一种带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道的制作方法

本实用新型涉及一种带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，属于水利工程、市政工程技术领域。

背景技术：

贯流泵是一种低扬程轴流泵，流量大、结构简单、造价低、效率高。适用于低洼地区的排涝和灌溉。前置竖井贯流泵装置中，电机、轴承及齿轮箱等都安装在钢筋混凝土竖井内，在低扬程泵站中泵装置的性能很大一部分取决于流道的水力损失，而由于前置竖井的布置，使得过流面积减小，对来流产生阻碍，加大了水力损失。

为改善竖井贯流泵装置内流态，目前已有相关措施，包括：设置三侧进水并在底部布置纵向隔墩，增加了过水断面面积，但是不能对经过来流断面不规则形状的水流流态进行改善。优化进水流道竖井形状及流道型线，减少水流冲击带来的水力损失，然而这样仍不能很好的减小进水的水流速度，水力损失仍然较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，可以有效减小前置竖井贯流泵进水流道的水力损失，挺高泵站运行的效率。

本实用新型的目的是这样实现的，一种带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，包括前置竖井贯流泵进水流道，其特征是：所述前置竖井贯流泵进水流道包括第一进水流道、第二进水流道，第一进水流道、第二进水流道之间留有腔体，且腔体的底部设有第三进水流道，第一进水流道、第二进水流道、第三进水流道具有同一流道进水口和同一流道出水口；

所述流道出水口处安装有叶轮；第三进水流道内安装有第一道底部导流结构、第二道底部导流结构、第三道底部导流结构，第一道底部导流结构、第二道底部导流结构、第三道底部导流结构在第三进水流道内沿流道进水口向流道出水口方向依次排列；

所述第一道底部导流结构由若干第一横杆、若干第一竖杆交叉构成，若干第一横杆、若干第一竖杆交叉形成有若干第一水流过流孔；第二道底部导流结构由若干第二横杆、若干第二竖杆交叉构成，若干第二横杆、若干第二竖杆交叉形成有若干第二水流过流孔；第三道底部导流结构由若干第三横杆、若干第三竖杆交叉构成，若干第三横杆、若干第三竖杆交叉形成有若干第三水流过流孔。

所述第一道底部导流结构距流道进水口的距离为叶轮直径的1.60倍，第一道底部导流结构的宽度为叶轮直径的1.44倍；

所述第二道底部导流结构距流道进水口的距离为叶轮直径的2.40倍，第二道底部导流结构的宽度为叶轮直径的1.65倍；

第三道底部导流结构距流道进水口的距离为叶轮直径的3.15倍，第三道底部导流结构的宽度为叶轮直径的1.44倍。

所述第一进水流道、第二进水流道与腔体之间的壁厚均为叶轮直径的0.18倍，第三进水流道顶部的壁厚为叶轮直径的0.18倍。

所述第一道底部导流结构宽度为叶轮直径的1.44倍，高度为h,h取值范围为叶轮直径的0.3~0.5倍；

所述第二道底部导流结构宽度为叶轮直径的1.65倍，高度为h,h取值范围为叶轮直径的0.3~0.5倍；

所述第三道底部导流结构宽度为叶轮直径的1.44倍，高度为h,h取值范围为叶轮直径的0.3~0.5倍。

所述第三进水流道的长度为叶轮直径的3.46倍；第一道底部导流结构、第二道底部导流结构、第三道底部导流结构的厚度均为叶轮直径的0.15倍。

所述第一道底部导流结构宽为叶轮直径的1.44倍，高为叶轮直径的0.3~0.5倍；

第二道底部导流结构宽为叶轮直径的1.65倍，高为叶轮直径的0.3~0.5倍；

第三道底部导流结构宽为叶轮直径的1.44倍，高为叶轮直径的0.3~0.5倍。

所述第一道底部导流结构中，第一横杆、第一竖杆交的宽度均为叶轮直径的0.015倍；

第二道底部导流结构中，第二横杆、第二竖杆交的宽度均为叶轮直径的0.015倍；

第三道底部导流结构中，第三横杆、第三竖杆交的宽度均为叶轮直径的0.015倍。

所述第一水流过流孔、第二水流过流孔、第三水流过流孔的宽度均为叶轮直径的0.094倍，高度均为叶轮直径的0.08~0.14倍。

本实用新型方法先进科学，通过实用新型，提供的一种带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，设置带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，目的是为了减小前置竖井贯流泵进水流道的水力损失，改善入泵水流流态，挺高泵站运行的效率。带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，按一定尺寸设置竖井高度而非贯穿流道，使得进水流道形成包括竖井与进水流道两侧壁间两个通道及竖井与进水流道底部间通道的三侧进水流道（第一进水流道、第二进水流道、第三进水流道），在此基础上，根据水泵尺寸在竖井下方与进水流道底部（第三进水流道）间布置三道导流结构（第一道底部导流结构、第二道底部导流结构、第三道底部导流结构），对竖井进行支撑并使水流穿过导流结构，改善流态。

