专利名称：用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄壁堰虹吸井，尤其涉及一种用于火电站供水系统的旋转 式薄壁堰虹吸井。特别适用于火电站直流供水系统，属于电力设备技术领域。
背景技术：
现有直流供水电厂虹吸井中的溢流堰多为固定式薄壁堰、宽顶堰和实用 堰，同时在机组检修期间，为放空循环水管，需在底部敷设排空管。在虹吸井
后，排水口前设有检修闸门z在机组检修期间，挡住下游水流。 现有技术主要有以下缺点和不足-
(1) 无论是采用固定式薄壁堰、宽顶堰还是实用堰，堰顶高度均不能根 据过堰水流和下游水位的变化而改变。可利用虹吸高度均根据夏季循环水量和 设计水位进行设计，不能保持虹吸井前水位为定值，从而引起凝汽器顶部真空 压力出现波动。并且在冬季循环水量少，下游水位低时，虹吸井前水位较低， 为保持凝汽器顶部的真空压力，不能最大限度的利用虹吸高度，需增大水泵扬 程，从而增大了电厂的运行费用。 '
(2) 在机组检修时，只能通过堰底部敷设的排水管进行排空循环水管中 的水，操作不方便，也不利于结构的稳定。
(3) 需要专门设置检修闸门，，检修循环水管，利用率较低。
发明内容
本发明的目的，是为了克服现有技术中的虹吸井运行费用高、检修不方便 的缺点，提供一种运行费用低、检修方便的用于火电站供水系统的旋转式薄壁
堰虹吸井。
, 本发明的目的可以通过采取以下技术方案实现
用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，包括井体，其结构特点是 在井体内设有旋转式薄壁堰结构，所述旋转式薄壁堰结构由旋转轴、薄壁堰、 液压启闭机和胸墙组成；井体的底部设有闸门槽，旋转轴位于闸门槽旁并埋设 在井体的底板中，薄壁堰与旋转轴旋转式连接，薄壁堰的形状和大小与闸门槽 对应并足够将闸门槽完全封盖；液压启闭机设在井体之上、薄壁堰的前方，液 压启闭机的输出端通过联动轴与薄壁堰连接；胸墙设置在井体的顶板上并向下 伸出。本发明的目的还可以通过采取以下技术方案实现
本发明的一种实施方式是在旋转轴与井体的底板的连接处可以设置止水 橡胶，或者在薄壁堰与井体的底板的接触处可以设置止水橡胶；用于止水。薄 壁堰可以绕旋转轴旋转。
本发明的一种实施方式是薄壁堰可以由钢结构构成，其两侧均为钢板， 中间为钢梁，通过焊接将所述钢板与钢梁构成焊接连接结构。
本发明的一种实施方式是薄壁堰3可以由合金材料构成，或者由钢筋水 泥板结构构成。
本发明的一种实施方式是液压启闭机可以包含有二个输出端，所述的二 个输出端各通过一联动轴与薄壁堰连接。
采用本发明具有如下突出的有益效果
本发明是根据旋转式薄壁堰泄控能力，结合循环水系统的特点，研究旋转 式薄壁堰在虹吸井中利用，可以节省投资、节省年运行费用，具有操作方便、 较好的利用价值等有益效果
1、 可以根据循环水量和下游水位的变化，通过液压启闭机调整薄壁堰开 启角度从而调整堰顶高度，保持虹吸井前水位为定值，保持凝汽器顶部真空压 力为定值，在任何情况下，都可以最大限度的利用虹吸高度，从而节省了水泵 扬程，节省了电厂的运行费用。
2、 不需在堰的底部敷设排空水管，机组检修时，完全开启薄壁堰，则可 以实现放空循环水管的中水，使用方便。
3、 在机组检修期间，完全关闭薄壁堰，则可以阻挡下游水位。
4、 实现堰闸合一，节省投资，系统简单，使用方便。
图l是本发明的结构示意图。 具体实施例
具体实施例1
图1构成本发明的具体实施例1。
参照图1，本实施例包括井体1，在井体1内设有旋转式薄壁堰结构，旋
转式薄壁堰结构由旋转轴2、薄壁堰3、液压启闭机4和胸墙5组成；井体1 的底部设有闸门槽1-1，旋转轴2位于闸门槽1-1旁并埋设在井体1的底板1-2 中，薄壁堰3与旋转轴2旋转式连接，薄壁堰3的形状和大小与闸门槽1-1对应并足够将闸门槽1-1完全封盖；液压启闭机4设在井体1之上、薄壁堰3的 前方，液压启闭机4的输出端通过联动轴6与薄壁堰3连接；胸墙5设置在井 体1的顶板1-3上并向下伸出。
本实施例中在旋转轴2与井体1的底板1-2的连接处可以设置止水橡胶， 或者在薄壁堰3与井体1的底板1-2的接触处可以设置止水橡胶；用于止水。 薄壁堰3可以绕旋转轴2旋转。薄壁堰3由钢结构构成，其两侧均为钢板，中 间为钢梁，通过焊接将所述钢板与钢梁构成焊辯连接结构。液压启闭机4可包 含有二个输出端，所述的二个输出端各通过一联动轴6与薄壁堰3连接。
本发明的工作原理如下
如图1所示，状态A为虹吸井处于完全关闭工况，状态B为虹吸井处于 完全开启工况。在正常工况下，薄壁堰3成倾斜状态，水流通过薄壁堰3的堰 顶溢流。本发明可以根据堰流公式，研究薄壁堰开启角度与过流量关系曲线以 及与下游水位的关系。根据下游水位和i流量不同，通过控制液压启闭机4自 动控制薄壁堰3的倾斜角度e 。即启动液压启闭机4，自动调节薄壁堰3的开 启角度e，控制上游水位不变，达到保持可利用虹吸高度不变的目的。
影响旋转式薄壁堰的过流特性的主要因素有上游总水头H0，上游来流 断面平均速度u，重力加速度g，水流粘滞系数v，薄壁堰倾斜角度e，薄壁堰 高度L，下游高于堰顶的水深hs。即旋转式薄壁堰的泄流能；6可以用方程表示
