旋轉(zhuǎn)堰門

液壓旋轉(zhuǎn)堰門的主要部件是三面固定的框架，堰門，液壓缸以及設(shè)置在濕區(qū)外部的液壓動力單元，根據(jù)需要，也可設(shè)計四面密封的液壓旋轉(zhuǎn)堰門。

框架和堰門板均由耐腐蝕材料制成。它們配備的支撐鉸鏈由免維護(hù)的聚酰胺制成。底部和側(cè)面的特殊唇形密封可確保堰門關(guān)閉狀態(tài)時密封（符合DIN 19569-4標(biāo)準(zhǔn)的密封性要求）。

液壓缸用于驅(qū)動控制堰門。液壓缸可固定在堰門框架的支架上（如圖1），或者可以直接固定在天花板上（如圖2），在高度有限的情況下，液壓缸還可以水平安裝在天花板上（如圖3）。通過集成在液壓缸里的位置傳感器來同步和控制每個液壓缸。通過該位置傳感器我們也能控制溢流量。

根據(jù)堰門的功能，需要進(jìn)行堰門外水位的測量，至好是聲吶或雷達(dá)液位計。

不需要通過其他傳感器（如接近開關(guān)或限位開關(guān)）來控制堰門。

堰門工作溫度操作確保低至0°C。

1.2 防腐蝕和表面處理

可調(diào)節(jié)堰門                               SUS304L或SUS316 L或316Ti

氣缸殼體                                   SUS316 L或碳鋼，環(huán)氧樹脂涂層

活塞桿                                       1.4462雙相不銹鋼，硬鉻鍍層

螺絲配件                                   A4級

表面處理                                   鈍化和酸洗

液壓動力單元由4位3通的電磁閥（24 V DC），油箱，油液位和溫度開關(guān)，齒輪泵和電動機組成。建議使用相應(yīng)尺寸的托盤來保留任何泄漏的油。液壓油是可生物降解的，因此在發(fā)生故障時也不會有環(huán)境污染。而且，該液壓油適配液壓系統(tǒng)中的所有部件材料。

液動單元具有自動斷電保護(hù)（故障保護(hù)）功能，確保在電源發(fā)生故障時依然可以獨立運行。比如說，在緊急溢流的時候斷電，堰門保持全開狀態(tài)。這種自動斷電保護(hù)功能是由一個蓄電池提供動力，確保斷電期間能始終保持液壓油油量和油壓。

堰門的快速開關(guān)和流量準(zhǔn)確控制功能能讓水位保持高水位狀態(tài)，而且保證了最少水量的溢流。其他的控制功能涉及對液壓單元的通訊和監(jiān)測。液壓動力單元上的控制點有油壓，油量，油溫和電動機。位置傳感器用于檢查相關(guān)液壓缸的位置和同步性。實際值和報警信號也是可以獲取使用的。遠(yuǎn)程監(jiān)控功能也是可以開發(fā)的。

如果液壓控制單元遠(yuǎn)離堰門位置，那么須在堰門現(xiàn)場配備應(yīng)急開關(guān)以便進(jìn)行控制和維護(hù)工作。

1          沖洗功能

城市排水管網(wǎng)現(xiàn)存的主要問題是箱涵箱涵淤積，主要原因：

ü  旱季時，箱涵中的流量較小，大量固體污染物在箱涵中沉積  

ü  箱涵坡度偏小

針對這些箱涵淤積的問題，要么采用人工清理的方式，要么采用整體解決方案，但是這些整體方案非常昂貴，并且很少在技術(shù)方面獨立地起作用，而且無法制造出價格低廉的部件。相對于“要么全部完成，要么什么也不做”的這樣一個狀況，人們一般采用廢棄在擴建管網(wǎng)這種非常昂貴的方案。

1.1    解決方案

液壓旋轉(zhuǎn)堰門既是產(chǎn)品，也是系統(tǒng)，它用來對較大的箱涵進(jìn)行整體優(yōu)化，也用來對單個涵段進(jìn)行優(yōu)化。

使用液壓旋轉(zhuǎn)堰門，可以在不影響功能的情況下，獲得成本低廉的部分解決方案。液壓旋轉(zhuǎn)堰門可以完成各種不同的功能，并能毫無問題地適應(yīng)針對箱涵或箱涵的優(yōu)化要求，并能進(jìn)行相應(yīng)的修改。該裝置主要對壅水和蓄水的可控，對排流進(jìn)行時間有限的滯留，然后利用所蓄的水來對箱涵進(jìn)行沖洗。通過一個可調(diào)節(jié)的底部排放開孔，還可以在蓄水時把污染物連續(xù)輸送到凈化設(shè)備中。液壓旋轉(zhuǎn)堰門是一個低碳、生態(tài)、環(huán)保的產(chǎn)品。

1.2    工作狀態(tài)

液壓旋轉(zhuǎn)堰門的工作狀態(tài)分為四個步驟：

1)      攔蓄

利用液壓旋轉(zhuǎn)堰門對箱涵水流進(jìn)行攔蓄，不銹鋼材料制成的堰門側(cè)板與堰門保持嚴(yán)密閉合，防止攔蓄水的滲漏。液壓動力單元驅(qū)動堰門抬起至至高點，超聲波液位儀安裝于攔蓄截斷面的上部，用于檢測攔蓄水水位和出水水位。

2)      蓄水

箱涵水在堰門的上游進(jìn)行蓄集，可以預(yù)先設(shè)定攔蓄水位。完善的水位監(jiān)測和調(diào)控技術(shù)，使得對排水管網(wǎng)的管理更加靈活便捷，中控系統(tǒng)可以顯示任意時段設(shè)備在管網(wǎng)的運行狀況。亦可根據(jù)實際情況和水務(wù)管理人員的規(guī)劃預(yù)先對設(shè)備的運行程序進(jìn)行設(shè)定。現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)都可以通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)而更加有效的對管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行管理。