根据对前置竖井贯流泵进水流道内流态分析，由于竖井的布置，来流进入流道后过水断面面积减小，流速增加不利于动能回收，水力损失较大。改为三侧进水的前置竖井贯流泵进水流道后，过水断面面积增加，然而对底部流态的控制措施较少，仍有可消除的水力损失，由于竖井高度的设置要求，底部一侧的进水条件为高度较低，宽度较宽，水流流进该不规则断面时流态较为紊乱，通过在竖井与流道底部间布置三道导流结构（第一道底部导流结构、第二道底部导流结构、第三道底部导流结构），在起到支撑作用的同时使底部水流穿过导流结构，减少水流横向扩散导致的漩涡等不良流态出现，使入泵水流流态更加均匀。

有益效果：通过将前置竖井贯流泵进水流道改为三侧进水（第一进水流道、第二进水流道、第三进水流道），并在底部（第三进水流道）布置三道导流结构（第一道底部导流结构、第二道底部导流结构、第三道底部导流结构），可以明显减少流道内的水力损失，提供一种更优的入流条件，还可消除传统三侧进水底部漩涡、回流等不良流态以及支撑强度不足引起振动等问题的产生。本实用新型应用于泵站建设与改造，可有效提高泵站运行效率，改善入泵水流流态。

附图说明

图1为带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道俯视图；

图2为图1中带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道a-a断面侧视图；

图3为图1中带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道b-b断面侧视图；

图4为图1中带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道c-c断面侧视图；

图5为带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道正视图；

图6为图1中a-a断面底部导流结构正视图；

图7为图1中b-b断面底部导流结构正视图；

图8为图1中c-c断面底部导流结构正视图；

图中：1前置竖井贯流泵进水流道、1-1第一进水流道、1-2第二进水流道、1-3第三进水流道、2流道进水口、3流道出水口、4-1第一道底部导流结构、4-1-1第一横杆、4-1-2第一竖杆、4-1-3第一水流过流孔、4-2第二道底部导流结构、4-2-1第二横杆、4-2-2第二竖杆、4-2-3第二水流过流孔、4-3第三道底部导流结构、4-3-1第三横杆、4-3-2第三竖杆、4-3-3第三水流过流孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

一种带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道，包括前置竖井贯流泵进水流道1，前置竖井贯流泵进水流道1包括第一进水流道1-1、第二进水流道1-2，第一进水流道1-1、第二进水流道1-2之间留有腔体，且腔体的底部设有第三进水流道1-3，第一进水流道1-1、第二进水流道1-2、第三进水流道1-3具有同一流道进水口2和同一流道出水口3。

在流道出水口3处安装有叶轮；第三进水流道1-3内安装有第一道底部导流结构4-1、第二道底部导流结构4-2、第三道底部导流结构4-3，第一道底部导流结构4-1、第二道底部导流结构4-2、第三道底部导流结构4-3在第三进水流道1-3内沿流道进水口2向流道出水口3方向依次排列。

第一道底部导流结构4-1由若干第一横杆4-1-1、若干第一竖杆4-1-2交叉构成，若干第一横杆4-1-1、若干第一竖杆4-1-2交叉形成有若干第一水流过流孔4-1-3；第二道底部导流结构4-2由若干第二横杆4-2-1、若干第二竖杆4-2-2交叉构成，若干第二横杆4-2-1、若干第二竖杆4-2-2交叉形成有若干第二水流过流孔4-2-3；第三道底部导流结构4-3由若干第三横杆4-3-1、若干第三竖杆4-3-2交叉构成，若干第三横杆4-3-1、若干第三竖杆4-3-2交叉形成有若干第三水流过流孔4-3-3。

进一步的，第一道底部导流结构4-1距流道进水口2的距离为叶轮直径的1.60倍，第一道底部导流结构4-1的宽度为叶轮直径的1.44倍；第二道底部导流结构4-2距流道进水口2的距离为叶轮直径的2.40倍，第二道底部导流结构4-2的宽度为叶轮直径的1.65倍；第三道底部导流结构4-3距流道进水口2的距离为叶轮直径的3.15倍，第三道底部导流结构4-3的宽度为叶轮直径的1.44倍。

