[發明專利]除渦裝置

在審

• 申請號: 202010985987.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112127316A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 王賢淼;孫清華;何偉生;桂林松;顧海華
• 申請（專利權）人: 南京恒標斯瑞冷凍機械制造有限公司
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B8/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種除渦裝置，包括與管道口匹配的除渦本體、設置于所述除渦本體背面用于緩沖水流的緩沖機構以及用于調節所述除渦本體與管道口距離的調節機構。將該除渦裝置安裝在管道口，能夠減緩甚至消除吸水管口渦旋，調節水位，減少吸水管口水流渦旋對水泵、排水水池甚至排水管壩體傷害，減少災害。

技術領域

本發明涉及一種除渦用設備，特別涉及一種除渦裝置。

背景技術

強烈的旋渦有相當大的危害，會嚴重降低進流量，引起機組或結構振動，降低機組效率，卷吸漂浮物并堵塞或損壞攔污柵等，渦流主要有以下缺點：(1)降低泄流能力：由于氣芯的存在，過流斷面減小，從而過流能力降低，另外，由于存在切向運動水流，從而增加了水頭損失，共同作用的結果則導致泄流能力減小；(2)形成氣囊，影響洞內水流穩定：由于氣囊的存在，氣囊到洞口處破碎，導致有壓流與無壓流交替出現，因而洞內水流及出流呈現極不穩定的陣發狀態；(3)增大洞身脈動壓力：有資料顯示，相同流量時的同一測點，在有旋渦時的脈動壓力可增大2倍以上，有旋渦時水流對洞身襯砌材料的破壞不容忽視；(4)吸入水面漂浮物：水面漂浮物均可能被吸入洞口，造成洞口堵塞或損壞攔污柵，甚至對人員造成威脅；(5)造成水泵氣蝕，損壞泵體：渦旋通過渦渦管吸入空氣，造成水泵葉片與泵體氣蝕。

旋渦產生吸氣現象的原因是：旋渦中心部分(有渦流動部分)的半徑為r₀，邊上的流速為u₀，速度環量為R，接近旋渦中心部分，流速按雙曲線規律增加而壓強降低，旋渦中心部分的壓強變化，是按拋物線規律分布的，壓強隨著向心面下降，說明旋渦吮吸物體的性質，以及水在旋渦處水面呈漏斗狀降低的現象。旋渦較大，即u₀較大，旋渦中心點的壓強較小，當小到低于大氣壓時，旋渦將產生吸氣現象。

進水口的旋渦有兩種，即立軸旋渦和橫軸旋渦，立軸旋渦更容易造成進氣，而旋渦運動的影響因素主要有行近水流的速度環量、進水口的淹沒水深、進水口的流量(或流速)和邊界條件。

現有技術中除渦方法主要有浮體降渦法以及防渦梁法。浮體降渦法，在產生旋渦的水面上，安放漂浮的板、梁、柵格等浮體，防止旋渦的發生。漂浮物可視為剛體，相當于使水流表面張力增加到無窮大，阻礙旋渦的發生；同時當旋渦誘導流速的水流到達剛體時，剛體亦可破壞速度環量。浮體需設專門機構，且洪水時期流速快或有流木的地方以及冬季冰凍較嚴重時不能使用此方法。防渦梁法，目的是遮斷旋渦的流心，以阻止其發展，分散流速分布，降低速度梯度，減小產生旋渦的條件。旋渦并不停留在一個地方，而在一定的范圍內緩緩地旋轉。若在旋渦流心通過的范圍內設置適當間隙的格柵，流心自然而然被格柵所切斷，旋渦便不能發展。這種利用渦流性質，在進水口上方設置幾根柵梁以防止旋渦的方法，對于水深較大的進水口較為合適。防渦梁的位置一般設置在最低水位附近或進口頂端。梁間距要適當，若太窄，旋渦會轉移至防渦梁的前方，柵梁不能切斷流心，起不到防止渦流的作用。若柵梁間距太寬，流心將停留在柵梁中間，也切不斷流心，同樣起不到防止渦流的作用。

參考文獻：《進口旋渦及防渦、減渦措施》，作者黃賢榮。

發明內容

發明目的：為了解決水流渦旋對水泵、排水水池甚至排水管壩體傷害，本發明提供了一種除渦裝置。

技術方案：本發明所述的一種除渦裝置，包括與管道口匹配的除渦本體、設置于所述除渦本體背面用于緩沖水流的緩沖機構以及用于調節所述除渦本體與管道口距離的調節機構。

本發明的一種優選結構為：所述緩沖機構為設置于所述除渦本體背面的若干緩沖板。

本發明的一種優選結構為：包括用于鎖緊所述緩沖機構的鎖緊機構。

本發明的一種優選結構為：包括用于控制所述調節機構以及鎖緊機構的控制系統。