抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統的製作方法

2023-09-23 15:47:55

抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，供水總管上依次安裝液壓閥，複合節流降噪裝置和過濾器，以及截止閥；然後，供水總管再分別連接上供水支管和下供水支管，該上供水支管和下供水支管的末端分別與抽水蓄能機組的上、下迷宮環內部連通；所述上供水支管和下供水支管分別設置有上遊消音節流板和下遊消音節流板。本發明改造後，對迷宮環供水系統進行試驗，效果非常明顯，噪音顯著降低，由原來的接近95分貝降低至45分貝，之後對其供水總管、支管的流量和壓力進行測量，均滿足設備正常運行需求，使電站提高了設備的運行可靠性，減少了維護人員的額外工作量，為電站節約了大量的成本，提高了整個電站的經營效益。
【專利說明】抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及抽水蓄能電站的供水管道降噪【技術領域】，具體涉及一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統。
【背景技術】
[0002]抽水蓄能電站為地下廠房式結構，為可逆式水泵水輪機-發電電動機組，具有發電、發電調相、抽水、抽水調相以及事故備用、黑啟動功能，例如，機組額定水頭510m，額定轉速500rpm。機組在調相工況運行時，需專門向上、下迷宮環提供冷卻水源，以保證迷宮環的運行安全、穩定。
[0003]某抽水蓄能電站的迷宮環冷卻水取自上遊壓力鋼管，壓力為6MPa，在直接向水泵水輪機迷宮環供水前需先降低冷取水壓力至2.0MPa。但是迷宮環供水管道在供水過程中發出非常大的噪音，嚴重影響了工作人員的身心健康和現場工作通訊，也對供水管道、過濾器等設備存在潛在的安全隱患。因此，對現有的迷宮環供水管道進行了改造，降低迷宮環供水過程中的噪音，優化現場工作環境，保障了現場工作便利和人員健康，降低設備安全隱患。
[0004]改造前迷宮環供水管道從壓力鋼管取水，壓力6.0MPa，並未設置減壓閥，直接經過Φ20μ?的節流板，然後進入過濾器，管道從DNlOO縮小為DN80，管徑變小。在此供水總管上，由於未設置專門減壓閥，其節流板的內部孔徑只有20mm，在一定程度上起到限流降壓的作用，6.0MPa壓力降為4.0MPa,然後再經過供水支管上的兩個Φ 28mm的節流板，對壓力、流量進一步降低，由4.0MPa降到2.0MPa0同時，由於節流板的孔徑較小，節流板對正常水流形成一個非常大的阻礙，在節流板後方的節流孔四周，形成一個無水流的真空漩渦地帶。此節流板不但阻礙了正常水流，其形成的漩渦區也嚴重了擾亂正常的水流方向和流態。根據上述噪音分析結果，經過擾亂後的水流，不但在流經節流板和過濾器的過程中形成較大噪音，也對管道的管壁形成較大的破壞，使得管道焊縫及木材發生開裂或裂紋，嚴重影響了機組的正常運行。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有抽水蓄能電站的迷宮環冷卻產生巨大噪音問題，對迷宮環供水管道進行了介質流態分析做出改進，提供一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，以達到降低噪音的目的。
[0006] 為實現上述目的，採用如下技術方案:一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，供水總管上依次安裝液壓閥，複合節流降噪裝置和過濾器，以及截止閥；然後，供水總管再分別連接上供水支管和下供水支管，該上供水支管和下供水支管的末端分別與抽水蓄能機組的上、下迷宮環內部連通；所述上供水支管和下供水支管分別設置有上遊消音節流板和下遊消音節流板，上遊節流板上設置有直徑為Dl的節流孔，下遊節流板上設置有直徑為D2的節流孔；所述複合節流降噪裝置包括前節流板和後節流板，前節流板上均布有多個節流孔，後節流板的中心設置有一個中心節流孔，其中，前節流板的每個節流孔的孔徑D3小於中心節流孔的孔徑D4 ;並且，上供水支管和下供水支管的直徑小於供水總管直徑，滿足D3 < D2 < Dl < D4 ;同時，在所述複合消音降噪裝置的外側套裝有消音罩，該消音罩包括有空氣夾層腔。所述複合節流降噪裝置的前節流板和後節流板分別套裝於管道內腔的前側和後側；並在前節流板的每個節流孔的後側，分別設置有錐形的導流管；在後節流板的中心孔後側設置有防旋導流板。並且在防旋導流板的內側末端，分別設置有防旋分流器，該防旋分流器是一種前窄後寬的三稜錐體結構。
[0007]以上技術方案的有益效果如下:通過本發明改造後，對迷宮環供水系統進行試驗，效果非常明顯，噪音顯著降低，由原來的接近95分貝降低至45分貝，之後對其供水總管、支管的流量和壓力進行測量，均滿足設備正常運行需求。
[0008]此迷宮環供水管道降噪裝置的改造，不但大幅降低了供水管道的噪音，優化現場工作環境，便於人員溝通，同時降低了噪音對人員的身體健康的影響，降低了供水管道故障發生機率，使電站提高了設備的運行可靠性，減少了維護人員的額外工作量，為電站節約了大量的成本，提高了整個電站的經營效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的系統連接示意圖；
圖2是圖1中的複合節流降噪裝置的剖面結構示意圖；
圖3是圖2中的後節流板結構不意圖；
圖4是圖2中的前節流板結構示意圖。