第一进水流道1-1、第二进水流道1-2与腔体之间的壁厚均为叶轮直径的0.18倍，第三进水流道1-3顶部的壁厚为叶轮直径的0.18倍。第一道底部导流结构4-1宽度为叶轮直径的1.44倍，高度为h,h取值范围为叶轮直径的0.3~0.5倍；第二道底部导流结构4-2宽度为叶轮直径的1.65倍，高度为h,h取值范围为叶轮直径的0.3~0.5倍；第三道底部导流结构4-3宽度为叶轮直径的1.44倍，高度为h,h取值范围为叶轮直径的0.3~0.5倍。第三进水流道1-3的长度为叶轮直径的3.46倍；第一道底部导流结构4-1、第二道底部导流结构4-2、第三道底部导流结构4-3的厚度均为叶轮直径的0.15倍。第一道底部导流结构4-1宽为叶轮直径的1.44倍，高为叶轮直径的0.3~0.5倍；第二道底部导流结构4-2宽为叶轮直径的1.65倍，高为叶轮直径的0.3~0.5倍；第三道底部导流结构4-3宽为叶轮直径的1.44倍，高为叶轮直径的0.3~0.5倍。第一道底部导流结构4-1中，第一横杆4-1-1、第一竖杆交4-1-2的宽度均为叶轮直径的0.015倍；第二道底部导流结构4-2中，第二横杆4-2-1、第二竖杆交4-2-2的宽度均为叶轮直径的0.015倍；第三道底部导流结构4-3中，第三横杆4-3-1、第三竖杆交4-3-2的宽度均为叶轮直径的0.015倍。第一水流过流孔4-1-3、第二水流过流孔4-2-3、第三水流过流孔4-3-3的宽度均为叶轮直径的0.094倍，高度均为叶轮直径的0.08~0.14倍。

带底部导流结构的前置竖井贯流泵进水流道中底部导流结构（第一道底部导流结构4-1、第二道底部导流结构4-2、第三道底部导流结构4-3）与流道底板同时浇筑。

图1中d为叶轮直径，所取a-a、b-b、c-c断面为底部导流结构（第一道底部导流结构4-1、第二道底部导流结构4-2、第三道底部导流结构4-3）布置位置，分别距流道进水口1.60d、2.40d、3.15d，宽度分别为1.44d、1.65d、1.44d。

图2为a-a断面侧视图，第一进水流道1-1、第二进水流道1-2与腔体之间的壁厚均为0.18d，第三进水流道1-3顶部的壁厚为0.18d，第一道底部导流结构4-1宽度为1.44d，高度为h,h取值范围为（0.3d~0.5d）。

图3为b-b断面侧视图，第一进水流道1-1、第二进水流道1-2与腔体之间的壁厚均为0.18d，第三进水流道1-3顶部的壁厚为0.18d，第二道底部导流结构4-2宽度为1.65d，高度为h,h取值范围为（0.3d~0.5d）。

图4为c-c断面侧视图，第一进水流道1-1、第二进水流道1-2与腔体之间的壁厚均为0.18d，第三进水流道1-3顶部的壁厚为0.18d，第三道底部导流结构4-3宽度为1.44d，高度为h,h取值范围为（0.3d~0.5d）。

图5中第三进水流道1-3长为3.46d，第一道底部导流结构4-1、第二道底部导流结构4-2、第三道底部导流结构4-3的厚度均为0.15d，布置在距流道进水口1.60d、2.40d、3.15d处。

图6为第一道底部导流结构4-1正视图，宽为1.44d，高为h（0.3d~0.5d），第一道底部导流结构4-1中，第一横杆4-1-1、第一竖杆交4-1-2宽度均为0.015d；第一水流过流孔4-1-3宽度均为0.094d，高度均为0.08d~0.14d。

图7为第二道底部导流结构4-2正视图，宽为1.65d，高为h（0.3d~0.5d），第二道底部导流结构4-2中，第二横杆4-2-1、第二竖杆交4-2-2宽度均为0.015d，第二水流过流孔4-2-3宽度为0.094d，高度为0.08d~0.14d。

图8为第三道底部导流结构4-3正视图，宽为1.44d，高为h（0.3d~0.5d），第三道底部导流结构4-3中，第三横杆4-3-1、第三竖杆交4-3-2宽度均为0.015d，第三水流过流孔4-3-3宽度为0.094d，高度为0.08d~0.14d。