打开项目介绍-广东省水利厅

移动式虹吸管防汛抢险设备（移动式虹吸抢险泵）广东省水利水电第三工程局二○一○年三月目录•一、立项背景•二、研究过程•三、设备组成及工作原理•四、关键技术•五、与国内外同类技术比较•六、成果的创造性、先进性•七、效益分析•八、推广应用前景•九、科技查新结果•十、科技成果鉴定结论•十一、使用效果•十二、设备图片一、立项背景•在山区的许多小水库，有的没有排洪设施，有的由于年久失修导致排洪设施失效，有的排洪设施能力不够，一旦遇到超常的暴雨，来水量过大，洪水漫坝，这些水库的大坝及下游的人民生命财产就会有极大危险。•全部改造水库的排洪设施一时还难以实现，为应急抢险，就需要有专用的抢险设备。该设备应较轻便易移动，自带动力，平时存在仓库，一旦有水库遇险，就能迅速运到现场安装，快速投入使用。一、立项背景•经查新，目前还没有能完全满足上述要求的设备。常用的水泵需要电源或自带发动机，而且流量较大的（500m3/h以上）的水泵重量都超过300kg，装卸及搬运都很困难；一些水库目前采用的虹吸管都是固定安装，采用钢管焊接或法兰连接，不能移动，不能实现与其他水库共享。•本课题研制的移动式虹吸管防汛抢险设备（移动式虹吸抢险泵）就是适用于上述情况的专用设备。二、研究过程•设备研制工作应广东省三防办的要求从2007年6月开始，2009年8月完成，经过了三个阶段：•第一阶段：2007年6月到7月，研制了第一代设备。•第二阶段：2007年8月到2008年6月，第一代设备投入抢险试用。•第三阶段：2008年7月到2009年8月，针对第一代设备使用中发现的不足进行优化改进，研制了第二代设备。三、设备组成及工作原理•移动虹吸抢险泵主要由16个部件组成。三、设备组成及工作原理•工作原理设备利用虹吸原理进行工作，进水阀装于水库坝内水面以下，通过硬管连到坝顶最高处的充水排气阀，再通过硬管接到坝外低于水库水面处的出水阀；工作时，先用水泵向管道中充水排净空气，然后打开出水阀，利用水库水面和管道出水口的水位差提供动力抽水，运行中不再需要消耗能源，节能环保，运行成本低，适合于小水库的排洪抢险，特别是在不通电的水库使用更具优势，也适用于水库引水抗旱。四、关键技术•1、硬管材料的确定•硬管是设备的主要部件，其性能要求：1）有足够的刚性，能承受1个大气压负压；2）有足够的强度和韧性，能承受正压、工作及搬运中的冲击力和跨过沟槽悬空时的弯矩；3）重量轻，方便运输和安装；4）较好的耐候性和耐老化性，保证设备的寿命。•经过计算和比较，采用轻质高强的抗老化ABS塑料管，规格为DN300-4000，使单节管重从钢管的148kg下降到50kg。四、关键技术•2、管道连接方式•常规的法兰连接安装工作量大，速度慢，我们参考现有的管箍连接方式研制了新型管箍接头，大大加快了安装速度，减轻了劳动强度，较好的地方3分钟可安装一个接头。管管箍橡胶密封圈密封圈截面A放大四、关键技术•3、进水阀的研制•进水阀控制单向进水，常规的水泵底阀和我们原设计的进水阀一样，都较重（110kg)且水流不顺，水阻大，新进水阀采用双门叶对开式结构，重量轻（28kg)，水流顺，水阻小。泄水阀弹簧水流路径密封面阀板阀体水流路径阀体密封面阀板四、关键技术拉绳阀芯压杆阀体压缩弹簧4、泄水阀的研制进水阀是单向阀，停机时进水阀及吸水段管中充满水，会给设备拆卸造成不便，泄水阀装于进水阀阀体侧面靠近底部的地方，可在岸上拉动拉绳远程打开泄水阀排净设备中的中的储水四、关键技术•5、活动弯头的研制•活动弯头的变角范围为20°-42.5°，与固定角弯头配合，可实现0°-90°的无级变角，使设备能适应各种水库大坝和复杂地形转弯的需要。