一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置及方法

本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置及方法。

背景技术：

1、目前国内多数核电厂循环水系统采用明渠引水的进水方式，进水流道多采用水力性能较佳的肘形进水流道。入海口附近水流含沙量较大，循环水系统在工作过程中，由于海水潮位变化，海浪冲击等极端的入流工况，易使泥沙在进水流道断面变化最为剧烈的弯曲段淤积，长此以往弯曲段沉沙板结成块，造成流道过水断面面积减小，过水流速增加，使得入泵水流流速分布和入流平均角均较差，极大影响海水循环泵运行经济性和稳定性。

2、目前肘形进水流道的相关专利，多是对其进行流道优化及进水流道口的清淤措施。授权发明专利cn20141036919.2提出一种水力性能优异的肘形进水流道及其应用方法，该发明可保证泵站肘形进水流道的设计质量，水力性能优异、适用面宽、应用方便，对于确保大中型泵站的安全、稳定和高效运行具有重大意义，但对于肘形进水流道冲淤相关问题并未涉及。授权实用新型专利cn20192095149.1提出一种防止水泵进水流道口垃圾淤积的自清洁装置，将高压泵连接高压水枪，高压水枪枪口向下，与进水流道口侧壁铰接，通过连接高压水枪和旋转驱动装置，实现水泵进水流道口拦污栅处的淤积垃圾的自动清理，可有效消除人工水下清淤的麻烦，节约清淤资金。但是该专利主要适用于进水流道口拦污栅的下游侧，对于肘形进水流道泥沙淤积最为严重的弯肘处并不适用。

3、因此为了保证核电厂循环水系统的高效稳定运行，防止出现流道内泥沙淤积导致的过流面积减少、流速增加等问题，急需一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置及方法，本发明针对海水循环泵肘形进水流道内泥沙淤积，造成过水断面减小、流速增大以及不良流态的问题，本发明结构简单，清理泥沙过程简便，效果良好，可实现进水流道底部泥沙沉积的自动清洁工作，提高了泵站的运行效率和稳定性，节省人力。

2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，安装于肘形进水流道弯曲段壁面上，包括清洁装置和检测装置；所述清洁装置用来清洁肘形进水流道弯曲段内侧沉沙；所述检测装置用来检测肘形进水流道弯曲段沉沙淤积厚度并控制清洁装置做出相应的动作。

4、上述方案中，所述清洁装置安装于肘形进水流道弯曲段外侧壁面上，所述检测装置安装在肘形进水流道弯曲段内侧壁面上。

5、上述方案中，所述检测装置包括超声测厚仪和控制器；所述超声波测厚仪与控制器电连接。

6、上述方案中，所述超声波测厚仪试试检测沉沙淤积厚度，当厚度超过设定值时，将信号反馈给控制器，控制器控制清洁装置做出相应的动作。

7、上述方案中，所述清洁装置包括高压泵、分流装置、分流管路和冲洗装置；所述高压泵做为动力源，所述高压泵将液体通过分流管路进入分流装置后经冲洗装置进入肘形进水流道内。

8、上述方案中，所述分流装置为分流器。

9、上述方案中，所述冲洗装置包括第一橡胶塞、第二橡胶塞、金属套筒、金属直管、定位螺母、多向高压旋转喷头、定位槽、控制推动器和金属软管；所述金属软管一端与分流器连通，另一端与金属直管的一通连通，所述金属直管的另一端与多向高压旋转喷头连通，所述金属套筒内通过定位槽和第二橡胶塞设置有金属直管，所述多向高压旋转喷头端部设置有第一橡胶塞；非工作状态下，第一橡胶塞置于金属套筒内。

10、上述方案中，所述肘形进水流道弯曲段壁面上开设有孔，通过第一橡胶塞填堵，工作时，金属直管带动第一橡胶塞向肘形进水流道完全段壁面内部运动。

11、上述方案中，所述金属直管上设置有控制推动器，所述控制推动器用来推动金属直管运动。

12、海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置的方法，正常使用时，超声波测厚仪实时测量肘形进水流道弯曲段壁面的泥沙淤积厚度，当期达到预先设置的设定值时，则将信号反馈至控制推动器，控制推动器推动冲洗装置，同时打开高压泵阀门，高压泵开始工作；高压泵抽取清水经分流装置和分流管路将高压水流输送到冲洗装置，同时控制推动器推动冲洗装置，顶开第一橡胶塞，高压水流通过多向高压旋转喷头深入流道内部，水压带动喷头高速旋转，同时高速水流将泥沙冲散，冲散后的泥沙通过循泵进入出水流道，并最终流向下游，使得肘形进水流道水力性能得以恢复；泥沙清洁完毕后，超声波测厚仪将泥沙淤积厚度降低的信号反馈至控制推动器，控制推动器向下运动，第一橡胶塞复原，与肘形进水流道弯曲段壁面贴合，关闭高压泵阀门和高压泵，水流不再进入冲洗装置。

