一种阻尼阻抗式调压装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水利水电系统工程及其系统设计技术，W及输送流体管线系统设备技 术领域，尤其属于管线水键防护设计技术领域，具体设及一种阻巧阻抗式调压装置。
【背景技术】
[0002] 在水输送技术领域，管线水键对管线及相关设备的影响不容忽视。
[0003] 目前国内外水电站的调压装置最常见的就是采用各种形式的调压室，工业管道和 累站系统的调压装置大多采用调压罐或调压阀。
[0004] 水电站调压室的设计和使用已经相当成熟和普遍，常规的调压室有简单式、阻抗 式、水室式也称双室式、差动式、气垫式、溢流式等，该些形式的调压室经过几十年的研究和 使用，其理论和设计经验已经相当成熟。其中阻抗式调压室是一种成熟的结构方法，阻抗式 调压室结构中，阻巧管口设计成翻板口的结构形式曾有报道。
[0005] "水键爆破膜"的原理是在压力管道设计一处最薄弱的部位，安装一种受压后即可 破裂的膜片，当有压管道受到水键压力后，膜片破裂泄流，从而限制了水键压力的升高，水 键爆破膜的缺点是破裂后需要重新更换，并且要考虑泄流的影响，所W除个别小型水电站 夕F，目前很少使用。
【发明内容】
[0006] 本发明根据现有技术的不足公开了一种阻巧阻抗式调压装置。本发明要解决的 问题是提供一种自动调整阻巧管口面积和阻巧的调压装置，本发明装置除可应用于水电站 夕F，也可将其应用于工业管道系统的水键防护设计。
[0007] 本发明通过W下技术方案实现：
[000引阻抗式阻巧调压装置，包括引水管和与大气联通的调压室，其特征在于：所述调压 室底部通过连接水道与引水管联通，连接水道中有可移动的阻巧球，阻巧球有阻巧弹黃限 位控制。
[0009] 所述连接水道两端面有支撑架，两支撑架中屯、固定有沿连接水道纵向中屯、设置的 支撑滑杆，支撑滑杆穿过阻巧球中屯、，阻巧球上下两端面有阻巧弹黃。
[0010] 所述连接水道中部组巧管直径小于上部上扩管和下部下扩管直径、并上下对称设 置。
[0011] 所述上、下两阻巧弹黃分别固定在两端面的支撑架上，阻巧弹黃与阻巧球接触端 可分离接触或固定连接。
[0012] 所述阻巧管直径与上、下扩管直径的比例是0. 7~0. 8。最佳比例是0. 707。
[0013] 所述连接水道两端面的支撑架是沿水道径向设置的十字形支撑架。
[0014] 水电站调压室的重要功能就是减小压力管道的水键压力，改善机组的运行性能， 本发明既能保留调压室的功能，又尽可能降低调压室的涌波水位。常规调压室是依靠一定 的阻巧管口面积来保证反射水键波的条件，达到减小水键压力的目的，在《水电站调压室设 计规范》中建议阻巧孔口面积不能小于调压室底部引水道面积的15%。由水电站调压室 的相关技术可知，阻巧孔口面积与水位波动幅值有关，阻巧孔口面积越小水位波动振幅越 小，但阻巧孔口面积越小水键压力又会越大。因此，希望反射水键波的条件好，水键压力小， 同时又希望调压室水位波动幅值小，从对水键压力的要求和对调压室涌波水位的控制要求 两方面来看，对阻巧孔口的面积要求是相反的，降低水键压力要求大孔口面积，减小水位波 动幅值要求小孔口面积。本发明为了解决上述矛盾，基于"水键爆破膜"的原理，将"降低 水键压力要求"交给阻巧球和弹黃来实现，并利用调压室水位波动规律呈正弦衰减波动的 特性，研究了进出调压室的流量变化规律，依靠阻巧球在水压力作用下的自身运动，在调压 室水位波动过程中不断封阻和放开阻巧孔口，达到自动改变阻巧孔口面积并调整阻巧的目 的，从而很好的解决了该对矛盾。
[0015] 本发明阻抗式调压装置工作原理如下：
