[实用新型]一种阻尼阻抗式调压装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水利水电系统工程及其系统设计技术，以及输送流体管线系统设备技术领域，尤其属于管线水锤防护设计技术领域，具体涉及一种阻尼阻抗式调压装置。

背景技术

在水输送技术领域，管线水锤对管线及相关设备的影响不容忽视。

目前国内外水电站的调压装置最常见的就是采用各种形式的调压室，工业管道和泵站系统的调压装置大多采用调压罐或调压阀。

水电站调压室的设计和使用已经相当成熟和普遍，常规的调压室有简单式、阻抗式、水室式也称双室式、差动式、气垫式、溢流式等，这些形式的调压室经过几十年的研究和使用，其理论和设计经验已经相当成熟。其中阻抗式调压室是一种成熟的结构方法，阻抗式调压室结构中，阻尼管口设计成翻板门的结构形式曾有报道。

“水锤爆破膜”的原理是在压力管道设计一处最薄弱的部位，安装一种受压后即可破裂的膜片，当有压管道受到水锤压力后，膜片破裂泄流，从而限制了水锤压力的升高，水锤爆破膜的缺点是破裂后需要重新更换，并且要考虑泄流的影响，所以除个别小型水电站外，目前很少使用。

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种阻尼阻抗式调压装置。本实用新型要解决的问题是提供一种自动调整阻尼管口面积和阻尼的调压装置，本实用新型装置除可应用于水电站外，也可将其应用于工业管道系统的水锤防护设计。

本实用新型通过以下技术方案实现：

阻抗式阻尼调压装置，包括引水管和与大气联通的调压室，其特征在于：所述调压室底部通过连接水道与引水管联通，连接水道中有可移动的阻尼球，阻尼球有阻尼弹簧限位控制。

所述连接水道两端面有支撑架，两支撑架中心固定有沿连接水道纵向中心设置的支撑滑杆，支撑滑杆穿过阻尼球中心，阻尼球上下两端面有阻尼弹簧。

所述连接水道中部组尼管直径小于上部上扩管和下部下扩管直径、并上下对称设置。

所述上、下两阻尼弹簧分别固定在两端面的支撑架上，阻尼弹簧与阻尼球接触端可分离接触或固定连接。

所述阻尼管直径与上、下扩管直径的比例是0.7～0.8。最佳比例是0.707。

所述连接水道两端面的支撑架是沿水道径向设置的十字形支撑架。

水电站调压室的重要功能就是减小压力管道的水锤压力，改善机组的运行性能，本实用新型既能保留调压室的功能，又尽可能降低调压室的涌波水位。常规调压室是依靠一定的阻尼管口面积来保证反射水锤波的条件，达到减小水锤压力的目的，在《水电站调压室设计规范》中建议阻尼孔口面积不能小于调压室底部引水道面积的15％。由水电站调压室的相关技术可知，阻尼孔口面积与水位波动幅值有关，阻尼孔口面积越小水位波动振幅越小，但阻尼孔口面积越小水锤压力又会越大。因此，希望反射水锤波的条件好，水锤压力小，同时又希望调压室水位波动幅值小，从对水锤压力的要求和对调压室涌波水位的控制要求两方面来看，对阻尼孔口的面积要求是相反的，降低水锤压力要求大孔口面积，减小水位波动幅值要求小孔口面积。本实用新型为了解决上述矛盾，基于“水锤爆破膜”的原理，将“降低水锤压力要求”交给阻尼球和弹簧来实现，并利用调压室水位波动规律呈正弦衰减波动的特性，研究了进出调压室的流量变化规律，依靠阻尼球在水压力作用下的自身运动，在调压室水位波动过程中不断封阻和放开阻尼孔口，达到自动改变阻尼孔口面积并调整阻尼的目的，从而很好的解决了这对矛盾。

本实用新型阻抗式调压装置工作原理如下：