CN103612915A - 涡旋气流式气力提升器 - Google Patents

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周玉龙
潘亦鹏
姚晓宁
张新生
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Abstract

本发明公开了一种涡旋气流式气力提升器，包括涡旋气流提升管、气流增速吹气管、两个把手、两个吊环、固定配重、可调配重、两个外防扰板和两个内防扰板，旋气流提升管中部径向开有上下数排、每排成环形均布的多个倾斜设置的涡旋气流孔。与现有技术相比，本发明的有益效果是：压缩空气经本发明的涡旋气流孔涡旋气孔进入涡旋气流提升管时，形成了高速向上旋转流动的涡旋气流，这股涡旋气流提高了对泥、沙、水混合流体的提升效率。本发明在吊放操作和使用操作过程中比现有气力提升器更方便，对泥沙的吹除和对泥水的混合效果优于现有的气力提升器。

Description

涡旋气流式气力提升器
技术领域
本发明涉及一种适用于由潜水人员在水下15～55m深处进行泥沙吸提、吹除和泥水搅浑作业的气力提升器，尤其涉及一种在工程船舶上使用的涡旋气流式气力提升器，属于水力机械技术领域。
背景技术
目前，各种浅水水下工程作业项目越来越多，如水下打捞、水下清洁、水下考古、水下勘查等。在进行这些作业之前通常须清除在水底沉积多年的淤泥和沙石，这就需要一种专门的气力提升机械来进行这方面的作业。当前的气力提升器种类繁多，但都不同程度地存在操作不太方便，效率不够高等缺陷。因此，需要发明一种操作更方便，效率更高的气力提升器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作方便、提升效率高的涡旋气流式气力提升器。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种涡旋气流式气力提升器，包括气包1，垂直伸进气包1内的进气管3以及并排垂直贯穿气包1的气流增速吹气管4和涡旋气流提升管5，所述涡旋气流提升管5中部径向开有上下数排、每排成环形均布的多个涡旋气流孔52，所述涡旋气流孔52倾斜贯穿涡旋气流提升管5管壁，涡旋气流孔52轴线与涡旋气流提升管5轴线成锐角α相交； 涡旋气流孔中心线521均同旋向外切于涡旋气流提升管5中心的基准几何圆柱面522；所述气流增速吹气管4的下端口对接有锥形气流增速喷嘴41，气包1顶部均布数块外防扰板81，气包1内部均布数块内防扰板82；数块外防扰板81和数块内防扰板82将进气管3、吹气管4和提升管5焊接成整体；气包1下端内设有固定配重6，气包1下端外设有可调配重7。
    本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
    前述的涡旋气流式气力提升器，其中所述涡旋气流孔52的数量成4的整数倍，涡旋气流孔52孔径d为5～8 毫米、所有涡旋气流孔52的通孔面积之和大于进气管3的通孔面积。
    前述的涡旋气流式气力提升器，其中锐角α的取值范围α=40～60°。
前述的涡旋气流式气力提升器，其中所述固定配重6包括固定重体61、压盖62和下封盖13，压盖62压紧固定在固定重体61上侧，下封盖13固定在固定重体61下侧的涡旋气流提升管5下端口上。
前述的涡旋气流式气力提升器，其中可调配重7包括数层稳定环71和数层配重体72，所述配重体72为环绕在气包1外成对设置的半圆环体，通过紧固件固定连接成一体；所述稳定环71间隔设置在配重体72的上下侧，稳定环71与气包1下端固定连接。
前述的涡旋气流式气力提升器，其中所述基准几何圆柱面522的中心线与涡旋气流提升管中心线511同轴，所述几何圆柱面522的直径D2是涡旋气流提升管通径的0.4～0.6倍。
前述的涡旋气流式气力提升器，其中整体铸造的固定重体61材质为铅；配重体72材质为铸钢或铸铁。
    前述的涡旋气流式气力提升器，其中气包1上端外周面上对称设置两个把手21和两个吊环22，两个把手21连线与两个吊环22连线成正交方式设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：压缩空气经斜置切向的涡旋气流孔52进入涡旋气流提升管5，形成高速向上旋转流动的涡旋气流，这种涡旋气流对泥水混合流体的提升效率比现有气力提升器高出8%以上。由于本发明在气包1的下端内外分别有固定配重6、可调配重7及吊环22和把手21，使得本发明在吊放操作和使用更方便；本发明在气流增速吹气管4下端增设锥形气流增速喷嘴42，提高了本发明在对泥沙的吹除和对泥水的混合效果。
    本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A—A剖视图；
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
    下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图3所示，本发明包括气包1，垂直伸进气包1内的进气管3以及并排垂直贯穿气包1的气流增速吹气管4和涡旋气流提升管5，气包1由圆柱筒形气包筒11、圆平板形的上封盖12和下封盖13组焊而成的密闭结构，防止气包1内的压缩空气泄漏而压力下降。气包筒11、上封盖12和下封盖13均采用耐海水不锈钢板或耐海水不锈钢管制造。
