[发明专利]一种泵站用簸箕型进水流道的设计方法

说明书

本发明属于涉及泵站的应用领域，涉及一种泵站用簸箕型进水流道的设计方法。它给出了一种泵站用的簸箕型进水流道的主要几何参数的设计公式，包括：叶轮中心至进水流道底板的高度H_w、进水流道进口至泵轴线的长度X_L、进水流道进口段的宽度B_j、进水流道进口高度H_j、喇叭管进口直径D_L、吸入式后壁距X_T、中隔板厚度B_L、中隔板厚度B_T等。采用本发明设计的泵站用的簸箕型进水流道能提高泵站运行的可靠性，同时延长了泵的使用寿命和泵站的维修周期。由于本发明流道尺寸的设计方法不同于传统的采用相对值的方法，有具体的设计计算公式，故能有效提高泵站的安全性能，同时使泵工作更加稳定。不仅如此，其还具有良好的经济效应，更有利于计算机编程应用和计算机辅助设计。

技术领域

本发明属于涉及泵站的应用领域,特别涉及一种簸箕型进水流道的设计方法。

背景技术

大型泵站为减少土建工程量，通常将水池和吸水管合二为一，采用专门设计的进水流道。进水流道有多种形式，各种不同的进水流道尽管形式不一，但都是泵站前池与水泵叶轮室之间的过渡段，其作用都是为了使水流在从前池进入水泵叶轮室的过程中更好地转向和加速，以尽量满足水泵叶轮对叶轮室进口所要求的水利设计条件。泵站进水流道与实验室标准管道所提供的进水流场不可避免地存在着差别，进水条件的变化必然引起泵装置中水泵工作状态的变化。进水流态不良不仅会降低水泵效率，而且也会降低水泵的汽蚀性能。因此，进水流道的水利设计，将直接影响到水泵的工作状态，进水流态愈差，对水泵实际性能的影响就愈大。可见，进水流道是水泵装置的一个重要组成部分。

进水流道按进水方向可分为单向进水流道和双向进水流道，按单向进水流道的形状可分为肘型、钟型和簸箕型。簸箕型进水流道在荷兰等欧洲国家应用广泛，大、中、小型泵站都用，这种流道形状较为简单，施工方便。近几年来，箕型流道在我国已经开始得到应用。上海郊区首次将这种流道应用于小型泵站的节能技术改造，江苏的刘老涧泵站首次将这种流道应用于大型泵站，预计今后可能会得到更多应用。箕型进水流道在基本尺寸方面介于肘型流道和钟型流道之间，对流道宽度的要求没有钟型流道那样严格，不易产生涡带。

专利号为201510329842.6号的中国发明专利中公开了一种簸箕型进水流道，其提供的是一种水利性能优异的簸箕型进水流道，属于水利工程泵站技术领域，其提供的簸箕型进水流道水力性能优异、应用方法简便，在保证进水流道施工质量的前提下，大大降低了对进水流道现场施工技术水平的要求。然而，其并没有给出具体的设计公式，因此，难以将其和计算机编程应用和计算机辅助设计结合起来。专利号为201520411029.9号的中国发明专利中公开了一种簸箕型进水流道，其实用新型提供的簸箕型进水流道适应性强，但其流道尺寸均用相对值表示，不够精确。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明人发明了一种泵站用的簸箕型进水流道的设计方法，不仅给出了主要设计参数系统准确的设计方案，而且对于计算机编程应用和计算机辅助设计有很大帮助。本发明主要是为了针对泵站设计的一种簸箕型进水流道，通过控制进水流道的进口段、弯曲段以及出口段等相关参数来达到提高泵站运行的可靠性和高效性，同时，使泵工作更加稳定，而且能够降低泵站事故发生的可能性。并使其更好的与计算机相结合运用，使参数化设计成为可能。

通过改善簸箕型进水流道的几个比较重要的几何参数，以改善流动达到提高泵站的稳定性和安全性，实现上述目的所采用的技术方案是：

(1)叶轮中心至进水流道底板的高度H_w计算公式为：

H_w＝0.063×(KD)²-(KD)⁴×10^-4+9.7×10^-6×(KD)²n+4.8×10^-4n-2.84 (1)