弯管外套2弯管内芯3形圈4压环5管箍法兰6螺栓7螺栓四、关键技术•6、充水排气阀的研制•设备是利用虹吸原理进行工作，运行前要对管道内充水以排净空气，为此我们研制了充水排气阀，安装在管道的最高处。钢管充水管排气管其他还有出水蝶阀、引水水带等的运用，都使设备安装更快速、使用更方便。四、关键技术•7、设备性能指标•1）设备主要有16类部件组成，管道部分规格为DN300，总长113米，除汽油发电机净重75kg外，其余各部件重量50kg以下，设备总重2055kg。•2）最大吸程：7.5m•3）进出水水位差：≥1.5米。•4）最大流量：1500m3/h。五、与国内外同类技术比较•国内水库引水用的虹吸管基本上为钢管，焊接或法兰连接，固定安装；移动式、组合式的虹吸管设备只有我局等两家公司于2007年同时研制的第一代抗洪抢险虹吸管设备，设备都为钢管、固定弯头、法兰连接，设备单件重量重，搬运不方便，安装速度慢，不能满足抢险要求的快速搬运、快速安装，迅速投入使用。•本新设备采用ABS主管、新型管箍连接接头、新的进水阀、活动弯头、PVC引水水带、不锈钢水泵、汽油发电机等多项新材料、新设备，使设备单重轻、搬运容易、安装快速，能更好地满足排洪抢险的需求。六、成果的创造性、先进性•本移动式虹吸管防汛抢险设备（移动式虹吸抢险泵）结构合理，单件重量轻，搬运容易，安装快速，使用方便，是国内首台实用的山区小水库排洪设备，经查新，国内还没有相同结构的设备，已申请并被受理了发明专利（申请号：200910221242.2）其创造性主要有如下几点：•1)采用ABS塑料管作为主管，大大减轻了主管单件重量，便于搬运和安装。•2）新型管箍接头安装快速，密封可靠，其密封圈截面形状、管箍的内腔形状及管端结构都是国内首次采用，该技术已申请实用新型专利（申请号：200920238085.1）。六、成果的创造性、先进性•3）进水阀重量轻，进水水流顺畅，过水阻力小，拆卸时有泄水阀排泄管内余水，其结构属国内首创，该部件已申请实用新型专利（申请号：200920238084.7）。•4）活动弯头使设备能较好地适应各种地形，其结构属国内首创，该部件已申请实用新型专利（申请号：200920238083.2）。•5）出水管采用软管，管道接长容易、快速，也是新设备相较于第一代设备的一个创新。七、效益分析•1、本设备可以较好地解决山区小水库的排洪问题，保障水库及下游人民生命财产安全，具有重大的社会效益。•2、本设备也可用于水库引水抗旱，社会效益显著。•3、本设备运行过程中不消耗能源，可为使用单位节约大量电费，经济效益显著。•4、本设备具有较好的应用前景，可以为生产企业带来较好的经济效益。八、推广应用前景•本设备可以较好地解决山区小水库的排洪问题，保障水库及下游人民生命财产安全，可在全国推广使用，具有非常好的推广应用前景。•本设备也可用于水库提水抗旱，在该领域也具有非常好的应用前景。八、科技查新结果经广东省科学技术情报研究所查新，在国内有关文献及数据检索中，未发现有与本项目技术特点（结构、指标、参数等组成）相同的“移动式虹吸管防汛抢险设备”的文献报道。十、科技成果鉴定结论•2010年1月8日，经广东省水利厅组织的科技成果鉴定会鉴定：本研究成果整体达到国内领先水平。十一、使用效果•本设备中的一套已于2009年10月用于广东省梅州市五华县七丈寨水库引水抗旱，经过一个月的连续运行，将水库水位降低4米，成功引水约100万方。十、设备图片谢谢！