长距离输水管道的箱式双向调压塔技术探讨

1 引言 大伙房水库输水(二期)工程属大流量、低扬程、长距离输水工程,全线设6座配水站和8个稳压塔.箱式双向调压塔是根据上下活塞面积不等来降低调压塔的高度,从而达到增压而不改变其高压泄水或低压注水的功能的一种水锤防护装置.经过试验,箱式双向调压塔在管道出现高压时能快速泄水卸压,管道压力降低时可以迅速补水补压,成功地实现了当初的设想.     

长距离有压输水系统防水锤设计探析

以辽宁省大伙房水库二期工程为研究背景,在对长距离有压输水工程中水锤现象产生的原因进行分析的基础上,提出了设置2座单向调压塔和6座双向稳压塔防止水锤效应发生的思路和方法。     

长距离重力流输水管道系统水锤防护设计

为研究长距离重力流输水管道系统水锤防护设计,文章基于水锤压力理论,利用水锤波的波速、特征线方程及边界条件,建立水锤分析模型。应用该模型计算新疆准东五彩湾供水工程输水管道水锤防护的不同方案,结果表明,新疆准东五彩湾供水工程通过在管道既定位置安装双动式空气阀、超压泄压阀、液控蝶阀及双向调压塔能达到水锤防护要求。对长距离重力流输水管道水锤压力控制有一定的指导价值。     

单向调压塔与稳压塔联合设置对水锤的防护研究

在长距离、大流量和复杂的有压输水系统中,采取联合使用单向调压塔和稳压塔的设计方案,能有效地防止输水系统在事故停泵过程中所产生的负压和防止液柱分离现象的发生。同时对单向塔和稳压塔的体积进行优化,可以保证输水系统的安全。对某长距离输水系统的布置与水力过渡过程计算结果、单向塔和稳压塔的合理设置方案及其比选过程、数学模型的建立及模型的数值求解过程、实例分析等作了较为详细的介绍。     

长距离加压和有压重力输水管道水锤防护分析比较

对调水工程的2种输水管道进行水力过渡过程计算，对比分析长距离加压输水系统和长距离有压重力输水系统的水锤防护措施。分析计算结果可知，长距离加压输水系统产生的最大正压多发生在水泵出口处，而负压多发生在管线连续爬坡处，通过泵后止回阀、空气罐、单向稳压塔、双向稳压塔、空气阀、水击泄放阀等以及组合方式可以进行有效防护；长距离有压重力输水系统水锤防护措施分主动防护和被动防护，主动防护要点为在各种工况下保持水流的平稳流态，被动防护为在末端设置水击泄放阀。     

北疆某长距离重力式输水管道工程关阀水锤防护措施研究

以北疆某输水工程为例,分析长距离重力流输水管道常用水锤防护方法及特点,针对不同水锤防护方法通过数值模拟对系统进行研究,提出采用箱式双向调压塔水锤防护的最优措施,该工程解决了北疆多个地区的生产生活用水问题,研究成果可为类似工程提供参考。     

环形钢筋混凝土调压塔有限元计算分析

对长距离输水线路上环形钢筋混凝土调压塔进行有限元、各种荷载作用下产生的内力进行分析计算,最后完成配筋。     

长距离输水泵系统液柱分离的联合防护研究

在长距离输水管道中,当水泵系统事故停电时,会造成管路负压,甚至出现汽化和液注分离,如果不采取合理的防护措施会导致管道的破坏。针对长距离管道出现的气液两相瞬变流进行数值模拟。当水泵系统不采取任何措施、阀门拒动的情况下掉电,管线中有严重的负压现象,会出现液柱分离。通过安装重锤式液控缓闭蝶阀以控制水泵的倒流和倒转,安装双向调压塔、单向调压塔配合尾阀两阶段关闭,消除了系统严重的负压,抑制了系统较大的压力脉动,为长距离管道的水锤防护探索出新的方法。     

U型管结构双向水力调压塔模型试验及应用探讨

针对长距离输配水工程水锤防护中传统型双向调压塔体形大、抗震要求高、结构复杂、投资大等问题,提出了采用U型管结构双向水力调压塔。介绍了该调压塔的结构组成和工作原理,并对其在不同工况下的流态、压力分布、消能孔板数量及尺寸和顶部空气阀设置等进行了模型试验论证,明确了设计参数,给出了水力计算方法和软连接减震措施。工程实践表明,U型管结构双向水力调压塔不但有效保持了传统调压塔的可靠水锤防护特性,而且构造简单、建设难度小、造价低,具有一定的应用前景。     

泵站出水管道水锤风险分析

本文结合新疆某水泵出水管道针对水泵出水管道水锤风险问题进行了分析。对比有无箱式双向调压塔出水管初始端水锤压力,管道测压水头进行了对比,表明了箱式双向调压塔的调压效果好。建立水锤风险计算的功能函数,水锤作为不确定性变量,运用蒙特卡洛法对无箱式双向调压塔和箱式双向调压塔安装安装于出水管的水锤风险进行定量分析。结果表明,安装调压塔,管道风险最大处风险值降低13倍。     

