[发明专利]可调位深冲砂的方法及其装置

说明书

本发明涉及一种水电站沉砂池冲砂的方法及其装置。该装置由旋通管、冲砂管、排出管和延伸管组成。其特点是：通过旋转旋通管，可调节水下进砂口的深度位置，实现沉砂池内的积砂从上往下有序清除。采用上述装置解决了传统冲砂管在池内砂石积累到一定高度时，造成冲砂管堵塞，无法继续排砂的难题。本发明装置具有结构简单，使用安全可靠等特点，便于工程实施。

技术领域

本发明涉及一种水电站沉砂池冲砂的方法及其装置，该装置通过转动旋通管，可调节水下进砂口的深度位置，实现沉砂池内的积砂从上往下有序清除。

背景技术

目前一般引水式水电站，采用平流式沉砂池，通过扩大过流截面，降低水流速度后，水中的砂石沉淀于沉砂池的底部，通常采用位于池底水平布置的冲砂管，利用沉砂池水位与池外延伸管出砂口的水位高差势能动力，由流水夹带积砂排出池外。以目前的手段和技术，无法通过仪器设备来判断池内积砂的多少，通常是通过人眼观察积砂量，适时打开连接于冲砂管道上的阀门或闸门冲砂。为了节约冲砂时的耗水量，砂量极少时应及时关闭阀门，砂量增多时应及时开启阀门。但有时疏于管理，没有及时开启阀门，或来水含砂量增大，造成积砂增多，完全堵塞进砂口，或是因冲砂管内流水夹带砂量增大，沿程阻力增大到一定程度后，冲砂管堵塞，就无法继续冲砂，沉砂池内很快会积满砂石。这种情况在现实工况中经常出现，通常只能采用其他手段来清除积砂。如果未能及时清除积砂，进入引水管道的水中含砂量会逐渐增加，造成水轮机组过流部件的过度磨损，影响发电机组正常运行，严重时只能停机更换过度磨损的设备部件，从而增加了发电成本，减少经济效益。

发明内容

针对上述问题，本发明装置解决了在沉砂池内积砂量很多时，也能实现冲砂，有序除砂。

为实现有序除砂，本发明将传统冲砂管的固定进砂口改变为可调位深的进砂口，实现沉砂池内的积砂从上往下有序清除。

本发明装置进砂口位深可调的实现方法是：通过旋转旋通管到不同角度，使其冲砂孔与冲砂管的连通孔分别重叠对正，形成不同深度位置的进水进砂通道。

本发明装置的操作方法是：根据排砂口出水含砂量的多少，通过调节正向或反向旋转旋通管的角度，形成如图3所示冲砂孔与连通孔的不同重叠状态，来调节进砂口进水量和进砂量的比例，从而保证水位高差势能动力与沿程阻力的合理搭配，以尽量少的水，带走尽量多的砂，节约冲砂用水，减少能源消耗。

本发明装置具有结构简单，使用安全可靠等特点，便于工程实施。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明装置的旋通管结构示意图及其1组螺旋分布的冲砂孔沿圆周展平的示意图。

图2是本发明装置的冲砂管结构示意图及其1组螺旋分布的连通孔沿圆周展平的示意图。

图3是本发明装置实际应用过程中的典型状态图，包括旋通管在不同旋转角度时，冲砂孔与连通孔的重叠状态，及其对应状态下沉砂池中积砂清除的状况。

图4是本发明装置实际应用过程中，进砂口封闭，未进行冲砂的状态图。

具体实施方式

结合以上各图，本发明装置的具体实施说明如下：

一般的水电站沉砂池13，装有待清除的积砂12，通常水位11低于沉砂池13的上平面。

本发明装置所需的冲砂管2与封头6、弯头8及排出管9焊接成形后，预埋于沉砂池13内，排出管9沿沉砂池横向水平放置，位于池底，冲砂管2竖直向上。排出管9于池外接延伸管14，将出砂口延伸至河道下游。

在沉砂池13上平面适当位置设置操作平台10，将旋通管1在焊接承重板4后，套于冲砂管2外，承重板4与封头6形成切点接触，以减小旋通管1旋转时的旋转摩擦阻力。旋通管1的顶端高于操作平台10，方便旋通管1的旋转操作，旋转操作可采用人工杠杆、或电驱动、或压缩气体驱动。