CN105464052B - 螺旋流排污装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及螺旋流排污装置，可有效解决泥沙、漂浮物与水的分离问题，技术方案是，包括螺旋流泥沙分离装置，所述的螺旋流泥沙分离装置包括分离筒和进水道，分离筒是由呈圆筒形的螺旋流柱形桶和呈倒锥形的螺旋流漏斗上下密封连接在一起构成的上下开口的中空结构，螺旋流柱形桶内壁上向内水平伸出的弧形导流盖板，弧形导流盖板上方在螺旋流柱形桶的侧壁上开有溢流口，溢流口外侧设置有与螺旋流柱形桶相邻的集水廊道，集水廊道两端封闭，其内壁共用螺旋流柱形桶的桶壁，外壁高于或等于螺旋流柱形桶的桶壁，溢流口下方在集水廊道内呈覆盖式设置有筛板，筛板两端的上方在集水廊道的端壁上开有排漂口，本发明实现泥沙、漂浮物与水的分离。
Description
技术领域
本发明涉及农田水利灌溉技术领域，特别是一种螺旋流排污装置。
背景技术
随着我国社会经济的迅速发展，我国农田水利建设也越来越受到重视，特别是中央一号文件颁布以来我国农田水利建设得到了快速发展。引水工程中的排沙排漂问题是工程设计中一个十分重要的环节。现有排沙技术根据排沙原理主要可分为两类，一类是通过减缓水流流速，相对增加泥沙颗粒的沉降时间，使泥沙颗粒得以充分的沉降，如传统的沉沙池。另一种是旋流排沙技术，其原理是使挟沙水流发生旋流形式的二相流（沙流、水流），当重度比水大的泥沙做圆周运动时，在离心力的作用下清水靠近涡流外侧，泥沙靠近旋流中心，下使水、沙发生分离。如涡管排沙、强螺旋流排沙装置、其他水力旋流器等。
两类技术相比较而言，传统的沉沙池截沙技术，占地面积大，工程量较大，泥沙颗粒中的悬移质无法排除，而且需要定期人工清淤不便管理；旋流式排沙技术占地面积小，工程量小，排沙效果好，无需人工清淤，管理方便。但两种技术存在的一个共同技术缺陷就是没有较好的解决漂浮物的排除问题。
南方山区植被比较发达，穿梭山区引水渠道难免的会携带泥沙、枯枝败叶、动物尸体、以及人类活动产生的垃圾，针对这些污物如果不采取防治措施或者防治措施不当将会严重影响人类的生产生活用水，以湖南省中央财政农田水利建设项目中某高效节水灌溉管网（PVC管网系统管径在300mm-30mm之间）设计为例，主干管上采取传统的沉沙池排污，漂浮物以及同水密度向同的固体悬浮物进入管网后逐渐在管网中累积，最终导致局部管网甚至整个管网的瘫痪，据工程实践统计一控制灌溉面积为500亩高效节水区域建设工程总投资约100万，不采取排漂设施其运行年限一般在3年左右甚至更短的时间管网就已经由于堵塞而瘫痪。而采用传统拦污栅排漂技术需要定时人工清理，在实际生活生产中往往由于管理不到位，导致拦污栅堵塞阻水不能满足下游生产生活的用水需求，甚至由于污物过栅导致最终官网的堵塞也时有发生。因此，排污装置的改进和创新势在必行。
发明内容
针对上述现有存在的技术问题，本发明提供一种螺旋流排污装置，可有效解决泥沙、漂浮物与水的分离问题。
