專利名稱：用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種薄壁堰虹吸井，尤其涉及一種用于火電站供水系統的旋轉 式薄壁堰虹吸井。特別適用于火電站直流供水系統，屬于電力設備技術領域。
背景技術：
現有直流供水電廠虹吸井中的溢流堰多為固定式薄壁堰、寬頂堰和實用 堰，同時在機組檢修期間，為放空循環水管，需在底部敷設排空管。在虹吸井
后，排水口前設有檢修閘門z在機組檢修期間，擋住下游水流。 現有技術主要有以下缺點和不足-
(1) 無論是采用固定式薄壁堰、寬頂堰還是實用堰，堰頂高度均不能根 據過堰水流和下游水位的變化而改變。可利用虹吸高度均根據夏季循環水量和 設計水位進行設計，不能保持虹吸井前水位為定值，從而引起凝汽器頂部真空 壓力出現波動。并且在冬季循環水量少，下游水位低時，虹吸井前水位較低， 為保持凝汽器頂部的真空壓力，不能最大限度的利用虹吸高度，需增大水泵揚 程，從而增大了電廠的運行費用。 '
(2) 在機組檢修時，只能通過堰底部敷設的排水管進行排空循環水管中 的水，操作不方便，也不利于結構的穩定。
(3) 需要專門設置檢修閘門，，檢修循環水管，利用率較低。

發明內容
本發明的目的，是為了克服現有技術中的虹吸井運行費用高、檢修不方便 的缺點，提供一種運行費用低、檢修方便的用于火電站供水系統的旋轉式薄壁
堰虹吸井。
, 本發明的目的可以通過采取以下技術方案實現
用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，包括井體，其結構特點是 在井體內設有旋轉式薄壁堰結構，所述旋轉式薄壁堰結構由旋轉軸、薄壁堰、 液壓啟閉機和胸墻組成；井體的底部設有閘門槽，旋轉軸位于閘門槽旁并埋設 在井體的底板中，薄壁堰與旋轉軸旋轉式連接，薄壁堰的形狀和大小與閘門槽 對應并足夠將閘門槽完全封蓋；液壓啟閉機設在井體之上、薄壁堰的前方，液 壓啟閉機的輸出端通過聯動軸與薄壁堰連接；胸墻設置在井體的頂板上并向下 伸出。本發明的目的還可以通過采取以下技術方案實現
本發明的一種實施方式是在旋轉軸與井體的底板的連接處可以設置止水 橡膠，或者在薄壁堰與井體的底板的接觸處可以設置止水橡膠；用于止水。薄 壁堰可以繞旋轉軸旋轉。
本發明的一種實施方式是薄壁堰可以由鋼結構構成，其兩側均為鋼板， 中間為鋼梁，通過焊接將所述鋼板與鋼梁構成焊接連接結構。
本發明的一種實施方式是薄壁堰3可以由合金材料構成，或者由鋼筋水 泥板結構構成。
本發明的一種實施方式是液壓啟閉機可以包含有二個輸出端，所述的二 個輸出端各通過一聯動軸與薄壁堰連接。
采用本發明具有如下突出的有益效果
本發明是根據旋轉式薄壁堰泄控能力，結合循環水系統的特點，研究旋轉 式薄壁堰在虹吸井中利用，可以節省投資、節省年運行費用，具有操作方便、 較好的利用價值等有益效果
1、 可以根據循環水量和下游水位的變化，通過液壓啟閉機調整薄壁堰開 啟角度從而調整堰頂高度，保持虹吸井前水位為定值，保持凝汽器頂部真空壓 力為定值，在任何情況下，都可以最大限度的利用虹吸高度，從而節省了水泵 揚程，節省了電廠的運行費用。
2、 不需在堰的底部敷設排空水管，機組檢修時，完全開啟薄壁堰，則可 以實現放空循環水管的中水，使用方便。
3、 在機組檢修期間，完全關閉薄壁堰，則可以阻擋下游水位。
4、 實現堰閘合一，節省投資，系統簡單，使用方便。


圖l是本發明的結構示意圖。 具體實施例
