CN105064315A - 气固分离式沙障 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气固分离式沙障，由并排设置的两排组合沙障组成，该两排组合沙障之间有空隙，每排组合沙障由多个并排设置的V形的单体沙障组成，同一排组合沙障中相邻两个单体沙障之间有间隔；一排组合沙障中相邻两个单体沙障之间的间隔与另一排组合沙障中相邻两个单体沙障之间的间隔交错设置，且一排组合沙障中单体沙障的开口方向与另一排组合沙障中单体沙障的开口方向相向设置。该分离式沙障作为一种新型的沙障，易于分离风沙流中的沙粒和气流，防沙效率高，安装速度快，施工简便，价格低廉，性价比高。
Description
技术领域
本发明属于工程防沙技术领域，涉及一种高立式透风型沙障结构的降速阻沙设施，特别涉及一种透风型气固分离式沙障。
背景技术
风蚀和风积是干旱地区风沙活动的基本表现形式，它不仅形成了沙漠地区的地表形态，而且给人们的生产和生活带来了严重的威胁。如风携带着沙物质降低了大气的能见度，影响交通运输，破坏植物和电线，磨损建筑物和机器，吹蚀土壤表层有机质，降低土壤营养元素等。由于全球气候变暖和人类活动加剧，越来越多的土地成为裸露地，加剧了干旱和半干旱地区的沙漠化过程。土地沙漠化与沙尘暴是影响我国北方地区的一个重大环境问题，给当地和毗邻地区的居民生产生活带来严重影响。
针对风沙的侵袭，学者们提出了不同的防沙措施，主要包括生物防沙和机械防沙。生物防沙是一种长久可靠的风沙防护模式，植物防护林带的培育，不仅能拦截过境风沙流，防治就地起沙，还能改良小区域的生态环境，但对自然环境要求较为苛刻，只能在植物可以生存的地方应用，具有地域局限性。而机械防沙则没有地域限制，可以在任何地方使用，但由于积沙具有累积性，导致其时效性也较短。
人们最早想到的是阻挡沙丘前进的步伐。最古老的防护措施是在风沙危害强烈的地方布设一道非透风式阻沙沙障，阻止流沙前移。其阻沙原理就是利用沙障周围气流速度重新分布的特点，破坏沙障周围风沙流的平衡状态，使部分沙粒沉积在沙障周围，起到净化风沙流的作用，从而达到防沙的目的。但早期人们对风沙流活动规律研究很少，只是单纯利用挡沙堤阻挡沙粒前进，没有考虑沙障对气流的影响，导致防沙工程效率很低。随着对风沙流运动规律的不断认识，防沙工作者们逐渐意识到沙障周围气流速度分布既有衰减区，也有加强区，沙障高度范围内的速度衰减区可以使沙粒沉积，但顶部的速度加强区则可使沙粒加速跃过沙障，继续随气流运动，导致被保护区域沙害依然较为严重。为提高防沙工程的防沙效率，减少工程造价，近年来防沙工作者们开始尝试采用透风式沙障，取得了良好的效果，与非透风式沙障相比，性价比大幅度提高。但沙障顶部仍存在气流加强区，气固相分离效果还是不理想，部分沙粒仍会沉积在保护区。
发明内容
本发明的目的是提供一种能很好地分离风沙流中气相和固相的气固分离式沙障，最大限度减少沙粒在保护区内的沉积。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种气固分离式沙障，由并排设置的两排组合沙障组成，该两排组合沙障之间有空隙，每排组合沙障由多个并排设置的V形的单体沙障组成，同一排组合沙障中相邻两个单体沙障之间有间隔；一排组合沙障中相邻两个单体沙障之间的间隔与另一排组合沙障中相邻两个单体沙障之间的间隔交错设置，且一排组合沙障中单体沙障的开口方向与另一排组合沙障中单体沙障的开口方向相向设置。
所述的单体沙障包括奇数数量的立柱，所有立柱组成一个V形，使用时，所有立柱的一部分埋入地面下，所有立柱位于地面上的部分通过铁丝网相连接，铁丝网上安装有PE网。
本发明气固分离式沙障由V形结构的单体沙障组成，且一排组合沙障中相邻两个单体沙障间的间隔与另一排组合沙障中相邻两个单体沙障间的间隔交错设置，易于分离风沙流中的沙粒和气流，提高沙障的防沙效果，解决了现有沙障存在的问题。而且该分离式沙障安装速度快、施工简便；价格低廉、性价比高。
附图说明
