CN101571148A - 生态清淤射流泵 - Google Patents

Abstract

一种生态清淤射流泵，包括顺序连接的射流水进口管、高压分配腔以及淤泥出口管，在所述高压分配腔通过一次射流喷口以及二次射流喷口将射流水喷射入出口管，其中一次射流喷口将射流水直接喷射入出口管，二次射流喷口将射流水通过流线型入口导入出口管。本发明利用流体力学Coanda效应实现高速流，可以避免使用旋转部件而引起二次污染。可广泛应用于河道、湖泊等的生态清淤、环保疏浚，以及煤矿的矿井井底的煤粉的吸取。

Description

生态清淤射流泵

技术领域

本发明属于泵类，具体涉及疏浚河道、湖泊时用于吸泥的射流泵。

背景技术

现有疏浚河道、湖泊的水下吸泥装置不管是绞吸式、耙吸式还是其他形式，大多是靠进口处的低压来吸入淤泥，吸泥能力以及对淤泥的搅和能力受到进口速度的限制。其最大进口速度由下式确定：

$V_{\max }=\sqrt{2g(H_{\mathrm{st}}+H_o)}$

其中g是重力加速度，H_st是水池深度，而H_o是进口管处的稀薄值(用水柱高表示)。

通常这个速度是不够用来将淤泥冲刷掉的，因此需要特定的旋转盘或者高速射流来辅助，显然这些操作会伴随着水的变浑，引起水质的二次污染。

发明的内容

本申请人针对现有吸泥装置需要其他辅助装置来冲刷淤泥，容易引起二次污染的问题，进行了改进研究，提供一种生态清淤射流泵，不必使用其他辅助装置而直接吸泥，避免二次污染。

本发明的技术方案如下：

一种生态清淤射流泵，包括顺序连接的射流水进口管、高压分配腔以及淤泥出口管，在所述高压分配腔通过一次射流喷口以及二次射流喷口将射流水喷射入出口管，其中一次射流喷口将射流水直接喷射入出口管，二次射流喷口将射流水通过流线型入口导入出口管。

其进一步的技术方案是：

所述高压分配腔的底部为流线型喇叭体形状，所述流线型喇叭体的一端与出口管相通连接，该端与出口管的内壁之间设置一次射流喷口，所述流线型喇叭体的另一端与高压分配腔的内壁之间设置二次射流喷口，所述流线型喇叭体的中间为流线型入口。

以及，其进一步的技术方案是：

所述出口管由掺混区段、混合区段、扩散区段以及出口段顺序连接组成。

本发明的有益技术效果是：

1、本发明中，高压分配腔通过一次射流喷口将一次流体(射流水)直接喷射入出口管，通过二次射流喷口粉碎待清除的底泥形成二次流体(泥浆)，将二次流体喷射入出口管，其中二次流体(泥浆)利用流体力学Coanda效应通过流线型入口导入出口管，一次流体与二次流体在出口管掺混，有效提高了本发明的驱动压力及吸泥能力；

2、高压分配腔的底部设计为流线型喇叭体形状，其流线型入口在将二次流体(泥浆)导入出口管的同时，对淤泥有冲刷及搅和作用，不必使用其他辅助装置来冲刷及搅和淤泥，而直接吸泥，简化了设备，减低工程投入，而且其对淤泥的冲刷及搅和作用以Coanda效应来实现，不会将水搅浑，避免二次污染水质；

3、高压分配腔的底部的流线型喇叭体的一端与出口管的内壁之间设置环状的一次射流喷口，而不是点式的流体喷口，使一次流体与二次流体在出口管掺混区混合效率高，易于混合均匀，更利于提高本发明的驱动压力；

4、在流线型喇叭体的大口端与高压分配腔的内壁之间设置二次射流喷口，有利于加大流线型喇叭体的曲率半径，提高二次射流的线速度。

5、出口管由掺混区段、混合区段、扩散区段以及出口段顺序连接组成，有利于加速二次流体的导入以及提高对混合流体的驱动力。

附图说明

图1是本发明的主视剖面图。

图2是本发明的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

Coanda效应亦称附壁作用或柯恩达效应。是指流体有离开本来的流动方向，改为随著凸出的物体表面流动的倾向。当沿切于物体壁面方向或者近于切向向外喷射流体时，流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢，只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理，流速的减缓会导致流体贴着其附近的固体壁面而流动。

本发明正是利用上述流体力学Coanda效应，沿切于壁面方向或者近于切向向外喷射流体冲刷淤泥，避免使用旋转部件，从而避免引起二次污染。

图1是本发明的主视剖面图。

图2是本发明的俯视图。

如图1、图2所示，本发明包括顺序连接的射流水进口管6、高压分配腔5以及淤泥出口管10，在所述高压分配腔5通过一次射流喷口9以及二次射流喷口8将射流水喷射入出口管10，其中一次射流喷口9将射流水直接喷射入出口管10，二次射流喷口8将射流水通过流线型入口11导入出口管10。所述高压分配腔5的底部为流线型喇叭体形状，所述流线型喇叭体7的一端与出口管10相通连接，该端与出口管10的内壁之间设置一次射流喷口9，所述流线型喇叭体7的另一端与高压分配腔5的内壁之间设置二次射流喷口8，所述流线型喇叭体7的中间为流线型入口11。所述出口管10由掺混区段4、混合区段3、扩散区段2以及出口段1顺序连接组成。

以下说明本发明的工作原理。

实际使用中，外部水泵将水通过射流水进口管6泵入高压分配腔5。在高压分配腔5内进行水的分配，将水提供给一次射流喷口9和二次射流喷口8，从而产生两道射流。

底部的二次射流喷口8形成高速射流，该射流的主要作用是粉碎待清除的底泥形成泥浆。根据流体力学的Coanda效应，流体泥浆沿着流线型喇叭体7流动，而不发生分离。上部的一次射流喷口9也形成高速射流，从而卷吸下面的低压流体。

通过上述两道射流的共同作用，流体泥浆沿着流线型喇叭体7被吸入掺杂区段4，在掺混区段4内产生质量能量交换，水的动能转化为泥的动能。然后进入混合区段3，水、泥混合形成流速均匀的混合流体。通过扩散区段2，动能转化为压能，而将泥浆由出口段1输出。

流体方向如图1中的箭头方向所示。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生态清淤射流泵，包括顺序连接的射流水进口管(6)、高压分配腔(5)以及淤泥出口管(10)，其特征在于：在所述高压分配腔(5)通过一次射流喷口(9)以及二次射流喷口(8)将射流水喷射入出口管(10)，其中一次射流喷口(9)将射流水直接喷射入出口管(10)，二次射流喷口(8)将射流水通过流线型入口(11)导入出口管(10)。

2.按照权利要求1所述的生态清淤射流泵，其特征在于：所述高压分配腔(5)的底部为流线型喇叭体形状，所述流线型喇叭体(7)的一端与出口管(10)相通连接，该端与出口管(10)的内壁之间设置一次射流喷口(9)，所述流线型喇叭体(7)的另一端与高压分配腔(5)的内壁之间设置二次射流喷口(8)，所述流线型喇叭体(7)的中间为流线型入口(11)。

3.按照权利要求1所述的生态清淤射流泵，其特征在于：所述出口管(10)由掺混区段(4)、混合区段(3)、扩散区段(2)以及出口段(1)顺序连接组成。

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