长丰县西岗泵站出水管路设计

介绍安徽省长丰县西岗电灌站长距离输水管道设计方案。输水管道的两支出水压力分管用调压塔连接，这种设计方案可降低造价，节省土方，节约耕地，并有利于发展节水灌溉。     

单向稳压塔在长距离输水工程水锤防护中的应用研究

在长距离输水工程中,管线的凸起处在停电和停泵后水压常常降低到蒸汽压力以下,引起液体局部汽化产生空泡以及水柱分离及弥合,为了保护管道,工程中往往采用补气(空气阀)与补水(调压塔、单向塔)等工程措施进行防护。本文结合大伙房水库输水应急入连工程,简要阐述单向稳压塔在消除管道中的水锤方面取得的良好效果,其结果可供长距离供水工程中设置单向稳压塔的方案中参考。     

低位补压塔在水锤防护中的应用

低位补压塔是设在地面以下存水量较小的单向塔,可用于停泵引起的负压水锤防护,应用于繁华城区的长距离输水工程。用低位补压塔代替常规单向塔,一方面可简化施工过程,另一方面可大大降低城区施工的征地成本和设备布置的占地成本。本文阐述了低位补压塔的工作原理、数学模型和设置方法,对城区长距离输水工程的设塔方案进行了理论分析和数值计算,结果表明:用低位补压塔可以较好防护停泵引起的负压水锤。     

长距离输水管道调压调流阀设置探讨

调压调流阀越来越多地设置在长距离输水管道上,满足输水管道对压力稳定和流量恒定的要求。该文结合金钟水利枢纽引水配套工程实践,研究探讨长距离输水管道调压调流阀的设置技术,供参考。     

有局部高点的长距离高扬程输水系统水锤防护研究

针对长距离高扬程输水系统管道高差大,沿线地形起伏点多,事故停泵后容易导致水柱分离现象发生,产生具有破坏性的断流弥合水锤的现象,阐述了单向调压塔和空气阀的工作原理,推导了单向调压塔和空气阀边界条件的数学模型,并结合北方某工程实例,应用特征线法对采用空气阀、单向调压塔、单向调压塔与空气阀结合3种不同措施的防护效果进行数值模拟和比较分析,并且计算出管道出现汽化时气体体积变化。结果表明,空气阀容易在管道内形成气囊,导致气锤现象发生,单向调压塔水锤防护效果好,但作用范围有限,单向调压塔和空气阀相结合能有效消除水柱分离现象,抑制事故停泵后管道内剧烈的压力波动,是一种有效的水锤防护措施。     

长距离输水工程停泵水锤防护措施研究

在长距离输水工程中,管线在停电和停泵后由于水压降低而诱发水锤现象,严惩危害管道的正常运行,为了保护管道,通过多种方案的技术经济比较,如加大泵组的转动惯量、设置空气压力罐、空气阀、双向稳定塔等方案,最后选定在管道的沿线设置多个单向塔,通过各个单向塔的共同作用很好地解决了管道中的水锤问题;其结果可供长距离供水工程中设置单向塔方案参考。     

基于改进型多目标遗传算法的含气水锤防护方案优化研究

阐述了气液两相流长距离输水系统停泵水力过渡过程的特点,对水锤防护效果影响因素进行分析,采用反问题分析法,以惯性飞轮转动惯量、进排气阀口径、单向调压塔参数及出口阀的关闭程序参数作为决策变量,以特征线法为基础,以最大水锤压力值最小和工程投资最低作为目标函数,建立数学优化模型,并采用改进型多目标遗传算法(MOGAs)对优化模型求解。工程应用表明:本数值模拟方法能得出最经济、可靠的水锤防护方案,为长距离输水系统水锤防护方案确定提供了一种新的思路。     

长距离有压输水管道阀门关闭规律研究

长距离有压输水工程中的水锤压力,是影响供水工程安全运行的重要因素之一,末端阀门的关闭引起的水锤问题是最常见而又最突出。针对长距离有压输水管道末端阀门关闭引起的水锤问题,以特征线法为理论基础,以南水北调中线某配套工程有压输水管线为例,分别对该管线末端阀门在直线关阀和先快后慢两阶段关阀两种工况下的水锤压力进行计算,进而对末端阀门的关闭规律进行优化分析。结果表明,优化阀门的关闭规律可有效的降低长距离有压输水管道系统的水锤压力。     

管线改造及调节水泵转动惯量的长输水管线水锤防护

对于首尾落差大的长距离输水管线,传统水锤防护设备难以经济地达到预期效果。本文分别以单线设置单向调压塔、单线调节水泵转动惯量、双线调节水泵转动惯量的方式作为事故停泵水锤防护措施,模拟分析管线水锤防护效果及方案经济程度,最终确定最优水锤防护方案。结果表明:将单线输水改为部分双线输水,并调节水泵转动惯量的水锤防护效果好并且最为经济。增加输水管线数量并调节水泵转动惯量对于长距离输水管线水锤防护既经济又有效,该方法是今后水锤防护措施的发展方向。     

长距离输水管线中空气阀和单向调压搭联合作用的水锤防护研究

在长距离输水管线中,当事故停泵时,管路会产生负压,甚至出现汽化和液注分离,如果不采取合理的防护措施会导致管线的破坏。根据气液两相水锤计算模型,结合某长距离输水工程水力过渡过程数值模拟计算,利用空气阀和单向调压塔联合作用,并配合泵后阀门2阶段关闭的防护技术,有效地控制了管线的水锤压力。