CN105797481A - 一种用于水利水电工程的过滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水利水电工程的过滤系统，包括依次连通的入水管道、转向管道和出水管道，所述入水管道与出水管道平行，所述转向管道与入水管道垂直，所述转向管道的两端均通过扇形管道分别与入水管道和出水管道连通。该用于水利水电工程的过滤系统通过三级过滤机构相互配合，层层递进，通过横竖交错的过滤方式，并且辅以磁力作用，能够对杂质以及金属铁屑进行有效地去除，并且在转向管道和出水管道的连接弯道处，借用离心力对金属铁屑进行二次去除，提升了过滤效果。
Description
技术领域
本发明涉一种用于水利水电工程的过滤系统。
背景技术
水利发电是居民用电的一大主要来源，得意与我国国内的大型河道比较多，所以水利发电工程也是随处可见。
水利水电工程主要是将水的动能转换为电能，一般都是通过水流对水轮机进行冲击，进而带动发动机发电，而目前的环境问题比较大，水中的杂质杂物比较多，没有有效的过滤系统，必将会导致水轮机在工作中被杂质所干扰，而现有技术中的过滤系统，一般都是进行简单的粗滤，对水中还有的一些细小的杂质、金属杂质都没有办法进行有效的过滤，过滤效果非常不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于水利水电工程的过滤系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种用于水利水电工程的过滤系统，包括依次连通的入水管道、转向管道和出水管道，所述入水管道与出水管道平行，所述转向管道与入水管道垂直，所述转向管道的两端均通过扇形管道分别与入水管道和出水管道连通；
所述入水管道内依次设有第一过滤机构、第二过滤机构和第三过滤机构，所述第一过滤机构包括第一滤盘、第一台阶和第一导流块，所述第一滤盘倾斜设置在入水管道内且第一滤盘的倾斜方向与水流方向相反，第一滤盘的外周面与入水管道的内壁无缝连接，所述第一台阶固定在入水管道的内壁上，所述第一导流块位于第一滤盘与入水管道的内壁形成的夹角处，所述第一台阶、第一导流块和第一滤盘沿着水流方向依次设置在入水管道内，所述第一台阶与第一导流块之间设有间隙，所述第一台阶与第一导流块正对设置，所述入水管道的内壁内设有排污管道，所述入水管道的内部通过第一台阶与第一导流块之间的间隙与排污管道连通；
所述第二过滤机构包括第二滤盘、第二台阶和第二导流块，所述第二滤盘倾斜设置在入水管道内且第二滤盘的倾斜方向与水流方向相反，第二滤盘的外周面与入水管道的内壁无缝连接，所述第二台阶固定在入水管道的内壁上，所述第二导流块位于第二滤盘与入水管道的内壁形成的夹角处，所述第二台阶、第二导流块和第二滤盘沿着水流方向依次设置在入水管道内，所述第二台阶与第二导流块之间设有间隙，所述第二台阶与第二导流块正对设置，所述入水管道的内部通过第二台阶与第二导流块之间的间隙与排污管道连通；
所述第三过滤机构包括第三滤盘、第三台阶和第三导流块，所述第三滤盘倾斜设置在入水管道内且第三滤盘的倾斜方向与水流方向相反，第三滤盘的外周面与入水管道的内壁无缝连接，所述第三台阶固定在入水管道的内壁上，所述第三导流块位于第三滤盘与入水管道的内壁形成的夹角处，所述第三台阶、第三导流块和第三滤盘沿着水流方向依次设置在入水管道内，所述第三台阶与第三导流块之间设有间隙，所述第三台阶与第三导流块正对设置，所述入水管道的内部通过第三台阶与第三导流块之间的间隙与排污管道连通；
所述第一滤盘包括第一盘体和设置在第一盘体上的若干第一过滤孔，所述第一过滤孔为竖条状，各第一过滤孔竖向平行设置；
所述第二滤盘包括第二盘体和设置在第二盘体上的若干第二过滤孔，所述第二过滤孔为横条状，各第二过滤孔横向平行设置；
所述第三滤盘包括第三盘体和设置在第三盘体上的若干第三过滤孔，所述第三过滤孔为蜂窝状。
所述第一过滤孔的宽度大于第二过滤孔的宽度；
两个相邻的第一过滤孔之间的间距大于两个相邻的第二过滤孔之间的间距；
