shù)介紹
為達(dá)到灌排雙向抽水和自排自引的目的，早期工程通過采用“一站四閘”的樞紐布置來達(dá)到該目的。近年來，在沿江濱湖地區(qū)采用雙向泵站進(jìn)出水裝置(專利號(hào):02286342.7)建設(shè)了多座大中型箱涵式雙向流道泵裝置，并且針對(duì)該泵裝置出水結(jié)構(gòu)申請(qǐng)了開敞式水泵出水室(專利號(hào):96231988.0)，通過泵裝置模型試驗(yàn)及CFD計(jì)算均可發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的箱涵式出水流道內(nèi)流態(tài)紊亂，導(dǎo)致水力損失很大，傳統(tǒng)的雙向出水流道均采用快速閘門，流道內(nèi)誘發(fā)的水力激振可引起出水流道關(guān)閉側(cè)閘門的振動(dòng)，產(chǎn)生噪音，進(jìn)而影響泵裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行；傳統(tǒng)的箱涵式雙向進(jìn)水流道易產(chǎn)生渦帶，影響水泵的正常運(yùn)行，降低泵裝置整體效率，從而增加能耗，違背國(guó)家節(jié)能減排的政策。目前，單向流道泵裝置的進(jìn)水結(jié)構(gòu)型式主要有肘形進(jìn)水流道、鐘形進(jìn)水流道、簸箕型進(jìn)水流道、豎井式進(jìn)水流道、斜式進(jìn)水流道及箱涵式進(jìn)水池6種形式；出水結(jié)構(gòu)型式主要有直管式出水流道、虹吸式出水流道、斜式出水流道及箱涵式出水池4種形式；常用的斷流方式有拍門，快速閘門，真空破壞閥三種形式。這些進(jìn)水結(jié)構(gòu)型式、出水結(jié)構(gòu)型式及斷流方式在單向流道泵裝置中均得到了廣泛地工程應(yīng)用，那么對(duì)于雙向立式泵裝置而言，能否借鑒其中的結(jié)構(gòu)型式并結(jié)合雙向立式泵裝置自身的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)而技術(shù)出一種克服傳統(tǒng)雙向立式泵裝置的缺點(diǎn)，如雙向進(jìn)水流道的渦帶、出水流道內(nèi)流態(tài)復(fù)雜、水力損失大且無整流措施等關(guān)鍵問題，結(jié)合傳統(tǒng)雙向立式泵站實(shí)際運(yùn)行的情況，能否采用具有操作簡(jiǎn)便，斷流可靠、檢修方便的斷流方式，針對(duì)這些問題，設(shè)計(jì)一種新型的雙向立式泵裝置其意義及推廣應(yīng)用價(jià)值就顯得很大，不僅能解決上述的問題，而且能提高水泵進(jìn)口條件，改善雙向出水流道內(nèi)部流態(tài)，提高泵裝置的水力性能，進(jìn)而起到節(jié)能減排的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，借鑒單向流道泵裝置的結(jié)構(gòu)型式并結(jié)合雙向立式泵裝置的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種新型的雙向立式泵裝置結(jié)構(gòu)，已達(dá)到以下目的:( I)通過閘門的不同調(diào)度實(shí)現(xiàn)自排自引、抽排抽引的多項(xiàng)功能；(2)突破傳統(tǒng)雙向立式泵裝置斷流方式單一的技術(shù)難題，達(dá)到泵裝置運(yùn)行管理和維護(hù)方便的目的，降低斷流設(shè)備投資，提高斷流設(shè)備可靠性；( 3 )消除雙向流道泵裝置內(nèi)渦帶，改善水泵入流條件，調(diào)整出水流道內(nèi)部流態(tài)。本技術(shù)的技術(shù)方案是，傘形雙向立式泵裝置，包括雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道、長(zhǎng)方體出水流道、消渦防渦錐、進(jìn)口喇叭管、葉輪室、導(dǎo)葉體，消渦防渦錐設(shè)置在進(jìn)口喇叭管下方的雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道內(nèi)，葉輪室進(jìn)口連接進(jìn)口喇叭管，葉輪室出口連接導(dǎo)葉體，其特征是，設(shè)有消旋體、環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管、駝峰環(huán)形殼，消旋體、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管依次設(shè)置在導(dǎo)葉體的上部，所述消旋體由輪轂、葉片和外殼構(gòu)成，消旋體的輪轂分別與導(dǎo)葉體的輪轂、后導(dǎo)水錐平滑連接，消旋體的外殼分別與導(dǎo)葉體的外殼和出口喇叭管平滑連接；駝峰環(huán)形殼上環(huán)邊與后導(dǎo)水錐的上緣平滑連接，下環(huán)邊置于長(zhǎng)方體出水流道內(nèi)構(gòu)成環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)，環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)的駝峰頂部設(shè)有至少兩個(gè)均勻布置的通氣孔接口連接到真空破壞閥。