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CN109797810B - 一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置 - Google Patents

一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，包括内井、外井、隔板和若干溢流管，溢流管的一端在溢流槽内设有第一管口，溢流管的另一端与内井连通形成第二管口，第一管口高于第二管口，溢流管在溢流槽内弯曲形成第一弯折部，第一弯折部高于第一管口。有益效果：溢流管可分流通过溢流堰的水流。水流通过溢流管注入内井的方式比通过溢流堰落下到内井的方式更能抑制掺气现象。第一弯折部高于第一管口，可使溢流槽内的水深达到一定程度之后才通过溢流管向内井中引流，可防止溢流槽内水深过浅造成的吸气漩涡，有利于减小溢流管引流时产生的掺气，且有利于减小整个弯管分流消泡装置的振动。本发明涉及水工建筑。

Description

一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置
技术领域
本发明涉及水工建筑，特别涉及一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置。
背景技术
高位水池是专门用于长距离供水的水工建筑物，主要功能是可以稳定泵站尾水位，并且可以调节井内水位，保证供水水头的稳定性。高位水池通常设计为圆筒形，水从进水管进入后先经过环形溢流堰，然后溢流入井中，井下部连接有出水管，井中水位随流量及水头损失的变化而变化。
现有技术中，一般的高位水池的技术缺陷在于：从环形溢流堰跌落到最低运行水位的落差大，会造成大量的气泡掺混到水体中，气泡随水流进入到出水管中，加剧了供水管道水压的波动幅度，对于长距离供水管道的安全非常不利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，可克服传统高位水池的环形溢流堰中水位落差大且水流掺气严重的技术问题。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，包括内井、外井、隔板和若干溢流管，外井嵌套在内井外，外井的顶端高于内井，隔板与内井的外壁和外井的内壁分别相连并形成溢流槽，内井的顶端高于隔板并形成溢流堰，溢流管的一端在溢流槽内设有第一管口，溢流管的另一端与内井连通形成第二管口，第一管口高于第二管口，溢流管在溢流槽内弯曲形成第一弯折部，第一弯折部高于第一管口。
作为改进，溢流管与内井连通的一端弯曲形成第二弯折部，溢流管贯穿内井的侧壁形成第二管口，第二弯折部使溢流管内的流体可通过第二管口在内井中向上入射。
作为改进，第二管口与竖直方向之间的入射夹角为20°～80°。
作为改进，溢流管在溢流槽内设有通孔，通孔贯穿溢流管的管壁，通孔的位置高于第一管口。
作为改进，通孔布置在第一弯折部的最高处。
作为改进，溢流槽内设有覆盖通孔的盖板，盖板与通孔之间设有间隙。
作为改进，盖板的形状为矩形，盖板与隔板之间设有四根支撑盖板的立柱。
作为改进，溢流管的数量为偶数，各个溢流管分别布置在内井的周围，各个溢流管关于内井的中心对称布置。
作为改进，溢流管的数量为四根，溢流堰的形状为圆筒形，各根溢流管沿溢流堰的周围周向阵列。
有益效果：溢流管可分流通过溢流堰的水流。水流通过溢流管注入内井的方式比通过溢流堰落下到内井的方式更能抑制掺气现象。内井中设有井内最低运行水位，第二管口设在井内最低运行水位以下，使通过溢流管的水流可在井内最低运行水位以下流入到内井中，可形成淹没水流，有利于减少空气掺入到水流中。第一弯折部高于第一管口，可使溢流槽内的水深达到一定程度之后才通过溢流管向内井中引流，可防止溢流槽内水深过浅造成的吸气漩涡，有利于减小溢流管引流时产生的掺气，且有利于减小整个弯管分流消泡装置的振动。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例的图2的A局部的放大图；
图4为本发明实施例的图3的B截面的剖视图。
具体实施方式
参照图1至4，一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，包括内井1、外井2、隔板3和四根溢流管4，外井2嵌套在内井1外，外井2的顶端高于内井1，隔板3与内井1的外壁和外井2的内壁分别相连并形成溢流槽5，内井1的顶端高于隔板3并形成溢流堰6，溢流管4的一端在溢流槽5内设有第一管口7，溢流管4的另一端与内井1连通形成第二管口8，第一管口7高于第二管口8，溢流管4在溢流槽5内弯曲形成第一弯折部9，第一弯折部9高于第一管口7。