所述出水管道的内部上端设有排泄管道，所述排泄管道与转向管道连通，所述排泄管道的进水口处设有倾斜设置的筛网，所述筛网的倾斜方向与水流方向相同。
作为优选，所述扇形管道的夹角为90°。
作为优选，所述第一滤盘、第二滤盘和第三滤盘的厚度依次减小。
作为优选，所述第一滤盘、第二滤盘和第三滤盘均带有磁性。
作为优选，所述出水管道的管径等于弧形管道的弧形半径。
作为优选，所述第一台阶、第二台阶和第三台阶的高度均为沿着水流方向依次升高，所述第一台阶、第二台阶和第三台阶的高度相等，所述第一台阶、第二台阶、第三台阶沿着水流方向的长度依次减小，所述第一导流块、第二导流块和第三导流块的大小相同。
本发明的有益效果是，该用于水利水电工程的过滤系统通过三级过滤机构相互配合，层层递进，通过横竖交错的过滤方式，并且辅以磁力作用，能够对杂质以及金属铁屑进行有效地去除，并且在转向管道和出水管道的连接弯道处，借用离心力对金属铁屑进行二次去除，提升了过滤效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于水利水电工程的过滤系统的结构示意图；
图2是本发明的用于水利水电工程的过滤系统的第一滤盘的结构示意图；
图3是本发明的用于水利水电工程的过滤系统的第二滤盘的结构示意图；
图中：1.入水管道，2.转向管道，3.出水管道，4.扇形管道，5.第一滤盘，6.第一台阶，7.第一导流块，8.第二滤盘，9.第二台阶，10.第二导流块，11.第三滤盘，12.第三台阶，13.第三导流块，14.排污管道，15.排泄管道，51.第一过滤孔，51.第一盘体，81.第二过滤孔，82.第二盘体。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示，一种用于水利水电工程的过滤系统，包括依次连通的入水管道1、转向管道2和出水管道3，所述入水管道1与出水管道3平行，所述转向管道2与入水管道1垂直，所述转向管道2的两端均通过扇形管道4分别与入水管道1和出水管道2连通；
所述入水管道1内依次设有第一过滤机构、第二过滤机构和第三过滤机构，所述第一过滤机构包括第一滤盘5、第一台阶6和第一导流块7，所述第一滤盘5倾斜设置在入水管道1内且第一滤盘5的倾斜方向与水流方向相反，第一滤盘5的外周面与入水管道1的内壁无缝连接，所述第一台阶6固定在入水管道1的内壁上，所述第一导流块7位于第一滤盘5与入水管道1的内壁形成的夹角处，所述第一台阶6、第一导流块7和第一滤盘5沿着水流方向依次设置在入水管道1内，所述第一台阶6与第一导流块7之间设有间隙，所述第一台阶6与第一导流块7正对设置，所述入水管道1的内壁内设有排污管道14，所述入水管道1的内部通过第一台阶6与第一导流块7之间的间隙与排污管道14连通；
所述第二过滤机构包括第二滤盘8、第二台阶9和第二导流块10，所述第二滤盘8倾斜设置在入水管道1内且第二滤盘8的倾斜方向与水流方向相反，第二滤盘8的外周面与入水管道1的内壁无缝连接，所述第二台阶9固定在入水管道1的内壁上，所述第二导流块10位于第二滤盘8与入水管道1的内壁形成的夹角处，所述第二台阶9、第二导流块10和第二滤盘8沿着水流方向依次设置在入水管道1内，所述第二台阶9与第二导流块10之间设有间隙，所述第二台阶9与第二导流块10正对设置，所述入水管道1的内部通过第二台阶9与第二导流块10之间的间隙与排污管道14连通；
所述第三过滤机构包括第三滤盘11、第三台阶12和第三导流块13，所述第三滤盘11倾斜设置在入水管道1内且第三滤盘11的倾斜方向与水流方向相反，第三滤盘11的外周面与入水管道1的内壁无缝连接，所述第三台阶12固定在入水管道1的内壁上，所述第三导流块13位于第三滤盘11与入水管道1的内壁形成的夹角处，所述第三台阶12、第三导流块13和第三滤盘11沿着水流方向依次设置在入水管道1内，所述第三台阶12与第三导流块13之间设有间隙，所述第三台阶12与第三导流块13正对设置，所述入水管道1的内部通过第三台阶12与第三导流块13之间的间隙与排污管道14连通；