所述雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道與長(zhǎng)方體出水流道的長(zhǎng)度及寬度相同，長(zhǎng)方體出水流道出口處和雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道兩進(jìn)水側(cè)設(shè)有閘門。所述消渦防渦錐母線采用四分之一的橢圓弧線或變曲率弧線，消渦防渦錐錐底直徑與錐頂直徑之比為7.00，進(jìn)口喇叭管的母線與消渦防渦錐的母線線型相似，進(jìn)口喇叭管母線底緣順接四分之一的橢圓或變曲率曲線，進(jìn)口喇叭管呈“紳士帽”形狀；進(jìn)口喇叭管底與進(jìn)水流道底板間距為葉輪名義直徑的0.50倍，進(jìn)口喇叭管進(jìn)口斷面直徑與消渦防渦錐的底面直徑相同，均為葉輪名義直徑的1.50倍。所述消旋體的輪轂和外殼直徑與導(dǎo)葉體出口側(cè)的輪轂和外殼直徑相同，消旋體的葉片為平直或者扭曲葉片，葉片兩側(cè)端分別與輪轂與外殼固結(jié)成一整體結(jié)構(gòu)，葉片上下端呈尖錐橢圓型線。所述駝峰環(huán)形殼上環(huán)邊與后導(dǎo)水錐的上緣平滑連接構(gòu)成的出水流道壁斷面為圓形或變曲率弧線的斷面形式。本技術(shù)結(jié)構(gòu)合理科學(xué)，以進(jìn)、出水流道水力性能評(píng)判指標(biāo)為依據(jù)，結(jié)合進(jìn)、出水流道的設(shè)計(jì)方法及斷流方式的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)雙向立式泵裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。消渦防渦錐設(shè)置在進(jìn)口喇叭管下方的雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道內(nèi)，葉輪室進(jìn)口連接進(jìn)口喇叭管，葉輪室出口連接導(dǎo)葉體，消旋體、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管依次設(shè)置在導(dǎo)葉體的上部，消旋體的輪轂分別與導(dǎo)葉體的輪轂、后導(dǎo)水錐平滑連接，消旋體的外殼分別與導(dǎo)葉體的外殼和出口喇叭管平滑連接，駝峰環(huán)形殼上環(huán)邊與后導(dǎo)水錐的上緣平滑連接，保證水流由消旋體出口圓環(huán)斷面過渡至駝峰環(huán)形殼出口斷面間擴(kuò)散均勻且無流速突變，駝峰環(huán)形殼下環(huán)邊置于長(zhǎng)方體出水流道內(nèi)，構(gòu)成一種呈傘形結(jié)構(gòu)布置的復(fù)合型雙向出水流道，駝峰環(huán)形殼下環(huán)邊置于長(zhǎng)方體出水流道內(nèi)，駝峰頂部設(shè)有至少兩個(gè)均勻布置的通氣孔接口連接真空破壞閥。進(jìn)水流道水力性能評(píng)判指標(biāo)有四項(xiàng):(I)速度加權(quán)平均角；(2)軸向速度分布均勻度；(3)水力損失；(4)平均渦旋角。出水流道水力性能評(píng)判指標(biāo)有兩項(xiàng):(I)水力損失；(2)壓能恢復(fù)系數(shù)。進(jìn)、出水流道先采用典型水力設(shè)計(jì)方法進(jìn)行初步設(shè)計(jì)再采用CFD技術(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:傘型雙向立式泵裝置具有自排自弓丨、抽排抽引的四種作用，起到了以往“一站四閘”的作用，具有投資省，運(yùn)行管理方便，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，本技術(shù)充分利用了箱涵式雙向進(jìn)水流道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便及進(jìn)水流態(tài)平順、自引過流能力強(qiáng)的特點(diǎn)，還利用了真空破壞閥的操作簡(jiǎn)單、斷流可靠及檢修方便的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了傳統(tǒng)長(zhǎng)方體出水流道斷流設(shè)備造價(jià)昂貴和傳統(tǒng)虹吸式出水流道工程量大、施工較為困難的關(guān)鍵問題。