本发明解决的技术方案是，一种螺旋流排污装置，包括螺旋流泥沙分离装置，所述的螺旋流泥沙分离装置包括分离筒和进水道，分离筒是由呈圆筒形的螺旋流柱形桶和呈倒锥形的螺旋流漏斗上下密封连接在一起构成的上下开口的中空结构，螺旋流柱形桶的侧壁上设置有进水口，进水道经进水口与螺旋流柱形桶的内腔相连通，螺旋流柱形桶内壁上设置有向内水平伸出的弧形导流盖板，弧形导流盖板的起点位于进水口的正上方且完全覆盖进水口，弧形导流盖板上方在螺旋流柱形桶的侧壁上开有溢流口，溢流口外侧设置有与螺旋流柱形桶相邻的集水廊道，集水廊道两端封闭，其内壁共用螺旋流柱形桶的桶壁，外壁高于或等于螺旋流柱形桶的桶壁，溢流口下方在集水廊道内呈覆盖式设置有筛板，筛板两端的上方在集水廊道的端壁上开有排漂口，筛板下方在集水廊道的外壁上设置有出水口，含泥沙、漂浮物的水从进水道进入螺旋流柱形桶，在弧形导流盖板下方的螺旋流柱形桶内形成螺旋流，根据泥沙、漂浮物、水容重的差异，在离心力的作用下，容重较大的泥沙集中到螺旋流漏斗的底部，从螺旋流漏斗下口部的排砂管排出，随着液位的上升，漂浮物和水通过溢流口溢出，进入集水廊道，漂浮物隔离在筛板上，在自身重力及水流的不断扰动作用下随着顺坡从筛板两端的排漂口排出，清水从出水口排出，从而实现了泥沙、漂浮物和水的分离。
本发明结构新颖独特，简单合理，占地面积小、工程量小，高效、节能，可将含泥沙、漂浮物的水通过螺旋流排污装置实现泥沙、漂浮物与水的分离，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明图1的A-A向剖视图。
图3为本发明图1的B-B向剖视图。
图4为本发明图1的C-C向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-4给出，本发明包括螺旋流泥沙分离装置，所述的螺旋流泥沙分离装置包括分离筒和进水道1，分离筒是由呈圆筒形的螺旋流柱形桶2和呈倒锥形的螺旋流漏斗3上下密封连接在一起构成的上下开口的中空结构，螺旋流柱形桶2的侧壁上设置有进水口，进水道1经进水口与螺旋流柱形桶的内腔相连通，螺旋流柱形桶2内壁上设置有向内水平伸出的弧形导流盖板5，弧形导流盖板5的起点位于进水口的正上方且完全覆盖进水口，弧形导流盖板上方在螺旋流柱形桶的侧壁上开有溢流口6，溢流口6外侧设置有与螺旋流柱形桶相邻的集水廊道8，集水廊道8两端封闭，其内壁共用螺旋流柱形桶的桶壁，外壁9高于或等于螺旋流柱形桶的桶壁，溢流口6下方在集水廊道内呈覆盖式设置有筛板7，筛板7两端的上方在集水廊道8的端壁8a上开有排漂口13，筛板7下方在集水廊道的外壁上设置有出水口10。
为保证使用效果，所述的进水道1的进水方向与螺旋流柱形桶切线方向平行，以保证进入分离筒的水流形成螺旋流；
所述的螺旋流漏斗3的上口大、下口小，上口部与螺旋流柱形桶2的下口部密封连接，下口部作为排砂底孔4，排砂底孔4上装有排砂管11，排砂管11上装有控制阀门12，用于调节不同工况下的排沙流量；
所述的进水道1上方设置有盖板；
所述的筛板7呈中间高，两端低的斜坡状设置，两端顺坡连接至集水廊道两端封闭处，与排漂口相连，保证漂浮物顺坡从排漂口排出。
