您好,三暢儀表官方網站歡迎您!

單位換算|官方微信|加入收藏|聯系三暢

電磁流量計

新聞資訊

聯系凯发登录入口

電磁流量計在水电站供水控制系统中的角色扮演

來源:作者:发表时间:2021-12-23 10:20:35

 整體模型設計包括,系統A爲供水控制系統,系統B爲流道系統,系統C爲閘門控制系統,系統D爲尾水控制系統,系統E爲監測系統等部分。

 
供水控制系統主要由智能水泵機組、水箱、上遊液位傳感器、電磁流量計、溢流管及智能监控阀门组成。其中,電磁流量計和上游液位传感器主要将监测流量、水位信息上传至智能水泵机组,后者依据数据信息实时进行自我调控,并同时对智能监控阀门作出开度调控指令,以控制输水流量及上游水箱水位,满足闸前试验水位需求。流道系统包含连接上游水箱的流道和布置于流道出口处的门槽,主要作用是承接上游水流及支撑闸门。通过设计螺钉连接的支撑板,门槽在顺水流方向的宽度可调,便于各种比尺和厚度的闸门运行,满足多种实验工况需求。
 
閘門控制系統由閘門啓閉機構、閘門排架、閘門動力總成、步進電機、減速機、編碼器、手搖柄、門葉和壓力傳感器等組成。其中,閘門排架固定于門槽兩機電墎子上,排架橫梁中心位置吊裝閘門動力總成並用鋼絲繩輪連接閘門門葉,通過安裝于尾水池一側的智能控制櫃調控閘門開度,保證閘門安全運行。模型設計中閘門的門葉與閘門動力總成系統通過鋼絲繩相連接,承受閘門的全部啓閉力。門葉的底主梁腹板與中縱梁連接設計爲一個整體,不與面板固定連接,通過中縱梁的導槽螺栓連接,調整螺栓位置可無級調控底主梁高度,適用于不同工況條件下平面閘門水力特性試驗研究。底主梁翼緣通過螺釘安裝于底主梁腹板上,調整螺釘于底主梁腹板上的位置,改變底主梁翼緣的相對高度,便于調整不同門底角度。底縱梁腹板和底縱梁翼緣均可通過螺釘固定安裝,底縱梁翼緣的安裝角度根據底主梁腹板和底主梁翼緣的相對位置關系進行不同角度的調整。但不僅限于此,閘門的結構以及安裝結構可根據試驗需要進行平面閘門的具體結構調整。
 
尾水控制系統主要包括設置在尾水池下遊側的溢流堰板,以及與溢流堰板驅動連接的溢流堰啓閉機構。其中,溢流堰啓閉機構固定于尾水池排水口處,結構組成包括布置于尾水池外的智能控制櫃Ⅱ和溢流堰動力總成。溢流堰動力總成通過螺栓固定安裝于溢流堰排架橫梁中心處,並與活動嵌設在排水口上的溢流堰板通過鋼絲繩輪驅動連接。試驗過程中,爲滿足下遊尾水池水位要求,可通過智能控制櫃Ⅱ對溢流堰動力總成進行調控,進而控制溢流堰板的相對開度,滿足閘後試驗水位要求。
 
监测系统由智能控制柜、電磁流量計、上下游液位传感器和安装于门叶不同位置处的压力传感器系统组成。其中,压力传感器固定安装于闸门主梁、次梁、迎水面、背水面等不同位置,可根据试验需求改变压力传感器在不同工况下的测流频率,提高试验可靠性的同时丰富试验数据。上、下游液位传感器分别安装于上游水箱内壁稳水管和闸门旁侧尾水池内壁的稳水管内,监测闸门不同开度、不同流量条件下的水位信息,并将监测水位数据信息实时上传至智能水泵机组以调控流量的大小。智能控制柜固定于尾水池外墙壁一侧,通过显示屏的闸门开度信息、上下游水位信息,实时对闸门开度、溢流堰板开度及水位信息进行调控。试验模型系统,见图1。
监测水位试验模型系统
 
試驗模型按照重力相似准則設計,采用正態整體模型,長度比尺爲1∶10。閘門、門槽、門葉及流道等水工建築物采用有機玻璃制作,模型邊牆、庫區、下遊河道、尾水池等采用紅磚砌築,鋪設防水面料,混凝土抹面模擬,通過施工工藝控制試驗模型與原型的阻力相似。試驗模型采用智能水泵機組和閘閥控制流量,電磁流量計和上下遊液位傳感器監測流量及水位,智能監控閥門和尾水溢流堰板調控水位。
 
試驗模型整體設計、制作安裝、量測儀器和測試方法等依據《水工(常規)模型試驗規程》(SL155-2013)要求執行。
 
2試驗機理
试验前调整试验系统初始状态,打开智能控制柜调控闸门控制系统,运用闸门启闭机构将闸门调至固定开度,设定尾水控制系统中溢流堰板角度为初始零状态,智能监控阀门全关状态,检测压力传感器、電磁流量計等监测系统元件的工作状态后进行试验。
 
试验时首先启动智能水泵机组将水引入上游水箱,同时记录输水管上電磁流量計监测输水流量值及上游水位传感器监测水位值。水流通过流道系统经闸门进入尾水池内,待尾水池充满水后通过下游尾水控制系统下泄至回水池。
 
试验过程中,溢流堰板角度可根据下游液位传感器监测水位值实时进行调控。当水流流经闸门控制系统和尾水控制系统时,如未满足试验要求,则调控智能控制柜,通过溢流堰启闭机构改变溢流堰板的相对开度,满足上游水位和下游水位的试验要求,并记录初始稳定状态下的试验数据。智能水泵机组依据上、下游液位传感器监测的水位值及電磁流量計监测值实时调控流量大小及水箱内智能监控阀门相对开度,同时满足在不同上下游水位、不同闸门开度的多种工况条件下不同流量及水位需求,实现全渠联动、协同调水。待水流稳定后,设定安装在门叶主梁等不同位置的压力传感器的监测时间及测流频率,记录和存储验数据,研究闸门在不同工况下动水启闭的水力特性规律。
 
3總結
(1)本模型爲模擬貫流式機組水電站尾水事故閘門動水啓閉規律設計,其優點在于調控試驗模型的系統組成結構,可形成全渠聯動控制系統,協同調水,且運用電磁流量計、壓力傳感器等高精度測量儀器,降低人工讀取試驗數據造成的誤差,爲後期試驗數據分析提供有力保障。
(2)通過水工模型試驗研究,對電站尾水事故閘門在設計中存在的問題提出相應的解決措施及優化方案,爲下一階段的設計選型奠定了基礎。