一种输水管道自适应调压井及调压方法

本发明涉及长距离调水，具体涉及一种输水管道自适应调压井及调压方法。

背景技术：

1、现有调压井技术在反射水锤波的过程中对管道内最危险点压力峰值的减弱作用不明显，并且后续水锤波衰减较慢，运行效率低。在危险工况下，常规调压井往往即时对压力波动做出反应，并在不考虑时间效应的情况下消耗可用容量。若考虑采用规模更大的调压井，由于这种不够灵活的调节特性，所要求的规模远远超出日常使用的需要，成本增加较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种输水管道自适应调压井及调压方法，所述调压井能够在常规工况下实现高效率运行、危险工况下具有自适应的灵活调节性能、自动控制功能，且成本增加低。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

2、其一，本发明提供了输水管道自适应调压井，包括调压井主体和自适应调压系统；

3、所述调压井主体下部容量大于调压井主体上部容量，所述调压井主体下部与主管道相连；

4、所述自适应调压系统用于使输水管道自适应调压井延迟相应水锤波；

5、所述自适应调压系统包括预压弹簧、连杆和套阀，所述预压弹簧安装于调压井主体上，且与套阀通过连杆相连接，所述套阀安装于调压井主体下部，用于阻止水体进入输水管道自适应调压井内部；

6、所述预压弹簧用于产生预应力阻抗，所述预应力阻抗通过连杆传递至套阀。

7、进一步地，所述调压井主体还包括孔口，所述调压井主体通过孔口与主管道相连。

8、进一步地，所述套阀安装于调压井主体上，具体为所述套阀安装于孔口内。

9、进一步地，所述调压井主体下部容量大于调压井主体上部容量，具体为：所述调压井主体下部的直径大于所述调压井主体上部的直径。

10、进一步地，所述调压井主体下部为固定直径柱体或变直径柱体，若调压井主体下部为变直径柱体，则所述调压井主体下部的横截面直径均大于所述调压井主体上部的横截面直径。

11、进一步地，还包括止回阀，安装于所述调压井主体上；

12、所述止回阀仅允许输水管道自适应调压井内的水体向主管道内排出；

13、进一步地，还包括旁路，连接于所述调压井主体与主管道之间，所述止回阀安装与调压井主体上与旁路对应的位置。

14、其二，本发明提供了一种输水管道自适应调压方法，基于本发明提供的输水管道自适应调压井，所述方法包括：

15、主管道内水锤发生时，水锤波抵达输水管道自适应调压井，使主管道内产生压力，将主管道内的压力表示为np，输水管道自适应调压井内压力表示为nw，预压弹簧产生的预应力阻抗表示为ns；

16、当np≥nw时，若(np-nw)≤ns，则输水管道自适应调压井不响应，若(np-nw)>ns，则输水管道自适应调压井的套阀打开，输水管道自适应调压井开始进行调压工作；

17、当np<nw时，输水管道自适应调压井内的止回阀打开，水体被排回主管道内。

18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

19、本发明提供的输水管道自适应调压井通过使调压井主体下部直径大于调压井主体上部，在调压井主体下部设置扩容区域，扩大调压井底部的横截面积，使调压井内水位上升慢，与主管道内压力差能够维持在高水平，保证持续泄水强度和持续泄压能力；通过设置自适应调压系统，使主管道内的水锤压力波峰抵达时，主管道内压力超过预压弹簧的阻力，此时套阀打开，调压井才开始工作，使得调压井的最佳调节性能能够在应对超阈值压力时得到充分利用。

技术特征：

1.一种输水管道自适应调压井，其特征在于：包括调压井主体(1)和自适应调压系统；

2.根据权利要求1所述的输水管道自适应调压井，其特征在于：所述调压井主体(1)还包括孔口(6)，所述调压井主体(1)通过孔口(6)与主管道(2)相连。

3.根据权利要求2所述的输水管道自适应调压井，其特征在于：所述套阀(5)安装于调压井主体(1)上，具体为所述套阀(5)安装于孔口(6)内。

4.根据权利要求1所述的输水管道自适应调压井，其特征在于：所述调压井主体(1)下部容量大于调压井主体(1)上部容量，具体为：所述调压井主体(1)下部的直径大于所述调压井主体(1)上部的直径。

5.根据权利要求4所述的输水管道自适应调压井，其特征在于：所述调压井主体(1)下部为固定直径柱体或变直径柱体，若调压井主体(1)下部为变直径柱体，则所述调压井主体(1)下部的横截面直径均大于所述调压井主体(1)上部的横截面直径。

6.根据权利要求1所述的输水管道自适应调压井，其特征在于：还包括止回阀(7)，安装于所述调压井主体(1)上；

7.根据权利要求6所述的输水管道自适应调压井，其特征在于：还包括旁路(8)，连接于所述调压井主体(1)与主管道(2)之间，所述止回阀(7)安装与调压井主体(1)上与旁路(8)对应的位置。

8.一种输水管道自适应调压方法，基于权利要求1-7所述的输水管道自适应调压井，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明公开了长距离调水技术领域的一种输水管道自适应调压井及调压方法，所述输水管道自适应调压井包括调压井主体和自适应调压系统；所述调压井主体下部容量大于调压井主体上部容量，所述调压井主体下部与主管道相连；所述自适应调压系统包括预压弹簧、连杆和套阀，用于使输水管道自适应调压井延迟相应水锤波。本发明提供的输水管道自适应调压井能够在常规工况下实现高效率运行、危险工况下具有自适应的灵活调节性能、自动控制功能，且成本增加低。技术研发人员：张博然,戴诗菡,马骏,冉启华受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：技术公布日：2024/6/20