[0016] 调压室正常运行时，无论调压室的初始运行水位高低，只要是恒定工况，进出调压 室的流量为零，阻巧球总是位于阻巧管中央位置，封挡住大部分阻巧管口的面积。当水轮发 电机组丢弃负荷后，水轮机导叶关闭，压力管压力升高，调压室底部压力升高，水流向上流 动，水流向上推开阻巧球，阻巧管打开，防止水键压力进一步升高，并且压缩上弹黃，下弹黃 可W不动，此时阻巧球位于上扩管中，水流进入调压室时阻巧球形成流体阻力，制约了调压 室水位升高。随着向上流入调压室中的流量减小，水压力减小，在上弹黃的作用下，阻巧球 慢慢向中间阻巧管内回复，阻巧管口面积减小，进一步制约调压室的最高涌浪水位。当机 组增加负荷时，压力钢管压力降低，调压室底部压力降低，水流由调压室向下流动，水流向 下推开阻巧球，阻巧管同样可W打开，防止水键压力进一步降低，并且压缩下弹黃，上弹黃 可W不动，此时阻巧球位于下扩管中，水流向下流出调压室，阻巧球同样形成流体阻力，审U 约调压室的水位降低，其后在下弹黃作用下，阻巧球又回复到中间位置。因此该种设计可W 双向作用，比相同阻巧孔面积的调压室降低了水位波动幅值，调压室最高涌浪水位大大降 低，可W降低调压室的高度，节约调压室的工程量。同时还能提高调压室的最低涌浪水位， 有利于调压室的运行安全。特别是正常运行时，由于阻巧球位于阻巧管中央，并不完全封闭 阻巧管口，仅仅是缩小了阻巧管口的面积，对电站引水系统的小波动稳定性更有利。
[0017] 本发明提出一种新型自动调整阻抗孔口面积和阻巧的调压装置，该装置基于"水 键爆破膜"原理和"阻抗式调压室"基本结构，利用机械弹黃的自动回复功能和流体阻力与 流量、流速关系，将常规阻抗式调压室的阻抗孔口设计成上下对称的缩放管形式，中间布置 可自由活动的阻巧球，阻巧球与弹黃构成自动可双向调面积和阻巧系数大小的新型阻抗孔 P。
[0018] 该装置具有调压室减小水键压力、改善机组运行性能的功能，又能充分利用阻抗 式调压室的优点。模型试验证明，该装置可W起到"水键爆破膜"的作用，能够减小压力管道 的水键压力，降低调压室的最高涌波水位，增加调压室的最低涌波水位，提高了调压室的运 行安全性。将其应用于水电站中，与普通阻抗式调压室相比，可W降低调压室的设计高度， 减小调压室的开挖尺寸，节省工程投资，具有实用和推广价值。该装置除可应用于水电站 夕F，也可将其应用于工业管道系统的水键防护设计中。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明阻抗式调压装置结构示意图；
[0020] 图2是本发明调压装置支撑架结构示意图，即图1AA截面结构示意图。 图3是调压室水位波动图； 图4是进入调压室的流量变化过程； 图5是本发明调压装置与原阻抗式调压室水位波动比较图。
[0021] 图中，1是阻巧球，2是支撑滑杆，3是阻巧弹黃，4是支撑架，41是上支撑架，42是 下支撑架，51是上扩管，52是下扩管，6是阻巧管，7是引水管，8是调压室。
【具体实施方式】
[0022] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，实施例只用于对本发明进行进一步的 说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作 出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
[0023] 结合图1和图2。
[0024] 阻抗式调压装置，包括引水管9和与大气联通的调压室8,调压室8底部通过连接 水道与引水管9联通，连接水道中有可顺水流方向移动的阻巧球1，阻巧球1有阻巧弹黃3 限位控制。
[0025] 连接水道中部组巧管6直径小于上部上扩管51和下部下扩管52直径、并上下对 称设置，连接水道两端面有支撑架4,两