3)      箱涵沖洗

可根據(jù)現(xiàn)場實際情況控制堰門開啟頻率和沖洗箱涵的蓄集水量。當(dāng)箱涵水蓄集到預(yù)設(shè)水位，堰門瞬時向下打開，攔蓄水中的懸浮物和固體雜質(zhì)隨水流排出。攔蓄水將以席卷流的方式對堰門下游箱涵進(jìn)行有效、可靠的沖洗。為了滿足箱涵水流恒定排放的要求，可以利用PLC控制器的水位監(jiān)測和調(diào)控功能，準(zhǔn)確計算出堰門的開啟度，并將堰門鎖定在任意位置，亦可設(shè)定至高出水水位，或?qū)⒀唛T逐級開啟至預(yù)設(shè)位置，方便對管網(wǎng)進(jìn)行管理。

4)      閑置

 閑置期間，旋轉(zhuǎn)堰門可以向下打開，不占用箱涵任何排水空間。雨季時，旋轉(zhuǎn)堰門保持開啟狀態(tài)，不會影響箱涵的排水功能。斷電時，亦可保持開啟狀態(tài)。

1.3    技術(shù)特點

1)     預(yù)防性清洗；

2)     無需外來水源；

3)     沖洗頻率高；

4)     安裝簡單，運行穩(wěn)定；

5)     液壓控制，能耗低；

6)     底部無電氣部件，免維護(hù)；

7)     堅固耐用；

8)     安裝簡單，易于改造；

9)     國內(nèi)外大量的成功的工程案例；

1.4    設(shè)計參數(shù)

1)      液壓旋轉(zhuǎn)堰門寬度

液壓旋轉(zhuǎn)堰門的寬度為沖洗箱涵的寬度。

2)      理論攔蓄高度

假定液壓旋轉(zhuǎn)堰門的高度，反算上游蓄水水量，直到蓄水量大于所需的實際沖洗水量，則假設(shè)攔蓄高度即為液壓旋轉(zhuǎn)堰門的高度。

3)      沖洗頻率

中度污染的箱涵沖洗一般每天3次，每天定時開啟，當(dāng)液壓旋轉(zhuǎn)堰門前水位到達(dá)沖洗水位后，開啟液壓旋轉(zhuǎn)堰門進(jìn)行沖洗，將下游箱涵沖洗干凈。一般低谷水量時需要沖洗至少一次。

輕度污染或者重度污染可以減少或者增加沖洗頻率，根據(jù)實際運行情況，也可以調(diào)整設(shè)置。

1.5    沖洗模式

使用液壓旋轉(zhuǎn)堰門的主要的目的就是對箱涵進(jìn)行沖洗。不同的條件要求、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和邊界條件等決定了應(yīng)該采用何種方式對箱涵進(jìn)行沖洗。如果待沖洗箱涵位于液壓旋轉(zhuǎn)堰門的下游，可選擇沖洗波式或脈沖式。另一個決定的因素就是待沖洗箱涵的閑置時間。利用攔蓄污水對液壓旋轉(zhuǎn)堰門下游箱涵進(jìn)行沖洗。當(dāng)下游箱涵污水全部排空時，可選擇沖洗波式。特殊水力條件下，比如回水時、支流匯入時、較長閑置時間時、暴雨時等，就會產(chǎn)生脈沖式箱涵沖洗方式。

1)      沖洗波式?jīng)_洗

當(dāng)下游有效沖洗管段的沖洗時間小于蓄積一次沖洗水量所需的時間時，可選擇沖洗波式對箱涵進(jìn)行沖洗。下游有效沖洗箱涵的排空，是保證此方式?jīng)_洗效果的前提條件。須結(jié)合箱涵充滿度、箱涵坡度等因素驗證蓄積的沖洗水量能否產(chǎn)生沖洗波，以確保對箱涵的沖洗效果。對于本工程，建議每日夜間水量小時，采用每日一次的沖洗頻率。此時，應(yīng)保證下游排水通暢，下游管段液位應(yīng)低于0.3~0.4m。

2)      脈沖式?jīng)_洗

當(dāng)下游有效沖洗管段的沖洗時間大于蓄積一次沖洗水所需的時間時，可選擇脈沖式?jīng)_洗方式。當(dāng)蓄積足夠沖洗水量可對下游箱涵進(jìn)行沖洗后，下游箱涵還沒有完全排空，此時，攔蓄門開啟，排放的攔蓄污水將形成強勁的脈沖式?jīng)_洗波，連同在下游未排空管段形成的沖洗波，將污水箱涵的沉積物全部清除干凈。脈沖式?jīng)_洗方式不同于上述的沖洗波式?jīng)_洗方式，預(yù)設(shè)的控制參數(shù)也不盡相同。若下游液位一直處于較高水平（但應(yīng)低于1.0m），可采用脈沖式?jīng)_洗模式，間歇性開啟液壓旋轉(zhuǎn)堰門，形成脈沖沖洗波

1          調(diào)節(jié)水位及防倒灌功能

液壓旋轉(zhuǎn)堰門可用于進(jìn)出水水位恒定或變動的情況下排水。這樣可以實現(xiàn)存儲水量的很佳管理。如果河流高于排水管水位，則堰門具有防倒灌的功能，以防止河水進(jìn)入管網(wǎng)。

液壓旋轉(zhuǎn)堰門也有緊急溢流功能，如果是用在緊急溢流的情況下，優(yōu)選底部出流方式。 而且通常需要額外的安全設(shè)計以確保在發(fā)生故障時保障泄洪功能。