[发明专利]一种电厂循环冷却水防水锤系统及方法和设计方法

权利要求书

1.一种电厂循环冷却水防水锤系统，包括依次连接的：引水明渠、前池、水泵、供水管、凝汽器、排水管、虹吸井、排水明渠，其特征在于，所述的供水管上设有驼峰管，所述的驼峰管顶端设有竖管，所述的竖管顶端敞开与大气连通。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述竖管与驼峰管顶端采用三通或焊接连接与驼峰管两侧倾斜管连通。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的驼峰管顶端高度大于所述虹吸井水位最大值。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的竖管的高度大于等于所述水泵的额定扬程。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的竖管的直径为供水管的1/3～1/5，一般不超过1m。

6.一种使用权利要求5所述系统的防水锤方法，其特征在于，所述的方法包括如下防水锤过程：

当水泵意外断电时，竖管作为调压塔使用，向凝汽器供水；当竖管中的水流空时，竖管做空气阀使用，大量吸气，防止凝汽器压力降低至蒸汽压力；

当水由虹吸井向水泵侧回流时，竖管作为虹吸破坏器使用：由于竖管底高程高于虹吸井最高水位，根据竖管和虹吸井的能量守恒，水流通过竖管将会中断；阻止虹吸井内的水向前池倒流，保证水泵不产生较大的反转速度；

当系统首次运行或停运检修后充水时，竖管作为大口径排气阀，排空管路内的气体；

当出现误操作、管路产生较大的水锤压力时，水可由竖管流出，竖管起到了泄压阀的功能，保护循环冷取水系统不被水锤高压破坏。

7.一种权利要求5所述防水锤系统的设计方法，其特征在于，所述方法包括如下结构参数的计算和复核：

i.驼峰管顶端高度H₄的确定：

H₄≥H₂

其中：H₂为虹吸井最高水位；

ii.竖管高度H₅的确定：

H₅≥H₆

其中：H₆为水泵的额定扬程；

iii.竖管直径d的确定：

其中：D₁为供水管直径；

iv.竖管直径d的复核：竖管及凝汽器前侧的水体总量，要求大于等于半个水击波周期内的凝汽器需水量：

式中：H₃为凝汽器出口相对于基准面的高度；ΔH为凝汽器的局部水头损失；λ为沿程水头损失系数；L₂为驼峰顶点至凝汽器的管道长度；V为供水管设计流速；g为重力加速度；L₁为水泵出口至驼峰点的管道长度；L₃为排水管长度；a为水锤波速；

若不满足上述条件，则调整竖管直径d和驼峰顶点至凝汽器的管道长度L₂，以达到上述不等式的要求。