[0010]圖中標號I為管道，2為前節流板,3為後節流板,4為均布節流孔,5為導流管,6為中心節流孔，7為防旋導流板，8為消音罩，9為空氣夾層腔，10為防旋分流器，11為供水總管，12為上供水支管，13為下供水支管，14為液壓閥，15為過濾器。
[0011]【具體實施方式】
實施例1:一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，參見圖1，供水總管11上依次安裝截止閥、液壓閥14、複合節流降噪裝置A和過濾器15 ;然後，供水總管11再分別連接上供水支管12和下供水支管13，上供水支管12和下供水支管13的直徑小於供水總管11直徑。上供水支管12和下供水支管13的末端分別與抽水蓄能機組的上、下迷宮環內部連通。
[0012]參見圖2、圖3和圖4，複合節流降噪裝置A包括套裝在管道I內腔前、後側的前節流板2和後節流板3，前節流板2上是含有5個Φ IOmm均布節流孔4，改善供水總管11的介質流態，使得水流經過前節流板2時能夠均勻分布的穿過均布節流孔4。並在前節流板2的每個均布節流孔4的後側，分別設置有錐形的導流管5，使得均布節流孔4後面的漩渦區減小。後節流板3的中心設直有Iv Φ 30mm中心節流孔6，在後節流板6的中心孔後側設置有防旋導流板7。並且在防旋導流板7的內側末端，分別設置有防旋分流器10，該防旋分流器10是一種前窄後寬的三稜錐體結構。基於以上結構，在水流穿過第一個5X Φ IOmm節流板，再在過濾器前安裝一個Φ30πιπι的節流板後，對分散的水流進行一個回衝和阻擋(錐形的導流管5的出口與中心節流孔基本不在同一直線上，使進水的壓力與受阻返回的壓力相抵消)，錐形的導流管5也可避免兩個節流板中間的管道內形成真空區或渦流區，同時減小管道I內水流衝擊較大形成的噪音。同時，在所述複合消音降噪裝置的外側套裝有消音罩8，該消音罩8包括有空氣夾層腔9。前、後導流板2和3不僅能夠消除管道內因真空區或渦流區而形成的噪音，也可使水壓有效降低，使水壓噪音集中於管道內，從而消音罩8可使相對集中的水壓噪音屏蔽於管道I內，達到最佳消音效果。
[0013]在過濾器後的供水支管上，上供水支管12和下供水支管13分別設置有上遊消音節流板B和下遊消音節流板C，上遊節流板B上設置有直徑為Φ 26mm的節流孔，下遊節流板C上設置有直徑為Φ22πιπι的節流孔。保證了迷宮環的供水流量和壓力。
[0014]實施例2:實施例1:另一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，參見圖1，供水總管11上依次安裝截止閥、液壓閥14、複合節流降噪裝置A和過濾器15 ;然後，供水總管
11再分別連接上供水支管12和下供水支管13，上供水支管12和下供水支管13的直徑小於供水總管11直徑。上供水支管12和下供水支管13的末端分別與抽水蓄能機組的上、下迷宮環內部連通。
[0015]複合節流降噪裝置A包括套裝在管道內腔前、後側的前節流板和後節流板,前節流板上是含有5個Φ IOmm均布節流孔,改善供水總管的介質流態，使得水流經過前節流板時能夠均勻分布的穿過均布節流孔，使得均布節流孔後面的漩渦區減小。後節流板的中心設置有一個Φ 30mm中心節流孔,基於以上結構,在水流穿過第一個5 X Φ IOmm節流板,再在過濾器前安裝一個Φ30_的節流板後，對分散的水流進行一個回衝和阻擋(錐形的導流管的出口與中心節流孔基本不在同一直線上，使進水的壓力與受阻返回的壓力相抵消)，減小管道內水流衝擊較大形成的噪音。在過濾器後的供水支管上，上供水支管和下供水支管分別設置有上遊消音節流板B和下遊消音節流板C，上遊節流板B上設置有直徑為Φ 26mm的節流孔，下遊節流板C上設置有直徑為Φ 22mm的節流孔。保證了迷宮環的供水流量和壓力。
【權利要求】
1.一種抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，其特徵是:供水總管上依次安裝液壓閥，複合節流降噪裝置和過濾器，以及截止閥；然後，供水總管再分別連接上供水支管和下供水支管，該上供水支管和下供水支管的末端分別與抽水蓄能機組的上、下迷宮環內部連通；所述上供水支管和下供水支管分別設置有上遊消音節流板和下遊消音節流板，上遊節流板上設置有直徑為Dl的節流孔，下遊節流板上設置有直徑為D2的節流孔；所述複合節流降噪裝置包括前節流板和後節流板，前節流板上均布有多個節流孔，後節流板的中心設置有一個中心節流孔，其中，前節流板的每個節流孔的孔徑D3小於中心節流孔的孔徑D4 ;並且，上供水支管和下供水支管的直徑小於供水總管直徑，滿足D3 < D2 < Dl < D4。
2.根據權利要求1所述的抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，其特徵是:在所述複合消音降噪裝置的外側套裝有消音罩，該消音罩包括有空氣夾層腔。
3.根據權利要求1所述的抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，其特徵是:所述複合節流降噪裝置的前節流板和後節流板分別套裝於管道內腔的前側和後側；並在前節流板的每個節流孔的後側，分別設置有錐形的導流管；在後節流板的中心孔後側設置有防旋導流板。
4.根據權利要求3所述的抽水蓄能機組迷宮環供水管道降噪系統，其特徵是:在防旋導流板的內側末端，分別設置有防旋分流器，該防旋分流器是一種前窄後寬的三稜錐體結構。
【文檔編號】F16L55/027GK104006259SQ201410212955
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】張旭, 王俊超, 羅胤, 王磊, 於萬松 申請人:國家電網公司, 國網新源控股有限公司, 河南國網寶泉抽水蓄能有限公司