井式调压室
调压室的功用及工作原理由前可知,为满足机组调节保证要求,对具有长有压引水系统的水电站,常在靠近厂房的引水道末端设置调压室。调压室把引水系统分为两段,进水口至调压室间的压力水道称为压力引水道,调压室至水轮机蜗壳进口间的压力水道称为压力管道。
基本内容
调压室的功用是: (1)调压室具有自由水面,能反射由压力管道传来的水击波,从而避免或减小/引水道中的水压力。由于缩短了封闭管道的长度,也大大降低了压力管道中的水压力;(2)调压室有一定容积,离厂房较近,机组负荷变化时,能迅速补充或存蓄一定水量,有利于机组的运行稳定。设置调压室后,当机组负荷发生突然变化,在引水系统中将产生两种不同的而又有联系的非恒定流现象,即引水道一调压室的水位波动现象及已在第八章中介绍的压力管道一机组的水锤现象。引水道一调压室的水位波动现象与水锤不同,其特点是大量水体的往复运动,周期较长,并在引水道内产生不大的和较缓慢的压力变化。当调压室水位到达最高水位之前,水锤压力已衰减消失。进行引水道一调压室的水位波动现象研究的目的是确定调压室的断面和高度。二、调压室的基本布置方式和基本类型(一)调压室的基本布置方式为满足水电站机组调节保证计算及枢纽总体布置的要求.根据调压室与厂房的相对位置,调压室的基本布置方式有四种。1.上游调压室:当有压引水道较长时,常需在厂房上游的引水道上设置调压室,如图10—1(d)所示。这种布置方式适用于厂房上游有压引水道较长的情况,应用最为普遍。2.下游调压室:当厂房下游有较长的有压尾水隧洞时,为减小水锤压力,尤其是为防止在丢弃负荷时产生过大的负水锤,需在紧靠厂房处的尾水隧洞上设置下游调压室,如图10—1(A)所示。
3.上、下游双调压室系统:有些地下电站厂房上下游都有较长的有压引水道,厂房上下游均需设置调压室,成为上下游双调压室系统,如图10—1(c)所示。
井式调压室
4.上游双调压室系统当上游引水道很长时,因地形地质、结构等原因,设置一个调压室无法满足要求,需设置副调压室以减少主调压室的尺寸,或引水道上有施工竖井可利用,或因电站扩建,原有调压室容积不够而需增设辅助调压室,由主、辅两个调压室组成上游双调压室系统,如图10—1(d)所示。靠近厂房的调压室为主调压室,对反射水锤波起主导作用。上游双调压室系统的水位波动现象非常复杂。(二)调压室的基本类型根据地形地质条件,修建在地面的塔式钢筋混凝土结构调压室称调压塔。建在山体中的井式结构调压室称调压井。调压井可充分利用围岩的承载能力,结构简单而经济,被广泛采用。1.简单式调压室如图10—2(a)所示,自上而下具有相同断面的调压室为简单式调压室,是运用最早的调压室型式。简单式调压室底部与引水道连接处的断面较大,反射水锤波效果好,但底部阻抗小,水位波动振幅大,波动衰减也较慢,需较大的调压室断面,正常运行时水流经过调压室底部的水头损失较大。简单式调压室适用于低水头或小流量的电站。为改进上述缺点,可采用带有连接管的结构型式,如图10—2(b)所示。当连接管断面积不小于引水道断面积时,仍能较充分地反射水击波,亦属简单式调压室。2.阻抗式调压室如图10—2(c)、(d)所示.当简单式调压室连接管或收缩成的孔口断面积小于引水