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挪動式虹吸管防汛搶險設備

〔挪動式虹吸搶險泵〕廣東省水利水電第三工程局二○一○年三月目錄一、立項背景二、研討過程三、設備組成及任務原理四、關鍵技術五、與國內外同類技術比較六、成果的發(fā)明性、先進性七、效益分析八、推行運用前景九、科技查新結果十、科技成果鑒定結論十一、運用效果十二、設備圖片一、立項背景在山區(qū)的許多小水庫，有的沒有排洪設備，有的由于年久失修導致排洪設備失效，有的排洪設備才干不夠，一旦遇到超凡的暴雨，來水量過大，洪水漫壩，這些水庫的大壩及下游的人民生命財富就會有極大危險。全部改造水庫的排洪設備一時還難以實現，為應急搶險，就需求有公用的搶險設備。該設備應較輕便易挪動，自帶動力，平常存在倉庫，一旦有水庫脫險，就能迅速運到現場安裝，快速投入運用。一、立項背景經查新，目前還沒有能完全滿足上述要求的設備。常用的水泵需求電源或自帶發(fā)動機，而且流量較大的〔500m3/h以上〕的水泵分量都超越300kg，裝卸及搬運都很困難；一些水庫目前采用的虹吸管都是固定安裝，采用鋼管焊接或法蘭銜接，不能挪動，不能實現與其他水庫共享。本課題研制的挪動式虹吸管防汛搶險設備〔挪動式虹吸搶險泵〕就是適用于上述情況的公用設備。二、研討過程設備研制任務應廣東省三防辦的要求從2007年6月開場，2021年8月完成，經過了三個階段：第一階段：2007年6月到7月，研制了第一代設備。第二階段：2007年8月到2021年6月，第一代設備投入搶險試用。第三階段：2021年7月到2021年8月，針對第一代設備運用中發(fā)現的缺乏進展優(yōu)化改良，研制了第二代設備。三、設備組成及任務原理挪動虹吸搶險泵主要由16個部件組成。三、設備組成及任務原理任務原理設備利用虹吸原理進展任務，進水閥裝于水庫壩內水面以下，經過硬管連到壩頂最高處的充水排氣閥，再經過硬管接到壩外低于水庫水面處的出水閥；任務時，先用水泵向管道中充水排凈空氣，然后翻開出水閥，利用水庫水面和管道出水口的水位差提供動力抽水，運轉中不再需求耗費能源，節(jié)能環(huán)保，運轉本錢低，適宜于小水庫的排洪搶險，特別是在不通電的水庫運用更具優(yōu)勢，也適用于水庫引水抗旱。四、關鍵技術1、硬管資料確實定硬管是設備的主要部件，其性能要求：1〕有足夠的剛性，能接受1個大氣壓負壓；2〕有足夠的強度和韌性，能接受正壓、任務及搬運中的沖擊力和跨過溝槽懸空時的彎矩；3〕分量輕，方便運輸和安裝；4〕較好的耐候性和耐老化性，保證設備的壽命。經過計算和比較，采用輕質高強的抗老化ABS塑料管，規(guī)格為DN300-4000，使單節(jié)管重從鋼管的148kg下降到50kg。四、關鍵技術2、管道銜接方式常規(guī)的法蘭銜接安裝任務量大，速度慢，我們參考現有的管箍銜接方式研制了新型管箍接頭，大大加快了安裝速度，減輕了勞動強度，較好的地方3分鐘可安裝一個接頭。四、關鍵技術3、進水閥的研制進水閥控制單向進水，常規(guī)的水泵底閥和我們原設計的進水閥一樣，都較重〔110kg)且水流不順，水阻大，新進水閥采用雙門葉對開式構造，分量輕〔28kg)，水流順，水阻小。