具體實施例1
圖1構成本發明的具體實施例1。
參照圖1，本實施例包括井體1，在井體1內設有旋轉式薄壁堰結構，旋
轉式薄壁堰結構由旋轉軸2、薄壁堰3、液壓啟閉機4和胸墻5組成；井體1 的底部設有閘門槽1-1，旋轉軸2位于閘門槽1-1旁并埋設在井體1的底板1-2 中，薄壁堰3與旋轉軸2旋轉式連接，薄壁堰3的形狀和大小與閘門槽1-1對應并足夠將閘門槽1-1完全封蓋；液壓啟閉機4設在井體1之上、薄壁堰3的 前方，液壓啟閉機4的輸出端通過聯動軸6與薄壁堰3連接；胸墻5設置在井 體1的頂板1-3上并向下伸出。
本實施例中在旋轉軸2與井體1的底板1-2的連接處可以設置止水橡膠， 或者在薄壁堰3與井體1的底板1-2的接觸處可以設置止水橡膠；用于止水。 薄壁堰3可以繞旋轉軸2旋轉。薄壁堰3由鋼結構構成，其兩側均為鋼板，中 間為鋼梁，通過焊接將所述鋼板與鋼梁構成焊辯連接結構。液壓啟閉機4可包 含有二個輸出端，所述的二個輸出端各通過一聯動軸6與薄壁堰3連接。
本發明的工作原理如下
如圖1所示，狀態A為虹吸井處于完全關閉工況，狀態B為虹吸井處于 完全開啟工況。在正常工況下，薄壁堰3成傾斜狀態，水流通過薄壁堰3的堰 頂溢流。本發明可以根據堰流公式，研究薄壁堰開啟角度與過流量關系曲線以 及與下游水位的關系。根據下游水位和i流量不同，通過控制液壓啟閉機4自 動控制薄壁堰3的傾斜角度e 。即啟動液壓啟閉機4，自動調節薄壁堰3的開 啟角度e，控制上游水位不變，達到保持可利用虹吸高度不變的目的。
影響旋轉式薄壁堰的過流特性的主要因素有上游總水頭H0，上游來流 斷面平均速度u，重力加速度g，水流粘滯系數v，薄壁堰傾斜角度e，薄壁堰 高度L，下游高于堰頂的水深hs。即旋轉式薄壁堰的泄流能；6可以用方程表示
f ( H0 ， u ，g ， v , 9 ， L , hs ) = 0
釆用布肯漢姆方法進行因次分析，把H0和g作為基本物理量，則其他物 理量可用因次關系式來表示。
過堰單寬流量
/2 " v
2 Wg''
'2 //。 //0
令m = ^-( V
，'、 3/1/
2 ^V2
仏仏
m即為旋轉式薄壁堰的流量系數。其中_^和雷諾數的倒數1/]^具
哈/2
有相同的因次，則J ,,可以表示為雷諾數Re的關系式，流量系數m可以表式中Re——上游來流的雷諾數；e——薄壁堰傾斜角度；
!——薄壁堰相對于上游水頭的長度；
i——淹沒出流時相對淹沒度。
仏
由上式可以看出，旋轉式薄壁堰的過流特性主要受上游來流的雷諾數Re，
薄壁堰傾斜角度e ，薄壁堰的相對長度^和相對淹沒度l^的影響。
前蘇聯阿維爾基耶夫關于薄壁堰和圓頭實用堰的試驗試驗結果表明，自由
水舌情況下在雷諾數(單寬流量與運動粘滯系數的比值)大于3 000 5000時，水流進入自動模型區。在自動模型區，雷諾數對流量系數的影響很小，可以忽略不計。虹吸井中的水流雷諾數超過5000,故影響可以忽略。
虹吸井確定后，薄壁堰長度一定，在同一工況下，上有水頭一定，則流量系數m只與傾斜角度6和下游高于堰頂的水深hs有關。
在下游水位較低的自由出流工況下，流量系數m只與傾斜角度e有關，可以通過調節傾斜角度，保持上有水位不變。
在下游水位較高的淹沒出流工況下，流量系數流量系數m與傾斜角度0和下游高于堰頂的水深hs有關。而下游高于堰頂的水深hs可以通過傾斜角度進行調節，也即流量系數m仍可以通過傾斜角度e進行調節，從而保持上有水位不變。