涡旋气流提升管5穿过上封盖12、压盖62和下封盖13并与上封盖12、压盖62和下封盖13焊接成整体结构，涡旋气流提升管5中部径向开有上下数排、每排成环形均布的多个涡旋气流孔52，所述涡旋气流孔52倾斜贯穿涡旋气流提升管5管壁，涡旋气流孔52轴线与涡旋气流提升管5轴线成40～60°锐角α相交。涡旋气流孔中心线521均同旋向外切于涡旋气流提升管5中心的基准几何圆柱面522，基准几何圆柱面522的中心线与涡旋气流提升管中心线511同轴，几何圆柱面522的直径D2是涡旋气流提升管5通径的0.4～0.6倍。涡旋气流孔52的数量成4的整数倍，其孔径d为5～8 毫米、所有涡旋气流孔52的通孔面积之和大于进气管3的通孔面积，涡旋气流提升管5采用耐海水不锈钢管或耐海水不锈钢板制造。
    为保证气流增速吹气管4和进气管3的刚性，在气包1顶部均布数块外防扰板81，气包1内部均布数块内防扰板82；数块外防扰板81和数块内防扰板82将进气管3、气流增速吹气管4和涡旋气流提升管5焊接成整体。气流增速吹气管4的下端口对接有锥形气流增速喷嘴41，提高了气流速度，便于吹散水底泥沙。气流增速吹气管4和其下端的锥形气流增速喷嘴41均采用耐海水不锈钢管制造。
气包1下端内设有固定配重6，气包1下端外设有可调配重7。固定配重6上下的压盖62与下封盖13的距离需根据固定重体61的大小而定，固定重体61置于气包筒11内部压盖62和下封盖13之间。固定重体61的材质是铅，整体铸造而成。
气包1下端外设有可调配重7，可调配重7包括数层稳定环71和数层配重体72，所述配重体72为环绕在气包1外成对设置的半圆环体，通过紧固件固定连接成一体。稳定环71间隔设置在配重体72的上下侧，稳定环71与气包1下端固定连接。稳定环71为环饼状结构，图1所示为三个，可根据需要增减可调配重7的数量。稳定环71自气包筒11下端起依次与气包筒11焊接成整体，其相互间隔根据配重体72的厚度确定，稳定环71用耐海水不锈钢板制造。配重体72是半圆环体结构，其两侧分别用紧固螺栓组73将两个配重体72连接成一体，图1所示配重体72图示为两对共四件，可根据实际情况增减，配重体72由铸钢或铸铁整体铸造。
如图3所示，为了操作人员便于操作，气包1上端外周面上对称设置两个把手21和两个吊环22，两个把手21连线与两个吊环22连线成正交方式设置把手21用耐海水不锈钢棒制造，吊环22用耐海水不锈钢铸造成型。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种涡旋气流式气力提升器，包括气包（1），垂直伸进气包1内的进气管（3）以及并排垂直贯穿气包（1）的气流增速吹气管（4）和涡旋气流提升管（5），其特征在于，所述涡旋气流提升管(5)中部径向开有上下数排、每排成环形均布的多个涡旋气流孔(52)，所述涡旋气流孔(52)倾斜贯穿涡旋气流提升管(5)管壁，涡旋气流孔(52)轴线与涡旋气流提升管(5)轴线成锐角α相交；涡旋气流孔中心线（521）均同旋向外切于涡旋气流提升管(5)中心的基准几何圆柱面（522）；所述气流增速吹气管(4)的下端口对接有锥形气流增速喷嘴（41），气包(1)顶部均布数块外防扰板（81），气包(1)内部均布数块内防扰板（82）；数块外防扰板（81）和数块内防扰板（82）将进气管(3)、吹气管(4)和提升管(5)焊接成整体；气包(1)下端内设有固定配重（6），气包(1)下端外设有可调配重（7）。
2.根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，所述涡旋气流孔(52)的数量成4的整数倍，涡旋气流孔(52)孔径d为5～8 毫米、所有涡旋气流孔(52)的通孔面积之和大于进气管（3）的通孔面积。
3.    根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，所述锐角α的取值范围α=40～60°。
4.根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，所述固定配重（6）包括固定重体（61）、压盖（62）和下封盖（13），压盖（62）压紧固定在固定重体（61）上侧，下封盖（13）固定在固定重体（61）下侧的涡旋气流提升管(5)下端口上。
5.根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，可调配重（7）包括数层稳定环（71）和数层配重体（72），所述配重体（72）为环绕在气包(1)外成对设置的半圆环体，通过紧固件固定连接成一体；所述稳定环（71）间隔设置在配重体（72）的上下侧，稳定环（71）与气包(1)下端固定连接。
6.    根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，所述基准几何圆柱面（522）的中心线与涡旋气流提升管中心线（511）同轴，所述几何圆柱面（522）的直径D2是涡旋气流提升管通径的0.4～0.6倍。
7.根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，整体铸造的固定重体（61）材质为铅；配重体（72）材质为铸钢或铸铁。
8.    根据权利要求1所述涡旋气流式气力提升器，其特征在于，气包(1)上端外周面上对称设置两个把手（21）和两个吊环（22），两个把手（21）连线与两个吊环（22）连线成正交方式设置。
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