实施例设有与溢流槽5连通的四根进水管15和与内井1连通的两根出水管16，进水管15可向溢流槽5内注水并使水流通过溢流堰6或溢流管4流入到内井1中，再从内井1通过出水管16流出。
溢流管4可分流通过溢流堰6的水流。水流通过溢流管4注入内井1的方式比通过溢流堰6落下到内井1的方式更能抑制掺气现象。内井1中设有井内最低运行水位17，第二管口8设在井内最低运行水位17以下，使通过溢流管4的水流可在井内最低运行水位17以下流入到内井1中，可形成淹没水流，有利于减小空气掺入到水流中。第一弯折部9高于第一管口7，可使溢流槽5内的水深达到一定程度之后才通过溢流管4向内井1中引流，可防止溢流槽5内水深过浅造成的吸气漩涡，有利于减少溢流管4引流时产生的掺气，且有利于减小整个弯管分流消泡装置的振动。
为了减小气泡进入出水管16，溢流管4与内井1连通的一端弯曲形成第二弯折部10，溢流管4贯穿内井1的侧壁形成第二管口8，第二弯折部10使溢流管4内的流体可通过第二管口8在内井1中向上入射。第二管口8与竖直方向之间的入射夹角α为20°～80°。作为优选，本实施例的第二管口8与竖直方向之间的入射夹角α为60°。入射夹角α可减轻溢流管4的水流对内井1的侧壁造成的冲击，还可减小气泡被冲入出水管16的机会，有利于减轻弯管分流消泡装置的掺气现象。
为了减小溢流管4的虹吸效应造成溢流管4内的水流不稳定，溢流管4在溢流槽5内设有通孔11，通孔11贯穿溢流管4的管壁，通孔11的位置高于第一管口7。作为优选，本实施例的通孔11布置在第一弯折部9的最高处。在溢流槽5内的水位低于通孔11的情况下，通孔11可使溢流管4内的气压与大气压平衡，可消除第一弯折部9造成的虹吸效应，使溢流管4内的水流更稳定。
为了控制通孔11处的气流，溢流槽5内设有覆盖通孔11的盖板12，盖板12与通孔11之间设有间隙13。盖板12减缓通孔11内的气流，有利于防止产生气泡。
为了使盖板12结构稳定，盖板12的形状为矩形，盖板12与隔板3之间设有四根支撑盖板12的立柱14。
为了使内井1中的水流平稳，溢流管4的数量为偶数，各个溢流管4分别布置在内井1的周围，各个溢流管4关于内井1的中心对称布置。本实施例的溢流管4的数量为四根，溢流堰6的形状为圆筒形，各根溢流管4沿溢流堰6的周围周向阵列。各个溢流管4关于内井1的中心对称布置，可防止内井1中发生偏流现象，并防止内井1中的变成气泡被带入水流中，从而可减轻掺气现象。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，其特征在于：包括内井(1)、外井(2)、隔板(3)和若干溢流管(4)，外井(2)嵌套在内井(1)外，外井(2)的顶端高于内井(1)，隔板(3)与内井(1)的外壁和外井(2)的内壁分别相连并形成溢流槽(5)，内井(1)的顶端高于隔板(3)并形成溢流堰(6)，溢流管(4)的一端在溢流槽(5)内设有第一管口(7)，溢流管(4)的另一端与内井(1)连通形成第二管口(8)，第一管口(7)高于第二管口(8)，溢流管(4)在溢流槽(5)内弯曲形成第一弯折部(9)，第一弯折部(9)高于第一管口(7)，所述溢流管(4)与内井(1)连通的一端弯曲形成第二弯折部(10)，溢流管(4)贯穿所述内井(1)的侧壁形成第二管口(8)，第二弯折部(10)使溢流管(4)内的流体可通过第二管口(8)在内井(1)中向上入射，所述第二管口(8)与竖直方向之间的入射夹角为20°～80°，所述溢流管(4)在所述溢流槽(5)内设有通孔(11)，通孔(11)贯穿溢流管(4)的管壁，通孔(11)的位置高于所述第一管口(7)，所述通孔(11)布置在所述第一弯折部(9)的最高处，所述溢流槽(5)内设有覆盖所述通孔(11)的盖板(12)，盖板(12)与通孔(11)之间设有间隙(13)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，其特征在于：所述盖板(12)的形状为矩形，盖板(12)与所述隔板(3)之间设有四根支撑盖板(12)的立柱(14)。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，其特征在于：所述溢流管(4)的数量为偶数，各个溢流管(4)分别布置在所述内井(1)的周围，各个溢流管(4)关于内井(1)的中心对称布置。
4.根据权利要求3所述的一种应用于高水头供水构筑物的弯管分流消泡装置，其特征在于：所述溢流管(4)的数量为四根，所述溢流堰(6)的形状为圆筒形，各根溢流管(4)沿溢流堰(6)的周围周向阵列。
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