[實用新型]抽水蓄能電站專用大型球閥前端水砂分離裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720854530.1
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN207005439U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫遜;黃建德;嚴(yán)天豪;陳勤;李銳平
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)新源控股有限公司;華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: F16K51/00
• 分類號: F16K51/00;B01D35/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及抽水蓄能電站的專用設(shè)備，具體是一種抽水蓄能電站專用大型球閥前端水砂分離裝置。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)抽水蓄能電站主進(jìn)水閥大都為球閥形式。在球閥本體的前后側(cè)，分別設(shè)置檢修密封和工作密封，前者作為球閥排空隔離之用，后者作為球閥本身密封之用。其中球閥工作密封投退是否正常直接影響機(jī)組是否能正常隔離上游側(cè)水源。球閥工作密封投退多采用壓力水投退方式，對水質(zhì)要求較高。由于壓力水的操作水源來自電站庫區(qū)，水源中不可避免的會含有泥沙等雜質(zhì)。這些泥沙雜質(zhì)如果進(jìn)入球閥工作密封投入腔，可能會在工作密封環(huán)動作時對密封面產(chǎn)生劃痕，加之上游壓力水壓較大，劃痕會在壓力作用下發(fā)展為水力汽蝕，在密封面產(chǎn)生坑坑洼洼的竄水槽，影響球閥工作密封正常投退。竄水嚴(yán)重時，均壓后的工作密封環(huán)處于失壓狀態(tài)，可能導(dǎo)致壓力脈動產(chǎn)生的壓力鋼管水力自激振動。而要想修復(fù)已經(jīng)被嚴(yán)重劃傷的密封面，修復(fù)難度和經(jīng)濟(jì)成本都很高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型需要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有抽水蓄能水電站缺乏良好的水砂分離裝置，從而提供一種抽水蓄能電站專用大型球閥前端水砂分離裝置，可以為球閥提供清潔不含砂的壓力水。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種抽水蓄能電站專用大型球閥前端水砂分離裝置，包括豎直設(shè)立的分離桶，所述分離桶的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水閥；分離桶底部設(shè)有排砂閥；分離桶頂部的最上端設(shè)有出水孔。

本技術(shù)方案中，選用了一個豎直設(shè)立的桶作為水砂分離用的分離桶。該分離桶的側(cè)壁設(shè)計有進(jìn)水閥，底部最低處設(shè)計有排砂閥。頂部最高處設(shè)計有出水孔。混合著砂礫的水從進(jìn)水閥處進(jìn)入分離桶內(nèi)，因為重力的原因，砂礫在水中沉淀下來，堆積在桶底；而沉淀掉砂礫的清水從上方的出水孔自然溢出。沉淀在桶底的砂礫可以在打開排砂閥時被排掉。排砂閥的打開時間頻率由水中砂礫的含量多寡決定。由于沉淀后的清水是自然溢出，因此本分離桶無需承受高壓，無論是選材還是加工都相對簡單，也無需如耐壓容器般時常檢驗，整體的制造成本和使用成本都很便宜。

作為優(yōu)選，所述分離桶的底部為圓滑下凹形狀，排砂閥開口于分離桶的底部下凹的最低點。為了獲得最佳的排砂效果，本方案設(shè)計的分離桶的桶底為圓滑下凹的形狀，而排砂閥就開口于該下凹形狀的最低點處。

作為優(yōu)選，分離桶內(nèi)在進(jìn)水閥對應(yīng)位置的下方，設(shè)有橫貫分離桶桶體的砂水分離隔板，砂水分離隔板在遠(yuǎn)離進(jìn)水閥的一端設(shè)有上下貫通的落砂孔。在本方案中，在分離桶內(nèi)的進(jìn)水閥下方位置設(shè)計了一個砂水分離隔板，隔板的遠(yuǎn)離進(jìn)水閥的一端設(shè)計有落砂通孔，該通孔將砂水分離隔板上下方的水體連通起來。使用該隔板，可以大幅度減少進(jìn)水水流對桶底已沉淀的砂礫的擾動，加速和優(yōu)化沉淀效果。

作為優(yōu)選，所述砂水分離隔板為傾斜的，高點在進(jìn)水閥所在位置一端，低點在落砂孔所在位置一端。本方案將砂水分離隔板設(shè)計為傾斜的，在砂水分離隔板上方的水體中沉淀下來的砂礫，在落至砂水分離隔板上表面后，還會繼續(xù)沿著傾斜方向流向落砂孔，并最終經(jīng)過落砂孔掉入下方的分離桶桶底。

作為優(yōu)選，還設(shè)有砂位觀察窗；砂位觀察窗位于進(jìn)水閥下方的分離桶的側(cè)壁上，以透明材質(zhì)密封的貫通分離桶的側(cè)壁。砂位觀察窗設(shè)于分離桶的側(cè)壁上，位于進(jìn)水閥下方，在使用時間較長后，沉淀的砂礫會在桶底堆積，可以通過肉眼觀察到堆積的厚度，當(dāng)堆積的厚度較高時，就可以決定打開排砂閥進(jìn)行排砂作業(yè)。

綜上所述，本實用新型的有益效果是：可以為球閥提供清潔不含砂的壓力水。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1分離桶，2進(jìn)水閥，3排砂閥，4出水孔，5砂水分離隔板，6砂位觀察窗，7支架，8桶蓋，9砂礫，51落砂孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型做進(jìn)一步的描述。

如圖1所示的實施例，為一種抽水蓄能電站專用大型球閥前端水砂分離裝置。本裝置被豎直的固定在支架7上，主體包括一個圓柱形的分離桶1，分離桶的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水閥2，分離桶底部為近似半球的下凹形狀，桶底的最低處設(shè)計有排砂閥3，分離桶的上端以桶蓋8封閉，桶蓋上貫通的設(shè)有出水孔4。桶身內(nèi)部，在進(jìn)水閥開口的下方位置，設(shè)有砂水分離隔板5，砂水分離隔板是傾斜的，近進(jìn)水閥開口的一端高，遠(yuǎn)離進(jìn)水閥開口的另一端低，且該低處設(shè)有貫通砂水分離隔板的落砂孔51。在分離桶的側(cè)壁上，低于進(jìn)水閥的位置上，還設(shè)有砂位觀察窗6，砂位觀察窗以玻璃貫通分離桶的側(cè)壁，可以通過肉眼看到分離桶內(nèi)部的情況。

本例的抽水蓄能電站專用大型球閥前端水砂分離裝置，含有砂礫的水從進(jìn)水閥泵入分離桶內(nèi)，砂礫沉淀下來，落在砂水分離隔板上，并因為重力的原因最終都經(jīng)過落砂孔落入下方的分離桶的桶底。經(jīng)過沉淀的清水會從分離桶上端的出水孔滿溢出來供使用。砂礫在桶底堆積的厚度，可以通過砂位觀察窗觀察了解，可以按需打開排砂閥將堆積的砂礫排掉。每次打開進(jìn)水閥進(jìn)水，進(jìn)水水流都始終處于砂水分離隔板的上方，不會對下方已經(jīng)沉淀下來的砂礫進(jìn)行擾動，保證本次沉淀的時間快，效果好。