真空破壞閥破壞虹吸、切斷水流的功能，達(dá)到運(yùn)行方便、可靠的目的。雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道可避免流道內(nèi)部渦帶的產(chǎn)生，消弱機(jī)組振動(dòng)和噪音大的困擾，消渦防渦錐生產(chǎn)制造實(shí)施容易，對(duì)流道自排自引的阻流影響小。進(jìn)口喇叭管與消渦防渦錐組合使用可進(jìn)一步達(dá)到水流平順進(jìn)入葉輪室的目的，喇叭管底緣順接的上翹弧形還具有隔斷流道頂部渦帶進(jìn)入喇叭管的作用。消旋體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝、檢修拆卸方便的特點(diǎn)，其具有進(jìn)一步回收導(dǎo)葉體出口剩余環(huán)量的作用，調(diào)整水流流態(tài)，力求使水流平順，無環(huán)量，提高泵裝置的水力性能和效率。復(fù)合型雙向出水流道采用型線簡(jiǎn)單、環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)的過渡斷面為圓或變曲率弧線的斷面形式；在環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置后導(dǎo)水錐，后導(dǎo)水錐與消旋體呈平滑過渡；在駝峰處設(shè)置真空破壞閥，并在復(fù)合型雙向出水流道的出口處設(shè)置普通閘門，降低對(duì)快速閘門的設(shè)計(jì)要求及斷流設(shè)備的造價(jià)，同時(shí)提高泵裝置效率和安全運(yùn)行可靠性。在單向運(yùn)行工況時(shí)，所述的復(fù)合型雙向出水流道不僅克服了傳統(tǒng)虹吸式出水流道僅適用于出水池變化不大的情況，在水位沒過駝峰時(shí)閘門就可起擋水作用，避免水流倒灌引起機(jī)組的倒轉(zhuǎn)，非特殊水位時(shí)采用真空破壞閥具有運(yùn)行方便的優(yōu)點(diǎn)，兩者配合使用具有雙重可靠保障，該環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)型線、斷面均簡(jiǎn)單克服了傳統(tǒng)虹吸式出水流道型線復(fù)雜，工程量大、施工困難的缺點(diǎn)。附圖說明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2a為圖1中A-A剖面圖。圖2b為圖1中B-B剖面圖。圖3為圖1中D-D剖面圖。圖4為圖1中C-C剖面圖。圖5為本技術(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
傘形雙向立式泵裝置，包括雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道、長(zhǎng)方體出水流道、消渦防渦錐、進(jìn)口喇叭管、葉輪室、導(dǎo)葉體，消渦防渦錐設(shè)置在進(jìn)口喇叭管下方的雙向長(zhǎng)方體進(jìn)水流道內(nèi)，葉輪室進(jìn)口連接進(jìn)口喇叭管，葉輪室出口連接導(dǎo)葉體，其特征是，設(shè)有消旋體、環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管、駝峰環(huán)形殼，消旋體、后導(dǎo)水錐、出口喇叭管依次設(shè)置在導(dǎo)葉體的上部，所述消旋體由輪轂、葉片和外殼構(gòu)成，消旋體的輪轂分別與導(dǎo)葉體的輪轂、后導(dǎo)水錐平滑連接，消旋體的外殼分別與導(dǎo)葉體的外殼和出口喇叭管平滑連接；駝峰環(huán)形殼上環(huán)邊與后導(dǎo)水錐的上緣平滑連接，下環(huán)邊置于長(zhǎng)方體出水流道內(nèi)構(gòu)成環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)，環(huán)形虹吸式出水結(jié)構(gòu)的駝峰頂部設(shè)有至少兩個(gè)均勻布置的通氣孔接口連接到真空破壞閥。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉超，楊帆，周濟(jì)人，金燕，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：揚(yáng)州大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：