四、關鍵技術4、泄水閥的研制進水閥是單向閥，停機時進水閥及吸水段管中充溢水，會給設備裝配呵斥不便，泄水閥裝于進水閥閥體側面接近底部的地方，可在岸上拉動拉繩遠程翻開泄水閥排凈設備中的中的儲水四、關鍵技術5、活動彎頭的研制活動彎頭的變角范圍為20°-42.5°，與固定角彎頭配合，可實現0°-90°的無級變角，使設備能順應各種水庫大壩和復雜地形轉彎的需求。四、關鍵技術6、充水排氣閥的研制設備是利用虹吸原理進展任務，運轉前要對管道內充水以排凈空氣，為此我們研制了充水排氣閥，安裝在管道的最高處。其他還有出水蝶閥、引水水帶等的運用，都使設備安裝更快速、運用更方便。四、關鍵技術7、設備性能目的1〕設備主要有16類部件組成，管道部分規(guī)格為DN300，總長113米，除汽油發(fā)電機凈重75kg外，其他各部件分量50kg以下，設備總重2055kg。2〕最大吸程：7.5m3〕進出水水位差：≥1.5米。4〕最大流量：1500m3/h。五、與國內外同類技術比較國內水庫引水用的虹吸管根本上為鋼管，焊接或法蘭銜接，固定安裝；挪動式、組合式的虹吸管設備只需我局等兩家公司于2007年同時研制的第一代抗洪搶險虹吸管設備，設備都為鋼管、固定彎頭、法蘭銜接，設備單件分量重，搬運不方便，安裝速度慢，不能滿足搶險要求的快速搬運、快速安裝，迅速投入運用。本新設備采用ABS主管、新型管箍銜接接頭、新的進水閥、活動彎頭、PVC引水水帶、不銹鋼水泵、汽油發(fā)電機等多項新資料、新設備，使設備單重輕、搬運容易、安裝快速，能更好地滿足排洪搶險的需求。六、成果的發(fā)明性、先進性本挪動式虹吸管防汛搶險設備〔挪動式虹吸搶險泵〕構造合理，單件分量輕，搬運容易，安裝快速，運用方便，是國內首臺適用的山區(qū)小水庫排洪設備，經查新，國內還沒有一樣構造的設備，已懇求并被受理了發(fā)明專利〔懇求號：202110221242.2〕其發(fā)明性主要有如下幾點：1)采用ABS塑料管作為主管，大大減輕了主管單件分量，便于搬運和安裝。2〕新型管箍接頭安裝快速，密封可靠，其密封圈截面外形、管箍的內腔外形及管端構造都是國內初次采用，該技術已懇求適用新型專利〔懇求號：202120238085.1〕。六、成果的發(fā)明性、先進性3〕進水閥分量輕，進水水流順暢，過水阻力小，裝配時有泄水閥排泄管內余水，其構造屬國內首創(chuàng)，該部件已懇求適用新型專利〔懇求號：202120238084.7〕。4〕活動彎頭使設備能較好地順應各種地形，其構造屬國內首創(chuàng)，該部件已懇求適用新型專利〔懇求號：202120238083.2〕。5〕出水管采用軟管，管道接長容易、快速，也是新設備相較于第一代設備的一個創(chuàng)新。七、效益分析1、本設備可以較好地處理山區(qū)小水庫的排洪問題，保證水庫及下游人民生命財富平安，具有艱苦的社會效益。2、本設備也可用于水庫引水抗旱，社會效益顯著。3、本設備運轉過程中不耗費能源，可為運用單位節(jié)約大量電費，經濟效益顯著。4、本設備具有較好的運用前景，可以為消費企業(yè)帶來較好的經濟效益。八、推行運用前景本設備可以較好地處理山區(qū)小水庫的排洪問題，保證水庫及下游人民生命財富平安，可在全國推行運用，具有非常好的推行運用前景。本設備也可用于水庫提水抗旱，在該領域也具有非常好的運用前景。八、科技查新結果經廣東省科學技術情報研討所查新，在國內有關文獻及數據檢索中，未發(fā)現有與本工程技術特點〔構造、目的、參數等組成〕一樣的“挪動式虹吸管防汛搶險設備〞的文獻報道。十、