13、本发明的有益效果是：

14、1.本发明中循泵在运行过程中，检测装置实时监控水下泥沙淤积厚度，当厚度超过设定值时，将信号反馈至控制器，并推动冲洗装置和高压泵工作，高压水流通过管路进入冲洗装置，再通过多向高压旋转喷头深入流道内部，水压带动喷头高速旋转，同时高速水流将泥沙冲散，冲散后的泥沙通过循泵进入出水流道，并最终流向下游，使得肘形进水流道水力性能得以恢复。

15、2.本发明结构简单，清理泥沙过程简便，效果良好，可实现进水流道底部泥沙沉积的自动清洁工作，提高了泵站的运行效率和稳定性，节省人力。

技术特征：

1.一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，安装于肘形进水流道弯曲段壁面上，包括清洁装置和检测装置；所述清洁装置用来清洁肘形进水流道弯曲段内侧沉沙；所述检测装置用来检测肘形进水流道弯曲段沉沙淤积厚度并控制清洁装置做出相应的动作。

2.根据权利要求1所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述清洁装置安装于肘形进水流道弯曲段外侧壁面上，所述检测装置安装在肘形进水流道弯曲段内侧壁面上。

3.根据权利要求1所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述检测装置包括超声测厚仪和控制器；所述超声波测厚仪与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述超声波测厚仪试试检测沉沙淤积厚度，当厚度超过设定值时，将信号反馈给控制器，控制器控制清洁装置做出相应的动作。

5.根据权利要求1所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述清洁装置包括高压泵、分流装置、分流管路和冲洗装置；所述高压泵做为动力源，所述高压泵将液体通过分流管路进入分流装置后经冲洗装置进入肘形进水流道内。

6.根据权利要求5所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述分流装置为分流器。

7.根据权利要求1所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述冲洗装置包括第一橡胶塞、第二橡胶塞、金属套筒、金属直管、定位螺母、多向高压旋转喷头、定位槽、控制推动器和金属软管；所述金属软管一端与分流器连通，另一端与金属直管的一通连通，所述金属直管的另一端与多向高压旋转喷头连通，所述金属套筒内通过定位槽和第二橡胶塞设置有金属直管，所述多向高压旋转喷头端部设置有第一橡胶塞；非工作状态下，第一橡胶塞置于金属套筒内。

8.根据权利要求7所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述肘形进水流道弯曲段壁面上开设有孔，通过第一橡胶塞填堵，工作时，金属直管带动第一橡胶塞向肘形进水流道完全段壁面内部运动。

9.根据权利要求7所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置，其特征在于，所述金属直管上设置有控制推动器，所述控制推动器用来推动金属直管运动。

10.根据权利要求1-9任一项所述的海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置的方法，其特征在于，正常使用时，超声波测厚仪实时测量肘形进水流道弯曲段壁面的泥沙淤积厚度，当期达到预先设置的设定值时，则将信号反馈至控制推动器，控制推动器推动冲洗装置，同时打开高压泵阀门，高压泵开始工作；高压泵抽取清水经分流装置和分流管路将高压水流输送到冲洗装置，同时控制推动器推动冲洗装置，顶开第一橡胶塞，高压水流通过多向高压旋转喷头深入流道内部，水压带动喷头高速旋转，同时高速水流将泥沙冲散，冲散后的泥沙通过循泵进入出水流道，并最终流向下游，使得肘形进水流道水力性能得以恢复；泥沙清洁完毕后，超声波测厚仪将泥沙淤积厚度降低的信号反馈至控制推动器，控制推动器向下运动，第一橡胶塞复原，与肘形进水流道弯曲段壁面贴合，关闭高压泵阀门和高压泵，水流不再进入冲洗装置。

技术总结
本发明公开了一种海水循环泵肘形进水流道沉沙清洁装置及方法，涉及水利工程领域，安装于肘形进水流道弯曲段壁面上，包括清洁装置和检测装置；所述清洁装置用来清洁肘形进水流道弯曲段内侧沉沙；所述检测装置用来检测肘形进水流道弯曲段沉沙淤积厚度并控制清洁装置做出相应的动作。本发明结构简单，清理泥沙过程简便，效果良好，可实现进水流道底部泥沙沉积的自动清洁工作，提高了泵站的运行效率和稳定性，节省人力。

技术研发人员：朱荣生,苏皓南,付强,张郭杨,林彬
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1