本发明使用时，含泥沙、漂浮物的水从进水道进入螺旋流柱形桶2，在弧形导流盖板下方的螺旋流柱形桶内形成螺旋流，根据泥沙、漂浮物、水容重的差异，在离心力的作用下，容重较大的泥沙集中到螺旋流漏斗3的底部，从排砂管11排出，随着液位的上升，漂浮物和水通过溢流口溢出，进入集水廊道8，漂浮物隔离在筛板上，在自身重力及水流的不断扰动作用下随着顺坡从筛板两端的排漂口排出，清水从出水口10排出，从而实现了泥沙、漂浮物和水的分离，与现有技术相比，本发明利用水流势能，使水体通过自流形成螺旋流和集水廊道的设置，无需其他动力作用即可实现水、沙、漂浮物的逐步分离。特别是排漂设计，无需人工清漂，管理十分方便。本装置结构新颖独特，占地面积小、兼顾排沙、排漂，无动力自流、装置施工简单，工程量小（相同工况条件下约为传统沉沙池工程量的50%），有效防止了管网的堵塞，节约了后期的维护成本，并且大大延长了管网的使用寿命，延长寿命2倍以上，对于投资动辄上百万的节水灌溉管网，经济效益显著，同时该装置不但适用于农田水利灌溉，在农村人引工程中也有很好的运用前景，国内目前很多山区农村都饮用上了自来水，其水源一般为山泉，由于排漂问题处理不当导致管网供水的时断时续也时有发生，给人们的生活带来了诸多不便，总之，本发明应用面广，使用方便，分离效果好，成本低，有良好的社会和经济效益。
申请人要指出的是，本申请上述指出的仅仅是一种实施例，并不是用于限制本申请的保护范围，凡是用等同或等同替代手段所做出与本申请技术方案本质上相同的技术方案均属于本申请的保护范围。
Claims (4)
1.一种螺旋流排污装置，包括螺旋流泥沙分离装置，其特征在于，所述的螺旋流泥沙分离装置包括分离筒和进水道（1），分离筒是由呈圆筒形的螺旋流柱形桶（2）和呈倒锥形的螺旋流漏斗（3）上下密封连接在一起构成的上下开口的中空结构，螺旋流柱形桶（2）的侧壁上设置有进水口，进水道（1）经进水口与螺旋流柱形桶的内腔相连通，螺旋流柱形桶（2）内壁上设置有向内水平伸出的弧形导流盖板（5），弧形导流盖板（5）的起点位于进水口的正上方且完全覆盖进水口，弧形导流盖板上方在螺旋流柱形桶的侧壁上开有溢流口（6），溢流口（6）外侧设置有与螺旋流柱形桶相邻的集水廊道（8），集水廊道（8）两端封闭，其内壁共用螺旋流柱形桶的桶壁，外壁（9）高于或等于螺旋流柱形桶的桶壁，溢流口（6）下方在集水廊道内呈覆盖式设置有筛板（7），筛板（7）两端的上方在集水廊道（8）的端壁（8a）上开有排漂口（13），筛板（7）下方在集水廊道的外壁上设置有出水口（10），所述的筛板（7）呈中间高，两端低的斜坡状设置；含泥沙、漂浮物的水从进水道进入螺旋流柱形桶，在弧形导流盖板下方的螺旋流柱形桶内形成螺旋流，根据泥沙、漂浮物、水容重的差异，在离心力的作用下，容重较大的泥沙集中到螺旋流漏斗的底部，从螺旋流漏斗下口部的排砂管（11）排出，随着液位的上升，漂浮物和水通过溢流口溢出，进入集水廊道，漂浮物隔离在筛板上，在自身重力及水流的不断扰动作用下随着顺坡从筛板两端的排漂口排出，清水从出水口排出，从而实现了泥沙、漂浮物和水的分离。
2.根据权利要求1所述的螺旋流排污装置，其特征在于，所述的进水道（1）的进水方向与螺旋流柱形桶切线方向平行。
3.根据权利要求1所述的螺旋流排污装置，其特征在于，所述的螺旋流漏斗（3）的上口大、下口小，上口部与螺旋流柱形桶（2）的下口部密封连接，下口部作为排砂底孔（4），排砂底孔（4）上装有排砂管（11），排砂管（11）上装有控制阀门（12）。
4.根据权利要求1所述的螺旋流排污装置，其特征在于，所述的进水道（1）上方设置有盖板。
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