图1是本发明气固分离式沙障的平面示意图。
图2是本发明气固分离式沙障中单体沙障的正面示意图。
图中：1.单体沙障，2.基础，3.连接柱，4.铁丝网，5.PE网。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明气固分离式沙障，由并排设置的两排组合沙障组成，该两排组合沙障之间有空隙，每排组合沙障由多个并排设置的V形的单体沙障1组成，同一排组合沙障中相邻两个单体沙障1之间有间隔；一排组合沙障中相邻两个单体沙障1之间的间隔与另一排组合沙障中相邻两个单体沙障1之间的间隔交错设置，即一排组合沙障中相邻两个单体沙障1之间的间隔正对另一排组合沙障中的一个单体沙障1，且一排组合沙障中单体沙障1的开口方向与另一排组合沙障中单体沙障1的开口方向相向设置。
本发明中两排组合沙障中的单体沙障1组成的V-V型复合式沙障。
如图2所示，本发明气固分离式沙障中的单体沙障1，包括5根立柱，立柱由混凝土制成的基础2和角钢制成的连接柱3构成，连接柱3竖直固接于基础2上，连接柱3下端与基础2固接。
使用时：在预定设置沙障的地区挖坑，然后将一个坑内埋设一根立柱，使得基础2全部埋设在地面下，5根立柱组成一个V形，相邻两根立柱之间的距离相等，然后，在基础2上方的连接柱3上设置铁丝网4，再在铁丝网安装PE网5，制成一个单体沙障1。按照该方法制得足够数量的单体沙障1，并使制得的所有单体沙障1形成两排，且按图1的形式排列设置，形成本发明气固分离式沙障。
刮风时，携带沙粒的风沙流吹向本气固分离式沙障，当风沙流靠近朝向风来方向的第一排组合沙障时，气流第一次减速，携沙能力下降，第一一部分沙粒沉积在第一排沙障迎风侧；当风沙流通过第一排组合沙障中单体沙障1之间的间隔到达第二排组合沙障时，气流再一次减速，使得风沙流中的第二部分沙粒沉积在第二排沙障迎风侧；当风沙流通过第一排组合沙障与第二排组合沙障之间的空隙时，气流方向发生改变，沙粒碰撞在PE网5上使得第三部分沙粒沉积在两排组合沙障之间；当风沙流通过第二排组合沙障中的单体沙障1之间的间隔进入到第二排组合沙障的背风侧时，过流断面逐渐增大，气流发生分离形成涡旋流，速度减小，第四部分沙粒沉积在第二排组合沙障的背风侧。经过以上四次气固分离，风沙流中含沙量大幅度减小，提高了防沙效率。与现有的一字型封闭式高立式沙障相比，本发明气固分离式沙障不仅大大降低了沙障正上方的气流速度，减小了跃过沙障的沙粒数量，而且增加了气固分离次数，大幅度降低了障后风沙流密度，提高了防沙效率。
V形的单体沙障1可以减小风作用于PE网5迎风面的投影面积，减小沙障所受风力，在同等风速条件下，可以减小立柱基础埋深，降低工作造价；而在同等立柱基础埋深条件下，沙障的抗风能力更强，使用寿命更长。设置两排组合沙障能够增加风沙流的绕流路径和气固分离次数，提高风沙流净化能力。
Claims (4)
1.一种气固分离式沙障，其特征在于，该沙障由并排设置的两排组合沙障组成，该两排组合沙障之间有空隙，每排组合沙障由多个并排设置的V形的单体沙障（1）组成，同一排组合沙障中相邻两个单体沙障（1）之间有间隔；一排组合沙障中相邻两个单体沙障（1）之间的间隔与另一排组合沙障中相邻两个单体沙障（1）之间的间隔交错设置，且一排组合沙障中单体沙障（1）的开口方向与另一排组合沙障中单体沙障（1）的开口方向相向设置。
2.如权利要求1所述的气固分离式沙障，其特征在于，所述的单体沙障（1）包括奇数数量的立柱，所有立柱组成一个V形，使用时，所有立柱的一部分埋入地面下，所有立柱位于地面上的部分通过铁丝网（4）相连接，铁丝网（4）上安装有PE网（5）。
3.如权利要求2所述的气固分离式沙障，其特征在于，相邻两根立柱之间的距离相等。
4.如权利要求2或3所述的气固分离式沙障，其特征在于，所述的立柱由混凝土制成的基础（2）和角钢制成的连接柱（3）固接而成。
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