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当前随着新材料科技的发展,有了复合材料拍门,如玻璃钢、高密度聚乙烯等。复合材料拍门将是将来拍门的发展方向,复合材料拍门本身利用了新材料科技的可塑造特点,强度高,密度小,正是传统拍门材料的弊端。新材质的拍门重量轻,开启迅速,水头损失小,其价格也具有优势,而且一般无回收价值而使防盗性能好。
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本文基于能量法,列出拍门运动的通用方程,然后以典型泵站为例,针对不同类型拍门(不同的安装形式、门页数和材质等),分析计算同等条件下拍门的开启角和撞击力,通过分析对比,综合评价他们的优缺点,提出相关的结论及建议。论文对拍门的研究和工程设计有重要参考意义。
1拍门运动的通用方程 停泵闭门期间拍门的运动可分为正转正流和正转逆流2种情况。当在正流阶段关闭时,拍门主要受水流冲力、运动阻力、附加阻力及浮重力的作用;逆流阶段关闭时,拍门主要受动水压力、运动阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中,后3种力对门轴的力矩与正流阶段相同。图1为流道出口拍门的几何倾角及安装示意图,由此可推导拍门运动的通用方程[1]。依次求得水流冲力、运动阻力、附加阻力、浮重和动水压力对拍门产生的力矩M1、MR、MD、Ms和MY[4],并按照动量矩定理,
双扇拍门其中一扇的撞击力。由表3可知,①双扇拍门的开启角α0略大于单扇拍门,由于在开启角相差不大的情况下,双扇拍门出流条件优于单扇拍门,所以相同条件下,双扇拍门较单扇拍门能够获得较好的过流条件并受到较小的出流阻力。②闭门撞击力方面,自由侧翻式双扇拍门闭门撞击力是单扇的42%左右,井盖式双扇拍门闭门撞击力是单扇的49%。由此可见,对于百里洲泵站,自由侧翻式双扇拍门减小闭门撞击力效果比井盖式双扇拍门好。③双扇拍门绕铰轴的转动惯量远小于单扇拍门,并且水流在单、双扇拍门上的作用点不同,双扇拍门的作用点更接近于出流一侧,这使得水流对双扇拍门产生的力矩大于单扇拍门,故双扇拍门能够获得较大的开启角和较小的撞击力。由此可以推断,对同口径、同条件下的拍门,当采用2个以上的多扇拍门时,可获得更大的开启角和更小的撞击力。
不同材质拍门的开启角和撞击力 制造拍门的材料可以是钢铁、木材或人工复合材料,他们对拍门水力特性的影响主要反映在拍门的浮重上(含浮箱式拍门)。为便于比较,这里仍以百里洲泵站为例,且拍门的材料分别为钢质和人工复合材料(复合材料的密度ρ=1500~2000kg/m3,相对密度为1.5~2.0,只有碳钢密度的1/4~1/5,取复合材料的比重为1.8,分析同口径、同条件下不同材质拍门对开启角和撞击力的影响。根据上述条件,利用公式(1)先求出不同材质拍门的浮重G,再计算浮重对门轴的力矩MG,并且在求出拍门运行稳定时的Mc后,通过试算可得不同材质拍门在不同安装情况下的开启角α0;
适用介质:水,河水,江水,海水,生活,工业污水◎适用范围 :适用于水利系统、市政污水、城市防洪排涝、污水处理厂、自来水厂等。5)特点:拍门相对传统的闸门有以下几点优势:1.更具节能性(如开关门无需人工施加外力)2.使用寿命长(机械结构简单,维护方便)3.方便使用(开关无需人人工操作)
拍门具有流道正向单向开启和反向关闭的作用。拍门的阀盖借助于自身配重的平衡作用,在水流的作用下使门页自动开启或关闭,无卡阻现象,开关应**灵活,当拍门部分泡在水中,管道内部压力较大,反向压力较小时,拍门允许部分泄漏量,当河道水压增大时,拍门将自动关闭密封。玻璃钢耐腐蚀性强,替代铸铁闸门,金属拍门的佳选择,玻璃钢拍门改进了金属拍门容易腐蚀、启闭难、易被盗的种种缺陷,玻璃钢拍门从根本上节约人力资源和金属资源,而且价格低!性能好!降低您的采购成本,提高工程效益!
、铸铁拍门一般大口径的都要上几百公斤,安装起吊也带来不小的经济投入和人力, 对于铸铁拍门这类水利设施来说,防腐处理是较为困难的,因为长时间的与水和空气接触很容易就会出现锈蚀的现象,因此为了保障铸铁拍门的使用性能,就要***其质量。造成铸铁拍门出现腐蚀现象的原因就是长时间的与空气和水相接触,而且一般在各类的江河湖海中都会包含大量的酸碱或者是盐类物质,这些物质的成分都会给铸铁拍门造成很大的侵蚀和破坏,因此想要***铸铁拍门的使用寿命,就要采用相应的防腐技术来对铸铁拍门进行保养。除此之外,造成铸铁拍门锈蚀的原因还包括周围的环境因素,不同的气候条件下空气的温湿度对于铸铁拍门的质量也是有一定影响的。