[发明专利]一种泵站水泵梁防涡装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泵站水泵梁防涡装置及方法，属于水利工程、市政工程技术领域。

背景技术

泵站进水池流态的好坏直接关系机组运行的状态，进水池流态紊乱将显著降低水泵的能量性能和汽蚀性能，而且还可能导致水泵机组产生振动。在具体工程设计中，为便于安装和检修设备，经常会在进水池中增加部分构筑物。常见的构筑物形式有：水泵梁、检修平台以及胸墙等。这些构筑物设置后，会对进水池流态及水泵喇叭口出口水力性能产生影响。研究表明，进水池内增加普通矩形断面水泵梁后，除对进水池流态及水泵喇叭口出口水力性能产生影响外，同时导致局部出现横轴漩涡，甚至形成涡带，严重影响到泵站安全经济运行。

为改善进水池流态，目前已有专利涉及相关措施：授权实用新型专利 CN200720033538提出合适的进水池几何参数,并对吸水喇叭口的后壁距和悬空高两个重要控制参数进行优化,能有效的防止涡带的产生,且水力损失小。但是该专利没有涉及到在进水池中设置构筑物。授权实用新型专利CN201520134027X 在封闭式进水池设置一种新型ω后壁能有效解决封闭式进水池后壁出现死水区问题，并且能够有效改善进水池后壁附近不良流态，但是不能改善水泵梁周围不良流态。授权实用新型专利CN201520191918在进水池中设置左右后壁隔墙，使左右两侧水流沿着隔墙进入喇叭口，提升喇叭口入口的流速均匀度，但是这种措施仅针对由进水池后壁距引起的不良流态，并不能消除水泵梁周围的漩涡。现有专利提出许多工程措施改善进水前池的流态以改善进水池的进水条件。但泵站进水池水泵梁周围流态紊乱，产生漩涡甚至诱发涡带是尚未得到很好解决。

发明内容

本发明针对上述技术的不足，提出一种能有效改善进水池内传统矩形水泵梁周围不良流态、且不诱发新回流区或漩涡的泵站水泵梁防涡装置及方法。

本发明的目的是这样实现的，一种泵站水泵梁防涡装置，包括设置在进水池内的水泵梁，其特征是，所述水泵梁由前水泵梁、后水泵梁组成，前水泵梁、后水泵梁分别置于进水池中出水弯管的两侧，且前水泵梁面向进水池的进水侧；所述前水泵梁迎水面为双半圆弧连接的流线型断面，前水泵梁迎水侧为流线型，无矩形菱角；所述后水泵梁的断面为半圆弧形，后水泵梁靠近进水池后壁的侧面为弧线型。

前水泵梁迎水侧流线为相切弧线，圆弧半径为，

R1＝(0.5～0.7)L1，

前水泵梁下平面预留宽度为，

前水泵梁侧面预留宽度为，

其中，L1为前水泵梁宽，L2为前水泵梁高。

所述后水泵梁具体的参数为：

后水泵梁的弧线圆弧半径为，

R2＝(1～1.1)L3，

后水泵梁侧面预留宽度为，

后水泵梁下平面预留宽度为，

B4=(0.1~0.3)L3 ,

其中，L3为后水泵梁宽，L4为后水泵梁高。

一种泵站水泵梁防涡方法，其特征是，包括设置在进水池内的水泵梁，所述水泵梁由前水泵梁、后水泵梁组成，前水泵梁、后水泵梁分别置于进水池中出水弯管的两侧，且前水泵梁面向进水池的进水侧；所述前水泵梁迎水面为双半圆弧连接的流线型断面，前水泵梁迎水侧为流线型，无矩形菱角；所述后水泵梁的断面为半圆弧形，后水泵梁靠近进水池后壁的侧面为弧线型；水流从进水池的进水侧进入，流经水泵梁的前水泵梁时，前水泵梁为双半圆弧连接的流线型断面，且迎水侧为流线型，无矩形菱角，起到平顺水流作用，有效消除漩涡，上层水流从出水弯管两侧绕过进入进水池后壁区，进水池后壁区的后水泵梁断面为半圆弧形，后侧向下水流能够平顺进入水泵，从而消除进水池后壁区的漩涡和流态紊乱问题。

前水泵梁迎水侧流线为相切弧线，圆弧半径为，

R1＝(0.5～0.7)L1，

前水泵梁下平面预留宽度为，

前水泵梁侧面预留宽度为，

其中，L1为前水泵梁宽，L2为前水泵梁高。

所述后水泵梁具体的参数为：

后水泵梁的弧线圆弧半径为，

R2＝(1～1.1)L3，

后水泵梁侧面预留宽度为，

后水泵梁下平面预留宽度为，

B4=(0.1~0.3)L3 ,

其中，L3为后水泵梁宽，L4为后水泵梁高。