[实用新型]单孔单泵式水库弧门除冰装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单孔单泵式水库弧门除冰装置。 

背景技术

用于水库大坝排洪泄水的弧形闸门转动门体，由弧形门叶、水封、支臂、支承铰等结构组成。在严寒地区冰冻期，这些结构受到坝前冰荷载作用，会发生变形，可能导致闸门漏水、铰支座裂损，也可能发生门叶被冰层抬升，闸门非正常开启事故。为此，冰冻期挡水而不开启的表孔闸门，为防止静冰压力作用，闸门前冰盖上应保持一条不结冰的水域或水缝，其方法可采用冰盖开槽法、压缩空气吹泡法、压力水射流法和门叶电热法^[1]。 

冰盖开槽法，当弧门前冰的厚度可以承受两人重量时，采用人工方式开凿一条不小于40cm宽的水槽状隔离带，并保持槽内结冰厚度不大于1cm。这种方法除冰保证率较高，最为经济，但是生产率低下，生产安全存在较大隐患。 

压缩空气吹泡法，设置空气压缩机并铺设空气管道至水面下2～5m，吹气嘴距离门叶大于3m。利用压缩空气在不同温度水层间形成对流环境，不断升起的气泡扰动水面，达到防止结冰的效果。由于库水位经常变化，这种方法管道设计较为复杂，所用设备较多，系统维护费用较大。如果现场没有已成型的空压设备，难以实施。 

压力水射流法，由潜水泵、连接水管、喷水嘴、浮力装置等组成除冰系统。潜水泵置于冰盖下一定深度，通过管道、喷嘴将下层温度较高的水喷出。具有一定流速的水泡，不但可以逐渐使冰层融化，同时水面扰动不宜结冰。该方法运行可靠，除冰防冻效果好，能耗较低。 

2.4 门叶电热法 

电热法采用电热管、电热缆或电热板，三相负载分配相等，均匀地布置在门叶结构中间，门叶下游面全部采用保温板密封，通过电加热，使得弧门前水体温度大于冰点。该方法热经济性较低^[2]，尽管工作可靠，维护量小，但是能耗较大，适合于水力发电厂使用。

压力水射流法是目前广泛应用的一种闸门除冰方式，其设备简单、方法易行、工作稳定。采用该方法设计制造的除冰装置，一般分坝前多孔连续管路除冰和单孔除冰两种。多孔连续管路除冰使用水泵数量少，但管路长、设备笨重，安装维护困难，运行费用略高，而且形成的不结冰水域距离闸门较远；单孔除冰设备较轻，安装维护容易，便于使用和管理。 

尽管已经实现浮筒控制下的除冰设备随库水位自动升降、现场组装、视频监控、远程操作等功能^[4]，但是目前应用的单孔式除冰装置仍存在诸多不足： 

1. 整体结构复杂，制作加工麻烦，不易维护；

2. 自动升降的导向和定位装置没有充分利用枢纽水工建筑物现有设施，开启闸门时需要移除；

3. 在检修闸门孔洞内安装多种构造物，破坏枢纽原水工结构；

4. 现场组装工作量较大等。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，重量轻，现场安装便捷，运行可靠，能耗低，除冰性能良好，可以实现闸门除冰自动控制的单孔单泵式水库弧门除冰装置。 

本实用新型的技术解决方案是： 

一种单孔单泵式水库弧门除冰装置，其特殊之处是：由射流管路系统、悬浮系统、悬索固定系统和电子测温控制系统四部分组成；

所述射流管路系统由依次连接的潜水泵14、射流连接管13、止回阀12，射流干管8和连接在射流干管8末端的射流支管9组成，射流支管9末端封口，且射流支管9管径小于射流干管8管径；在射流干管8或射流支管9上设有吊钩15，在射流干管8和射流支管9顶部设有三排喷水孔19；

所述悬浮系统由安装在射流干管8两侧的二个浮筒6和安装在射流支管9末端的二个起定位作用的橡胶缓冲轮16组成；

所述悬索固定系统，由用于水泵电缆、温度计电缆的固定悬索7和与固定悬索连接的自动收线器2构成，固定悬索7一端系在吊钩15上；

所述电子测温控制系统，由内置控制系统的配电箱1、与控制系统连接的安置在浮筒6上的两支电子温度计20构成，所述配电箱输出端与潜水泵相连。

相邻排的喷水孔19的夹角为45°。 

喷水孔19的孔径为5-6mm，孔间距40-50cm。 

射流干管8和射流支管9之间通过沟槽式变径管卡箍10连接，其沟槽连接方式使系统稳定性好，现场操作简单、经济、高效。 

射流干管8和射流连接管13之间通过三通18连接，射流连接管13与三通18之间通过沟槽式异型管卡箍11连接。 

本实用新型的优点是： 

1、该单孔单泵式水库弧门除冰装置结构简单、重量轻，整个装置可分解，在冰面上现场组装，安装方便快捷。