CN102660977A

CN102660977A - 一种自动控制水库取水口取水角度的装置

Info

Publication number: CN102660977A
Application number: CN2012101562435A
Authority: CN
Inventors: 卢金锁; 王登宇; 丁艳萍; 黄廷林
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2032-05-18
Also published as: CN102660977B

Abstract

本发明公开了一种控制水库取水口取水角度的装置，包括设置在取水口的可开启和闭合的导流门，在导流门上设有固定块，该导流门通过轴承固定在塔体上；在导流门一侧固定有一对支架，所述的一对支架也固定在塔体上；在一对支架上各固定安装有驱动箱；驱动箱内有驱动电机和传动机构，驱动箱一侧与传动机构连接的旋杆上铰接有吊柄，吊柄和固定块以铰接的方式相连接，驱动电机的电源线伸出水面接到控制室内，对驱动电机进行控制。其工作中可以任意改变导流门的角度，达到改变取水口取水角度，可以适应不同情况下水质，通过启闭导流门，达到选取优质水。

Description

一种自动控制水库取水口取水角度的装置

技术领域

本发明属于水库分层取水技术领域，具体涉及一种用于控制水库取水口取水角度的装置，主要作用于改变和强化取水塔的选择性取水深度。

背景技术

随着城市和工业的发展，人口的增加，使城市供水日益紧张。城市地下水因过度开采或污染严重，现已不能以地下水作为饮用水源。大型湖库水源逐渐成为城市重要的饮用水水源。

在我国多数大型深水型湖库具有明显的分层特性。深水型湖库在春末至秋初，由于太阳辐射的增强和气温的升高，表层水温高于4℃，密度和比重轻，受热传质影响，底层水升温很慢，湖库上下层温差明显增大，在湖库从表层至底层形成混合层、温跃层、滞温层分布。由于受湖库入流以及底泥污染，湖库富营养化问题严重，表层藻类大量繁殖，中下层受光照强度影响藻类含量较小；而受氧在温跃层传质的影响和底泥中微生物活动的影响，底层水溶氧降低，甚至达到厌氧状态，底泥中的重金属及有机质在低溶氧下重新释放到水体中，因此在湖库温度分层期间，在纵深向上湖库水质分层，湖库在不同深度上藻细胞含量、有机质、重金属、pH、溶解氧、浊度等水质参数明显不同。

如今，分层型选择性取水塔是国内深水型湖库水源常见的取水技术，取水口通常在垂向设计3-5个。固定的几个取水口，在不同水位不同季节下，它对水质的选择性并不足，对获取优质原水有一定局限性。例如，库水位在表层取水口上5-8米时，开启表层取水口，库表面藻类会大量涌进取水塔；开启中层取水口时，取水温度不是最佳。再者，取水口的形状影响着取水层的厚度。已成型的取水口，只能被动地接受水量与水质，不能主动地选择性得获取优质原水。这就体现出由于最初取水口的设计不合理而导致无法满足选择性取水的要求。在已建设选择性取水塔的湖库中,要改造选择性取水塔需要新技术或设备。例如，1997年用于美国，加利福尼亚州的Shasta水坝的温控装置耗费7500万美金；还有日本在水库取水时，距取水塔一定范围建设挡水设施，其工程量大，费用也昂贵。

取水口附近的水质在不同情况下会有较大的差异这种情况（比如表层取水口上层含有大量藻类或者底层取水口下部分污染物含量的不同，都会影响取水水质），根据申请人所进行的资料检索，还未发现对强化水塔取水口的选择性及改变取水口取水界限进行深入研究的文献报道。

