[發明專利]一種雙連通閥多阻抗調壓室聯合防護的水錘防護結構及方法

有效

• 申請號: 202111674885.X
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114482186B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 賀蔚;馮思源;周紅星;張健;徐輝
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E03B1/02
• 分類號: E03B1/02;E03B7/02;E03B7/07
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王玉

本發明公開了一種雙連通閥多阻抗調壓室聯合防護的水錘防護結構，包括依次連接的壓力前池、輸水管道和出水池，所述輸水管道上依次安裝水泵、主調壓室、輔調壓室，所述主調壓室安裝有雙連通閥。本發明通過在輸水系統中設置主、輔調壓室以減小調壓室面積，提高了2#閥門的可操作性。同時，通過采取相繼關閉兩連通閥且2#連通閥緩慢關閉的手段，避免關閥水錘和負壓的產生。這對輸水管線布置優化及調壓室的選取，特別是長距離輸水工程中的水錘防護和體型優化，具有十分顯著的效果。

技術領域

本發明涉及一種雙連通閥多阻抗調壓室聯合防護的水錘防護結構及方法，屬于長距離輸水工程技術領域。

背景技術

長距離輸水工程能夠有效連通各大水系、解決水資源分配不均問題，是世界各國向缺水城市和地區輸水的主要方式。隨著城市建設的快速發展，輸水工程的數量越來越多。輸水工程中的水泵抽水斷電事故將對輸水系統造成嚴重的危害，因此設置水錘防護措施保證輸水工程的安全運行至關重要。

以長距離、大流量泵站加壓輸水系統的水錘防護一直備受研究者和工程設計人員關注。針對長距離、大流量輸水的水錘防護，研究者已針對多項工程實例，通過原型觀測、物理模型試驗和數值模擬評估了不同方案的水錘防護效果，并提出了4種水錘防護措施(括調壓室、單向塔、空氣罐、空氣閥)。而在長距離、大流量輸水系統中，沿線最小壓力除了受第一波水錘控制外，較大的水流慣性亦會產生較大的涌浪降幅，造成調壓室最低涌浪和沿線最小壓力較低，導致調壓室漏空和水體汽化，引發彌合水錘，破壞輸水系統。針對布置有調壓室輸水系統中的水錘和涌浪問題，目前尚缺少一種優良的水錘防護方法。現有水錘防護方法不能很好的滿足長距離、大流量輸水工程對水錘防護的需要。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種帶雙連通閥阻抗調壓室與下游阻抗調壓室聯合防護的水錘防護結構及方法，在滿足調保控制要求的前提下，可以有效的改善調壓室的水錘防護效果，增強2#連通閥進行關閉操作的可能性，增加工程的安全性。

技術方案：為了實現上述技術目標，本發明提供一種雙連通閥多阻抗調壓室聯合防護的水錘防護結構，包括依次連接的壓力前池、輸水管道和出水池，所述輸水管道上依次安裝水泵、主調壓室、輔調壓室，所述主調壓室安裝有雙連通閥。

進一步地，所述主調壓室靠近水泵，所述輔調壓室靠近下游，所述主調壓室面積小于輔調壓室面積。

進一步地，所述主調壓室和輔調壓室均為阻抗式調壓室。

進一步地，所述水泵與主調壓室之間設有止回閥。

進一步地，所述雙連通閥包括1#連通閥和2#連通閥，所述1#連通閥和2#連通閥分別設置在主調壓室與輸水管道之間，呈對稱分布。

本發明還提供一種雙連通閥多阻抗調壓室聯合防護的水錘防護方法，在壓力前池與出水池之間連接輸水管道，并在輸水管道上依次安裝水泵、主調壓室、輔調壓室，所述主調壓室安裝有雙連通閥，水泵抽水斷電后，兩連通閥按照預定的關閉規律相繼關閉。

進一步地，所述雙連通閥包括1#連通閥8和2#連通閥9，所述1#連通閥和2#連通閥分別設置在主調壓室與輸水管道之間，呈對稱分布。

進一步地，所述預定的關閉規律是在滿足系統最大壓力標準的情況下，采用線性關閉，且2#連通閥在1#連通閥關閉后關閉。避免產生關閥水錘，造成負壓。

進一步地，所述系統最大壓力標準為186m水頭對應的水壓力。

本發明的理論依據：

針對長距離、大流量輸水工程來說，不論是采用串聯多阻抗調壓室方案還是帶連通閥阻抗調壓室方案，均能對壓力管道起到良好的水錘防護效果。基于這兩種防護方案的工作原理，結合各自的水錘防護優點，提出雙連通閥阻抗調壓室與下游阻抗調壓室聯合防護的水錘防護方案，可以取得更佳的水錘防護特性。