f ( H0 ， u ，g ， v , 9 ， L , hs ) = 0
釆用布肯汉姆方法进行因次分析，把H0和g作为基本物理量，则其他物 理量可用因次关系式来表示。
过堰单宽流量
/2 " v
2 Wg''
'2 //。 //0
令m = ^-( V
，'、 3/1/
2 ^V2
仏仏
m即为旋转式薄壁堰的流量系数。其中_^和雷诺数的倒数1/]^具
哈/2
有相同的因次，则J ,,可以表示为雷诺数Re的关系式，流量系数m可以表式中Re——上游来流的雷诺数；e——薄壁堰倾斜角度；
!——薄壁堰相对于上游水头的长度；
i——淹没出流时相对淹没度。
仏
由上式可以看出，旋转式薄壁堰的过流特性主要受上游来流的雷诺数Re，
薄壁堰倾斜角度e ，薄壁堰的相对长度^和相对淹没度l^的影响。
前苏联阿维尔基耶夫关于薄壁堰和圆头实用堰的试验试验结果表明，自由
水舌情况下在雷诺数(单宽流量与运动粘滞系数的比值)大于3 000 5000时，水流进入自动模型区。在自动模型区，雷诺数对流量系数的影响很小，可以忽略不计。虹吸井中的水流雷诺数超过5000,故影响可以忽略。
虹吸井确定后，薄壁堰长度一定，在同一工况下，上有水头一定，则流量系数m只与倾斜角度6和下游高于堰顶的水深hs有关。
在下游水位较低的自由出流工况下，流量系数m只与倾斜角度e有关，可以通过调节倾斜角度，保持上有水位不变。
在下游水位较高的淹没出流工况下，流量系数流量系数m与倾斜角度0和下游高于堰顶的水深hs有关。而下游高于堰顶的水深hs可以通过倾斜角度进行调节，也即流量系数m仍可以通过倾斜角度e进行调节，从而保持上有水位不变。
当上游来流量变化时，同样可以通过调节薄壁堰倾斜角度0 ，保持上游水位不变。从而实现在任何工况下，维持可利用虹吸高度最大，减小水泵扬程，节约水泵的运行费用。
在机组检修期间，下游水位较高时，薄壁堰完全关闭，堰顶与胸墙连在一起，可以阻挡下游水流倒流进入循环水管内；下游水位较低时，则可以完全开启薄壁堰，放空循环水系统的余水，方便系统的检修。
其他实施方式
本发明其他实施方式的特点是薄壁堰3可以由钢结构构成，也可以由合金材料构成，还可以由钢筋水泥板结构构成。都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，包括井体(1)，其特征是在井体(1)内设有旋转式薄壁堰结构，所述旋转式薄壁堰结构由旋转轴(2)、薄壁堰(3)、液压启闭机(4)和胸墙(5)组成；井体(1)的底部设有闸门槽(1-1)，旋转轴(2)位于闸门槽(1-1)旁并埋设在井体(1)的底板(1-2)中，薄壁堰(3)与旋转轴(2)旋转式连接，薄壁堰(3)的形状和大小与闸门槽(1-1)对应并足够将闸门槽(1-1)完全封盖；液压启闭机(4)设在井体(1)之上、薄壁堰(3)的前方，液压启闭机(4)的输出端通过联动轴(6)与薄壁堰(3)连接；胸墙(5)设置在井体(1)的顶板(1-3)上并向下伸出。
2、 根据权利要求1所述的用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，其特征是在旋转轴(2)与井体(1)的底板(1-2)的连接处设置止水橡胶，或者在薄壁堰(3)与井体(1)的底板(1-2)的接触处设置止水橡胶。
3、 根据权利要求1或2所述的用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，其特征是薄壁堰(3)由钢结构构成，其两侧均为钢板，中间为钢梁，通过焊接将所述钢板与钢梁构成焊接连接结构。
4、 根据权利要求1或2所述的用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，其特征是薄壁堰3由合金材料构成，或者由钢筋水泥板结构构成。
5、 根据权利要求1可2所述的用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，其特征是液压启闭机(4)包含有二个输出端，所述的二个输出端各通过一联动轴(6)与薄壁堰(3)连接。
全文摘要
本发明涉及用于火电站供水系统的旋转式薄壁堰虹吸井，包括井体(1)，其特征是在井体(1)内设有旋转式薄壁堰结构，所述旋转式薄壁堰结构由旋转轴(2)、薄壁堰(3)、液压启闭机(4)和胸墙(5)组成；井体(1)的底部设有闸门槽(1-1)，旋转轴(2)位于闸门槽(1-1)旁并埋设在井体(1)的底板(1-2)中，薄壁堰(3)与旋转轴(2)旋转式连接，薄壁堰(3)的形状和大小与闸门槽(1-1)对应并足够将闸门槽(1-1)完全封盖；液压启闭机(4)设在井体(1)之上、薄壁堰(3)的前方，液压启闭机(4)的输出端通过联动轴(6)与薄壁堰(3)连接；胸墙(5)设置在井体(1)的顶板(1-3)上并向下伸出。本发明具有节省投资、节省年运行费用、操作方便的效果。
文档编号E02B7/00GK101509244SQ20091003801
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者波 李, 王明才, 龙国庆 申请人:广东省电力设计研究院