[發(fā)明專利]活塞消能式調(diào)壓室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410271794.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN104110016A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁澤霖;張多新;張澤中;王婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B9/06
• 分類號(hào): E02B9/06
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41122
• 代理人: 王明朗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利工程技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)壓室改進(jìn)技術(shù)，具體設(shè)計(jì)一種活塞消能式調(diào)壓室。

背景技術(shù)

調(diào)壓室一般是建筑在水電站壓力引水道與高壓管道相接處的一個(gè)能造成水擊波反射的平壓建筑物，其可防止水擊波傳播到壓力引水道中去，減少高壓管道中的水擊值當(dāng)水電站負(fù)荷變化時(shí)，可改善機(jī)組的運(yùn)行條件。因此,調(diào)壓室是水電站建設(shè)中一個(gè)不容忽視的建筑物。然而，調(diào)壓室又是一個(gè)擁有較大體積、施工技術(shù)要求較高、造價(jià)較大的建筑物,其幾乎占引水系統(tǒng)投資的1/4~1/5。

目前，調(diào)壓室的基本類型有簡(jiǎn)單式調(diào)壓室、阻抗式調(diào)壓室、水室式調(diào)壓室、溢流式調(diào)壓室、差動(dòng)式調(diào)壓室等，都具有各自的優(yōu)點(diǎn)與不足之處，實(shí)踐中還將上述調(diào)壓室的特點(diǎn)組合在一個(gè)調(diào)壓室，形成混合式調(diào)壓室，如我國古田二級(jí)龍亭電站采用的差動(dòng)溢流式調(diào)壓室。1973年，挪威的Driva電站運(yùn)用了氣墊式調(diào)壓室，使調(diào)壓室的發(fā)展研究進(jìn)入新的階段，但是，氣墊式調(diào)壓室對(duì)于地質(zhì)地形條件要求較高，且后期運(yùn)行費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在傳統(tǒng)調(diào)壓室類型的基礎(chǔ)上，研究一種能減少調(diào)壓室與引水道連接處的水頭損失、不影響水錘波反射效果,減小調(diào)壓室水位波動(dòng)的振幅從而減小調(diào)壓室容積的新調(diào)壓室，達(dá)到降低造價(jià)及運(yùn)行成本，提高工程安全性經(jīng)濟(jì)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種活塞消能式調(diào)壓室，在壓力水道的下游位置設(shè)置有調(diào)壓室，所述調(diào)壓室內(nèi)匹配安裝有活塞式阻水板，該活塞式阻水板的中心設(shè)置有導(dǎo)向孔及導(dǎo)向管，在導(dǎo)向孔及導(dǎo)向管內(nèi)匹配套裝有導(dǎo)向桿，該導(dǎo)向桿的上端和下端分別固定在上支撐架和下支撐架的中心。并在活塞式阻水板上設(shè)置有阻抗孔。所述活塞式阻水板的密度大于水密度，依靠自重產(chǎn)生阻力；或者活塞式阻水板的邊緣固定有摩擦墊，依靠摩擦力產(chǎn)生阻力。也可以同時(shí)利用活塞式阻尼板自重和摩擦力產(chǎn)生阻力。在活塞式阻水板邊緣或者在摩擦墊邊緣均布設(shè)置有楔形摩擦塊，同時(shí)在調(diào)壓室內(nèi)壁與楔形摩擦塊同一高度設(shè)置有匹配的下固定摩擦塊，下固定摩擦塊之間的間隙寬度與楔形摩擦塊寬度相適應(yīng)。又在各下固定摩擦塊的正上方設(shè)置有上固定摩擦塊，上固定摩擦塊之間的間隙寬度與楔形摩擦塊寬度相適應(yīng)。所述下固定摩擦塊的上端逐漸收斂變窄，上固定摩擦塊的下端逐漸收斂變窄，從而形成釋放間隙。

本發(fā)明的有益效果是：

1.?本發(fā)明基于簡(jiǎn)單調(diào)壓室與阻抗調(diào)壓室基礎(chǔ)上的新型調(diào)壓室，減少調(diào)壓室與引水道連接處的水頭損失、減小調(diào)壓室水位波動(dòng)的振幅從而減小調(diào)壓室容積，降低造價(jià)及運(yùn)行成本，提高工程安全性經(jīng)濟(jì)性。

2.?本發(fā)明活塞式阻水板可以利用自重及與管壁摩擦消除其不穩(wěn)定波動(dòng)，從而提高引水道—調(diào)壓室系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。

3.活塞式阻水板相較于阻抗式調(diào)壓室，能夠更好的反射水錘波，解決了阻抗式調(diào)壓室如果連接孔或阻抗孔過小，影響調(diào)壓室反射水錘波的效果。

附圖說明

圖1是調(diào)壓室應(yīng)用狀態(tài)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一種調(diào)壓室的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的活塞阻水板裝配示意圖；

圖4是本發(fā)明另一種活塞阻水板裝配示意圖；

圖5是圖4的活塞阻水板與調(diào)壓室內(nèi)壁之間配合狀態(tài)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)1為壓力水道，2為調(diào)壓室，3為下支撐架，4為活塞式阻水板，5為導(dǎo)向軸，6為調(diào)壓室水位，7為上支撐架，8為阻尼孔，9為導(dǎo)向管，10為摩擦墊，11為活動(dòng)摩擦塊，12為下固定摩擦塊，13為上固定摩擦塊，14為下摩擦塊間隙，15為釋放間隙，16為上摩擦塊間隙，17為上游水庫，18為壓力管道，19為水輪發(fā)電機(jī)，20為下游水庫。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：第一種活塞消能式調(diào)壓室。首先參見圖1，在上游水庫17與下游水庫20之間依次設(shè)置有壓力水道1、調(diào)壓室2、壓力管道18和水輪發(fā)電機(jī)19。再參見圖2，調(diào)壓室2位于壓力水道下游1和壓力管道18上游之間的區(qū)域位置。調(diào)壓室2為筒狀結(jié)構(gòu)，調(diào)壓室水位6高于壓力水道1的水位。在調(diào)壓室2內(nèi)匹配安裝有活塞式阻水板4，其邊緣可以設(shè)置摩擦墊10，以便于調(diào)壓室內(nèi)壁可以產(chǎn)生摩擦。并在活塞式阻水板4的中心設(shè)置了導(dǎo)向孔及導(dǎo)向管9，導(dǎo)向孔和導(dǎo)向管9內(nèi)匹配套裝有導(dǎo)向桿5，導(dǎo)向桿5的上下兩端分別固定在上支撐架7和下支撐架3的中心。當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)19正常運(yùn)行時(shí)，活塞式阻水板與壓力水道連接，減少由于管道變形造成的水頭損失。