[实用新型]用于充水保压蜗壳内部水温测量、采集的一体化装置

说明书

本实用新型公开用于充水保压蜗壳内部水温测量、采集的一体化装置，包括设置在蜗壳内部的测温线和蜗壳外部的主机，所述测温线从所述蜗壳的排气孔法兰穿出与所述主机连接；所述测温线套设在环形保护管内，所述环形保护管通过若干支架装置支撑固定；所述测温线在每个所述支架装置处均从所述环形保护管内引出支路测温线，每个所述支路测温线的端部均连接有测温探头，多个所述测温探头分别可拆卸的固定在所述支架装置上；本一体化装置结构简单，易于施工和安装，密封性良好，避免了在蜗壳本体上或者闷头等完整性部位开孔，避免了对整体结构完整性的破坏和渗水渗压风险；在水利水电工程中有广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及到蜗壳测温装置技术领域，具体涉及到用于充水保压蜗壳内部水温测量、采集的一体化装置。

背景技术

目前，抽水蓄能蜗壳结构一般采用充水保压蜗壳型式，蜗壳外围混凝土是在钢蜗壳充水保压条件下施工。蜗壳内充水保压系统，主要包括加压水泵及其控制装置、蜗壳进口闷头、座环密封环、排气泄水阀等组成。保压浇筑方式的施工过程涉及闷头密封、充水加压、外围混凝土浇筑、放水泄压等过程。在蜗壳充水预压浇筑混凝土再泄水后，蜗壳与混凝土间形成间隙。在机组运行期，保压水头的内水压力将由蜗壳单独承担并填满保压间隙，高出保压水头的内水压力由蜗壳和外围混凝土共同承担。大体积混凝土施工期温度变形将影响到卸载后钢衬与混凝土之间的保压初始间隙，进而影响到钢衬与钢筋混凝土联合承载的荷载分配，对于保障水电站的安全运行至关重要。

充水保压实施之后，浇筑混凝土的施工期尚有数月甚至更长，自然环境温度、施工过程中水泥的水化热等温度的改变会影响蜗壳的变形；同时，蜗壳内部水温的改变也会对蜗壳的变形产生影响。保压水温与运行水温的差异对结构变形的影响：运行期，若运行水温比保压水温高，特别是在夏季运行，外围钢筋混凝土承受的内水压力增加，将导致外围混凝土开裂风险增大；若冬季运行水温比保压水温低，温差会使外围混凝土在运行时收缩，蜗壳与混凝土之间的间隙会增加，有可能在一些区域的间隙过大，不仅蜗壳无法按预期与混凝土共同承担内水压力，而且会使得蜗壳与混凝土接触部分受力不均，不利于机组的稳定运行。准确测量充水保压蜗壳内部的水温变化及整体温度场分布，以蜗壳充水保压过程中的目标变形量为标准，指导实时施工方案及进程，对于确保后续水电站的安全运行具有重要意义。

由于在充水保压过程中，对蜗壳结构整体的密封性具有较高要求；同时，蜗壳半径方向厚度较大，钢结构所形成的密闭空间存在显著的电磁屏蔽效应。因此，很难通过常规远程测温的手段对蜗壳内部的整体温度场进行实时、全方位、全方面地温度数据采集。为了获得蜗壳内部水温变化，传统上测量水温一般有两种方式，一种是通过在闷头位置焊接温度传感器，采用进水口的水温近似代替蜗壳内部的水温；另外一种是通过蜗壳或闷头开孔伸入测温探头，但是开孔破坏了蜗壳结构完整性，同时带来了渗水渗压的风险。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供用于充水保压蜗壳内部水温测量、采集的一体化装置，以实现充水保压蜗壳内部温度场大范围、全周期水温数据的测量和采集，避免对蜗壳结构、闷头结构等的完整性破坏，并能尽量保持蜗壳内部的密封性，进而保障机组运行的安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

用于充水保压蜗壳内部水温测量、采集的一体化装置，所述一体化装置包括设置在蜗壳内部的测温线和蜗壳外部的主机，所述测温线从所述蜗壳的排气孔法兰穿出与所述主机连接；所述测温线套设在环形保护管内，所述环形保护管通过若干支架装置支撑固定，若干所述支架装置沿所述蜗壳内部的螺旋方向依次布置；所述测温线在每个所述支架装置处均从所述环形保护管内引出支路测温线，每个所述支路测温线的端部均连接有测温探头，多个所述测温探头分别可拆卸的固定在所述支架装置上。

本一体化装置结构简单，易于施工和安装，能够用于充水保压蜗壳内部水温的测量和采集，实时记录蜗壳内部的水温情况；通过从所述排气孔法兰引出所述测温线，避免了在蜗壳本体上或者闷头等完整性部位开孔，避免了对整体结构完整性的破坏和渗水渗压风险；在水利水电工程中有广泛的应用前景。