專利名稱：水力自動真空抽吸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種，特別是一種水力自動真空抽吸裝置。
目前，水力自動控水設(shè)施主要是采用水力自動閘門，它借助水力、重力和阻尼力，運用力系平衡原理，在預(yù)定的水位條件下，能自動啟閉閘門，控制流量變化。它包括從豎軸平板門到橫軸轉(zhuǎn)動平板門，從單鉸翻板門到雙鉸、多鉸、連續(xù)鉸(曲線)翻板門，從翻板門的油壓緩沖裝置到各種阻尼裝置等。由于此類水力自動控水設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、且無須啟動能源及操作人員，因此，被廣泛應(yīng)用于河渠節(jié)制閘，渠道排水閘，水庫泄洪閘。然而，目前還沒有能很好地解決在低落差條件下實現(xiàn)自控、使上游達(dá)到波動幅度較小的恒定水位的水力自控門。
本實用新型的目的在于提供一種能以快速流動水體攜氣原理啟動設(shè)施工作，以自動補入空氣破壞虹吸真空而使之停止工作的、可在低落差條件下實現(xiàn)自控的水力自動真空抽吸裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的泄洪主管1為向上凸的弓形管道，泄洪主管1的進(jìn)口上端設(shè)有承重橫梁3，泄洪主管1的進(jìn)口下側(cè)設(shè)有泄水主管支墩6，在泄洪主管1的進(jìn)口側(cè)安裝有集水漏斗4，集水漏斗4的下端接通向下游的帶氣管5和吸氣管2，吸氣管2的另一端與泄洪主管1的弓形頂部相聯(lián)通。泄洪主管1是直徑為0.5m-1.5m的圓管，帶氣管5是直徑為0.1-0.4m的圓管，吸氣管2是直徑為0.05-0.2m的圓管。
綜上所述，本實用新型的優(yōu)點是它可以利用快速流動水體攜氣原理啟動設(shè)施工作，以自動補入空氣破壞虹吸真空而使之停止工作，它可廣泛應(yīng)用于較小落差的河渠和水庫，可利用現(xiàn)有PVC管材加工技術(shù)，成批生產(chǎn)該設(shè)施中的各種配套管材，不僅在大幅度降低設(shè)施工程造價，而且為各實際應(yīng)用場合選擇設(shè)備提供了方便。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
由
圖1可知，本實用新型的泄洪主管1為直徑為1m的向上凸的弓形圓管，其進(jìn)口上端設(shè)有承重橫梁3，下側(cè)設(shè)有泄水主管支墩6，在泄洪主管1的進(jìn)口側(cè)安裝有集水漏斗4，集水漏斗4的下端接通向下游的直徑為0.2m的圓管帶氣管5和直徑為0.1m的吸氣管2，吸氣管2的另一端與泄洪主管1的弓形頂部下游側(cè)(離頂部10cm)相聯(lián)通。
在安裝過程中，泄洪主管1進(jìn)口下緣A處和泄洪主管1的凸弓部頂點均與閘前控制水位平齊，泄洪主管1下端C處略低于尾水消力池出口側(cè)坎頂高程；集水漏斗4上緣略低于控制水位高程，吸氣管2的兩端分別在集水漏斗4頸下及泄水主管1的弓形頂部下游側(cè)(離頂部10cm)與帶氣管5及泄洪主管1弓部聯(lián)通。當(dāng)上游水位超過控制水位時，集水漏斗4、泄洪主管1進(jìn)口均被淹沒，且?guī)夤?及泄洪主管1均開始進(jìn)流，并流入尾水消力池。當(dāng)消力池充滿水后，泄洪主管1出口被淹沒，隨著上游水位的繼續(xù)上升，帶氣管5內(nèi)迅速形成穩(wěn)定管流。根據(jù)流體動力學(xué)能量守恒原理(伯努利方程)可知，在該管進(jìn)口處必形成一定的真空。在真空的作用下，泄洪主管1內(nèi)的空氣將沿著吸氣管2流至帶氣管5進(jìn)口，并由帶氣管5內(nèi)快速流體帶出。隨著空氣的帶出，上游水體將不斷補入泄洪主管內(nèi)的封閉空間，與此同時泄洪主管1內(nèi)進(jìn)出口處水位不斷上升，當(dāng)該水位上升至一定程度時，虹吸便在泄洪主管1內(nèi)形成，設(shè)施便已啟動泄水。當(dāng)泄水流量大于上游來水流量時，上游水位逐漸降低，泄洪主管1進(jìn)口也逐漸露出水面，一旦進(jìn)口下緣露出水面，外界空氣將由進(jìn)口順管補入，導(dǎo)致泄洪主管1頂部真空削弱，設(shè)施下泄能力也相繼減少。當(dāng)泄水流量小于上游來水流量時上游水位逐漸升高，泄洪主管進(jìn)口淹沒程度加劇，外界空氣補入量減少泄洪主管1頂部真空度加強(qiáng)，設(shè)施下泄流量增大?？傊?，它根據(jù)上游來水流量的變化尋找新的平衡點，抑制上游水位的變化，使其穩(wěn)定在控制水位附近。當(dāng)上游水位下降使泄洪主管1進(jìn)口下緣完全露出水面時，大量外界空氣由進(jìn)口補入泄洪主管1內(nèi)，使管頂真空完全被破壞，泄洪主管1內(nèi)的虹吸現(xiàn)象自動消失，因此設(shè)施也停止了泄水。
由此可見，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，全套設(shè)施僅為管系構(gòu)成，設(shè)施的推廣應(yīng)用前景廣闊，不僅會促進(jìn)水利工程的保安，而且將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種水力自動真空抽吸裝置，其特征是泄洪主管1的進(jìn)口上端設(shè)有承重橫梁3，泄洪主管1的進(jìn)口下側(cè)設(shè)有泄水主管支墩6，在泄洪主管1的進(jìn)口側(cè)安裝有集水漏斗4，集水漏斗4的下端接帶氣管5和吸氣管2，吸氣管2的另一端與泄洪主管1的弓形頂部相聯(lián)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水力自動真空抽吸裝置，其特征是泄洪主管1是直徑為0.5m-1.5m的向上凸的弓形圓管，帶氣管5是直徑為0.1-0.4m的圓管，吸氣管2是直徑為0.05-0.2m的圓管。
專利摘要本實用新型公開了一種水力自動真空抽吸裝置,它由向上凸的弓形泄洪主管1、泄水主管支墩6、安裝在泄洪主管1的進(jìn)口側(cè)的集水漏斗4、與集水漏斗4下端聯(lián)接的帶氣管5和吸氣管2組成,采用上述結(jié)構(gòu)的水力自動真空抽吸裝置結(jié)構(gòu)簡單,全套設(shè)施僅由管系構(gòu)成,能以快速流動水體攜氣原理啟動設(shè)施工作,以自動補入空氣破壞虹吸真空而使之停止工作的,可廣泛應(yīng)用于各種落差條件下的河渠或水庫等實現(xiàn)水位自控。
文檔編號E02B8/04GK2463451SQ0022568
公開日2001年12月5日 申請日期2000年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月25日
發(fā)明者謝平泉, 肖義才, 周立榮, 文求輝, 周曉嵐 申請人:湖南省韶山灌區(qū)工程管理局