當上游來流量變化時，同樣可以通過調節薄壁堰傾斜角度0 ，保持上游水位不變。從而實現在任何工況下，維持可利用虹吸高度最大，減小水泵揚程，節約水泵的運行費用。
在機組檢修期間，下游水位較高時，薄壁堰完全關閉，堰頂與胸墻連在一起，可以阻擋下游水流倒流進入循環水管內；下游水位較低時，則可以完全開啟薄壁堰，放空循環水系統的余水，方便系統的檢修。
其他實施方式
本發明其他實施方式的特點是薄壁堰3可以由鋼結構構成，也可以由合金材料構成，還可以由鋼筋水泥板結構構成。都在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，包括井體(1)，其特征是在井體(1)內設有旋轉式薄壁堰結構，所述旋轉式薄壁堰結構由旋轉軸(2)、薄壁堰(3)、液壓啟閉機(4)和胸墻(5)組成；井體(1)的底部設有閘門槽(1-1)，旋轉軸(2)位于閘門槽(1-1)旁并埋設在井體(1)的底板(1-2)中，薄壁堰(3)與旋轉軸(2)旋轉式連接，薄壁堰(3)的形狀和大小與閘門槽(1-1)對應并足夠將閘門槽(1-1)完全封蓋；液壓啟閉機(4)設在井體(1)之上、薄壁堰(3)的前方，液壓啟閉機(4)的輸出端通過聯動軸(6)與薄壁堰(3)連接；胸墻(5)設置在井體(1)的頂板(1-3)上并向下伸出。
2、 根據權利要求1所述的用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，其特征是在旋轉軸(2)與井體(1)的底板(1-2)的連接處設置止水橡膠，或者在薄壁堰(3)與井體(1)的底板(1-2)的接觸處設置止水橡膠。
3、 根據權利要求1或2所述的用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，其特征是薄壁堰(3)由鋼結構構成，其兩側均為鋼板，中間為鋼梁，通過焊接將所述鋼板與鋼梁構成焊接連接結構。
4、 根據權利要求1或2所述的用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，其特征是薄壁堰3由合金材料構成，或者由鋼筋水泥板結構構成。
5、 根據權利要求1可2所述的用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，其特征是液壓啟閉機(4)包含有二個輸出端，所述的二個輸出端各通過一聯動軸(6)與薄壁堰(3)連接。
全文摘要
本發明涉及用于火電站供水系統的旋轉式薄壁堰虹吸井，包括井體(1)，其特征是在井體(1)內設有旋轉式薄壁堰結構，所述旋轉式薄壁堰結構由旋轉軸(2)、薄壁堰(3)、液壓啟閉機(4)和胸墻(5)組成；井體(1)的底部設有閘門槽(1-1)，旋轉軸(2)位于閘門槽(1-1)旁并埋設在井體(1)的底板(1-2)中，薄壁堰(3)與旋轉軸(2)旋轉式連接，薄壁堰(3)的形狀和大小與閘門槽(1-1)對應并足夠將閘門槽(1-1)完全封蓋；液壓啟閉機(4)設在井體(1)之上、薄壁堰(3)的前方，液壓啟閉機(4)的輸出端通過聯動軸(6)與薄壁堰(3)連接；胸墻(5)設置在井體(1)的頂板(1-3)上并向下伸出。本發明具有節省投資、節省年運行費用、操作方便的效果。
文檔編號E02B7/00GK101509244SQ20091003801
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者波 李, 王明才, 龍國慶 申請人:廣東省電力設計研究院