当前情况下，为了取用优质的水源水，如何强化取水塔的选择性，如何对取水口周围的水质进行区分，如何控制取用污染程度更低的水，是本领域技术人员所关注的课题之一。

发明内容

针对上述取水时对现有分层取水塔的再优化和未能区分取水口周围不同水质的缺陷，本发明的目的在于，提供一种自动控制水库取水口取水角度的装置，再优化选择性取水塔同时也改变已建成取水口的取水面积。该装置构造简单并且操作方便，对规避水库表面的藻类有一定的成效，能够提供优质水源水，并很好的解决了由于局部水质不良的导致取水水质较差的问题。在一定程度上，强化了选择性取水塔的选择性，改善了取水水质。

为实现上述技术任务，本发明采取如下技术方案予以实现：

一种控制水库取水口取水角度的装置，其特征在于，包括设置在取水口的可开启和闭合的导流门，在导流门上设有固定块，该导流门通过轴承固定在塔体上；在导流门一侧固定有一对支架，所述的一对支架也固定在塔体上；在一对支架上各固定安装有驱动箱；驱动箱内有驱动电机和传动机构，驱动箱一侧与传动机构连接的旋杆上铰接有吊柄，吊柄和固定块以铰接的方式相连接，驱动电机的电源线伸出水面接到控制室内，对驱动电机进行控制。

本发明的控制水库取水口取水角度的装置，由两套驱动箱拉动导流门进行开启与闭合。工作中可以任意改变导流门的角度，达到改变取水口取水角度的目的，进而改变了取水口的形状尺寸和取水界限，可以适应不同情况下水质，通过启闭导流门，达到选取优质水。

与现有技术相比，具有以下技术优点：

1)安装便捷无论在选择性取水塔的改造或重建过程中，该装置在取水塔上极其容易实现，并且水下施工时间短。在地面密封组装，水下只需固定其主要构件就可实现安装。降低了水下施工时间，减少了水下作业施工的困难。

2)操作简单该装置地面远程操作，在地面控制室控制驱动电机的开启与闭合，简单易操作，方便快捷。

3)经济实用在改造和重建选择性取水塔的工程中安装该装置，造价与其他技术相比较低，而且实用性强。完全适用于水位波动引起的取水口取水界限范围内水质的改变，在暴雨、洪水等各种情况下都能起到选择性取水的作用。

附图说明

图1是导流门工作原理示意图；

图2是控制水库取水口取水角度的装置立体结构示意图；

图3是控制水库取水口取水角度的装置正面示意图；

图4是驱动箱内部结构示意图；

图中的标记分别表示：1、取水口，2、钢化玻璃导流门，3、吊柄，4、旋杆，5、支架，6、驱动箱，7、第一螺栓，8、固定块，9、轴承，10、第二螺栓，11、膨胀螺栓，12、塔体，13、第二从动轴，14、第二从动轴的齿轮，15、第一从动轴的小齿轮，16、第一从动轴，17、第一从动轴的大齿轮，18、主动轴齿轮，19、主动轴，20、驱动电机，21、21′、第二从动轴的一对轴承，22、22′、第一从动轴的一对轴承，23、止水橡皮，24、固定圆盘，25、平衡圆盘，26、固定轴承块，27、电机平台，29、驱动电机的电源线。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图2，本实施例给出一种控制水库取水口取水角度的装置结构，包括设置在取水口1两侧的可开启和闭合的钢化玻璃导流门2，该钢化玻璃导流门2由第一螺钉7固定在塔体12上，且和塔体12的连接方式为轴承连接；钢化玻璃导流门2两侧的圆柱体与轴承9相连。在钢化玻璃导流门2一侧，有一对支架5，该对支架5通过膨胀螺栓11也固定在塔体12上；在该对支架5上各安装固定有驱动箱6，驱动箱6通过第二螺栓10固定在支架5上边。驱动箱6里内置有主动轴及其配套齿轮、两套从动轴及其配套齿轮、轴承、驱动电机20及电机安置平台，驱动箱6一侧有与传动机构连接的旋杆4。吊柄3和导流门2上的固定块8以铰链连接的方式相连接，旋杆4和吊柄3同样也以铰链连接的方式连接。电机电源线29伸出水面，接到控制室进行对驱动电机20的控制。

