[发明专利]一种污物进泵规律试验装置与研究方法

权利要求书

1.一种泵站污物进泵规律试验装置，其特征在于：所述试验装置由试验循环系统、拦污网(13)和简易机械手(15)构成，所述试验循环系统由进水段、泵装置段、出水测流段和过渡段组成；所述进水段依次由第一稳流栅(1)、引水道(2)和前池(3)连接组成，所述前池(3)内设有拦污栅(4)；所述泵装置段由进水流道(5)、水泵机组(6)、出水管(7)和调节阀(8)组成；所述水泵机组(6)根据试验需要选择，由叶轮(6-2)、叶轮外壳(6-3)、导叶体、出水弯管和电动机构成，导水锥(6-1)是叶轮(6-2)的导水部分；所述出水测流段由出水池(9)、第二稳流栅(10)和全宽堰(11)组成；所述过渡段(12)用于连接所述出水测流段和进水段；所述前池(3)、进水流道(5)、叶轮外壳(6-3)均用透明有机玻璃制成；所述拦污网(13)由拦污网内圈(13-1)、拦污网外圈(13-3)和拦污网内外圈之间的钢丝编织网(13-2)构成；所述拦污网(13)安装在所述叶轮(6-2)叶片进口稍前的断面，用于观测污物到达叶轮进口断面的位置，并阻止污物进入水泵；所述简易机械手(15)由抓取器(15-1)和波纹管(15-2)构成，所述抓取器(15-1)两端露出波纹管；所述抓取器(15-1)的一端抓取拦污网上污物，另一端的张合器处于进水流道前的前池水面以上。

2.根据权利要求1所述的一种泵站污物进泵规律试验装置，其特征在于：所述拦污网(13)为采用不锈钢制成的圆环形，具有一定的强度和刚度，能拦截试验污物，对水流影响小；编织网(13-2)钢丝交汇处、钢丝端部与拦污网内圈(13-1)和拦污网外圈(13-3)之间均采用焊接连接；拦污网内圈(13-1)内直径略大于安装断面导水锥(6-1)的直径，拦污网外圈(13-3)外直径等于叶轮外壳(6-3)的内直径；拦污网不锈钢丝的直径为2～3mm，编织网正方形孔边长1～1.5cm；拦污网内圈(13-1)和拦污网外圈(13-3)采用高1～1.5cm、厚1～1.5mm的不锈钢圈。

3.根据权利要求1所述的一种泵站污物进泵规律试验装置，其特征在于：所述拦污网(13)安装在叶轮(6-2)叶片进口前0.5～1.0cm的断面，拦污网外圈(13-3)用周向均匀分布的4只螺栓(14-1)和螺母(14-2)固定在叶轮外壳(6-3)内壁上，螺栓(14-1)头部在拦污网外圈内侧，螺母(14-2)在叶轮外壳外侧；拦污网(13)安装固定后，在固定螺栓的缝隙处涂抹密封胶密封。

4.根据权利要求1所述的一种泵站污物进泵规律试验装置，其特征在于：所述简易机械手(15)由抓取器(15-1)套入波纹管(15-2)制成，抓取器两端露出波纹管；简易机械手长度及弯曲形状根据实际需要确定，其一端抓取拦污网上污物时，另一端张合器露在进水流道前的前池水面以上，以便于操作，并能够满足在正常试验水流流速下变形小的刚度要求。

5.一种污物进泵规律研究方法，其特征在于，利用权利要求1-4任一项所述的泵站污物进泵规律试验装置，包括如下步骤：

A.典型试验污物选取、尺寸确定及制作；

B.污物进泵规律与位置试验实测；

C.污物进泵位置试验数据处理；

D.泵装置内部流动数值模拟与污物进泵位置理论分析。

6.根据权利要求5所述的一种污物进泵规律研究方法，其特征在于，步骤A中所述的典型试验污物选取、尺寸确定及制作的方法如下：对泵站河道典型污物进行调查，选取几种主要污物作为典型污物，通常，河道中的污物分为水草、柔性片状污物及硬质浮水污物三类，分别选取水花生、棉布、牛仔布和塑料袋、枯树枝作为典型污物进行试验和理论分析研究；每种典型污物按照试验泵叶轮直径与原型泵叶轮直径比例缩小制成试验污物，其中，水草和枯树枝尺寸以长度计，棉布、牛仔布和塑料袋制成正方形，大小尺寸以边长计。