驱动箱6的结构设计如图4所示，旋杆4套在第二从动轴13上，用螺母7固定，由第二从动轴13带动旋杆4转动。第二从动轴13在一对轴承（21、21＇）间旋转。

第一从动轴16在第一从动轴的一对轴承（22、22＇）间旋转。第二从动轴的齿轮14与第一从动轴的小齿轮15啮合；第一从动轴的大齿轮17与主动轴齿轮18啮合。主动轴19与驱动电机20相连，进而在驱动箱6内传动，带动旋杆4及吊柄3。

本发明的控制水库取水口取水角度的装置，其工作原理参照图1所示，图1展示的是表层取水口1＇、中层取水口1"和底层取水口1＇′＇工作时的一种工况。本实施例以表层取水口（取水口1＇）取水为例，扼要介绍该装置的工作原理。

本装置在取水口1＇上下侧各有一套控制水库取水口取水角度的装置。图1显示的是上侧的装置呈半开状态，下侧的装置是全闭状态。此时，取水口1＇上边的钢化玻璃导流门2可以挡掉一部分上层进水，使得进水范围向外延伸，规避到一部分离取水口较近的水；当钢化玻璃导流门2全开时（如同取水口1"上边装置的位置），此时正投影过来的进水范围变小，近视地认为改变了取水口的位置和几何尺寸，同时实现取水界限的改变。主要用途是，在水表面距离取水塔较近的区域藻类含量增多时，全开表层取水口（取水口1＇）上侧的钢化玻璃导流门2，从而实现规避一定量的藻类，缓解水厂除藻的压力。

本发明的控制水库取水口取水角度的装置的操作步骤分为三部分，具体如下：

1、驱动电机的实现方式。该装置采用两套驱动箱6，驱动电机20可以实现正反转，驱动电机20的电机电源线29外延伸到地面控制室，由综合控制室进行开启或关闭的控制，以此来实现控制钢化玻璃导流门2的开启与关闭。

2、驱动箱的传动过程如图4所示。驱动电机20开启后，驱动电机20带动主动轴19转动，主动轴19带动主动轴齿轮18转动；主动轴齿轮18与第一从动轴的大齿轮17啮合，带动第一从动轴的大齿轮17转动；第一从动轴的大齿轮17经第一从动轴16传动，带动第一从动轴的小齿轮15转动；第一从动轴的小齿轮15与第二从动轴的齿轮14啮合，带动第二从动轴齿轮14转动，第二从动轴的齿轮14带动第二从动轴13转动，进而带动旋杆4。

3、导流门2的工作过程如图2所示，旋杆4由第二从动轴13带动，驱动电机20开启，经驱动箱6里的轴传动使得第二从动轴13转动，第二从动轴13带动旋杆4旋转；旋杆4与吊柄3相连接，旋转的旋杆4拉动吊柄3，进而达到最终目的开启或关闭钢化玻璃导流门2。

Claims

1.一种控制水库取水口取水角度的装置，其特征在于，包括设置在取水口（1）两侧的可开启和闭合的导流门（2），在导流门（2）上设有固定块（8），该导流门（2）通过轴承（9）固定在塔体（12）上；在导流门（2）一侧固定有一对支架（5），所述的一对支架（5）也固定在塔体（12）上；在一对支架（5）上各固定安装有驱动箱（6）；驱动箱（6）内有驱动电机（20）和传动机构，驱动箱（6）一侧与传动机构连接的旋杆（4）上铰接有吊柄（3），吊柄（3）和固定块（8）以铰接的方式相连接，驱动电机（20）的电源线（29）伸出水面接到控制室内，对驱动电机（20）进行控制。

2.如权利要求1所述的控制水库取水口取水角度的装置，其特征在于，所述的导流门（2）采用钢化玻璃制作。