所述第一滤盘5包括第一盘体52和设置在第一盘体52上的若干第一过滤孔51，所述第一过滤孔51为竖条状，各第一过滤孔51竖向平行设置；
所述第二滤盘8包括第二盘体82和设置在第二盘体82上的若干第二过滤孔81，所述第二过滤孔81为横条状，各第二过滤孔81横向平行设置；
所述第三滤盘11包括第三盘体和设置在第三盘体上的若干第三过滤孔，所述第三过滤孔为蜂窝状。
所述第一过滤孔51的宽度大于第二过滤孔81的宽度；
两个相邻的第一过滤孔51之间的间距大于两个相邻的第二过滤孔81之间的间距；
这里通过三级过滤机构设置，过滤直径逐级减小，并且通过相互交错的第一过滤孔51和第二过滤孔81，改变了水流中的作用力，产生错流，并且通过倾斜设置的滤盘，在过滤到杂质后，利用水流的冲击力，将杂质冲刷到管道下方，并且最终流入到排污管道14内，提高了过滤效率，提升了过滤效果。
所述出水管道3的内部上端设有排泄管道15，所述排泄管道15与转向管道2连通，所述排泄管道15的进水口处设有倾斜设置的筛网，所述筛网的倾斜方向与水流方向相同。
作为优选，所述扇形管道4的夹角为90°。
作为优选，所述第一滤盘5、第二滤盘8和第三滤盘11的厚度依次减小。
作为优选，所述第一滤盘5、第二滤盘8和第三滤盘11均带有磁性。
作为优选，所述出水管道3的管径等于弧形管道4的弧形半径。
作为优选，所述第一台阶6、第二台阶9和第三台阶12的高度均为沿着水流方向依次升高，所述第一台阶6、第二台阶9和第三台阶12的高度相等，所述第一台阶6、第二台阶9、第三台阶12沿着水流方向的长度依次减小，所述第一导流块7、第二导流块10和第三导流块13的大小相同。
在滤盘前面设置台阶，主要是为了使得水流的最低端在过滤前进行一个抬升，防止最底部的水流对滤盘进行冲击，影响杂质的排放，这里三个台阶的长度依次减小，主要是为了匹配杂质的大小，越往后杂质的直径越小，而且最底部受到水流的冲击力也会逐渐减小，因为三个台阶高度相等，所以第一台阶6受到的冲击力最大，然后逐渐减小，这样第一台阶6的长度最长，带来的效果就是第一台阶6的坡度最小，这样起到的缓冲作用也是最明显，压强相对也会减小，而第二台阶9和第三台阶12逐渐减小，不仅可以节省材料，而且减小了台阶与入水管道1的面接触，降低了水流对入水管道1的间接冲击力的作用。
而导流块的作用则是防止杂质在滤盘底部堆积，形成一个斜坡，这样能使得杂质更加方便地进入到排污管道14内。
事实上，扇形管道4即为一个90°的弯管接头，当水流从转向管道2流入出水管道3时，会通过一个扇形管道4，即水流会产生一个90°的拐弯，而这个拐弯的角度事实上为一个四分之一圆，也就是说水流会沿着以扇形管道4的圆心作离心运动，而在前三道过滤机构中，带有磁力的滤盘能够吸附一部分铁屑杂质，还有一部分则无法过滤干净，细小的铁屑会随着水流进入到转向管道2内，而由于铁的密度是水的7.9倍，所以铁屑在经由弯道作离心运动时，会贴着水流最外围运动，这样就正好进入到设置在出水管道3内壁上的排污管道15内，进而与水流分开，实现过滤排放。
与现有技术相比，该用于水利水电工程的过滤系统通过三级过滤机构相互配合，层层递进，通过横竖交错的过滤方式，并且辅以磁力作用，能够对杂质以及金属铁屑进行有效地去除，并且在转向管道2和出水管道3的连接弯道处，借用离心力对金属铁屑进行二次去除，提升了过滤效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种用于水利水电工程的过滤系统，其特征在于，包括依次连通的入水管道、转向管道和出水管道，所述入水管道与出水管道平行，所述转向管道与入水管道垂直，所述转向管道的两端均通过扇形管道分别与入水管道和出水管道连通；
所述入水管道内依次设有第一过滤机构、第二过滤机构和第三过滤机构，所述第一过滤机构包括第一滤盘、第一台阶和第一导流块，所述第一滤盘倾斜设置在入水管道内且第一滤盘的倾斜方向与水流方向相反，第一滤盘的外周面与入水管道的内壁无缝连接，所述第一台阶固定在入水管道的内壁上，所述第一导流块位于第一滤盘与入水管道的内壁形成的夹角处，所述第一台阶、第一导流块和第一滤盘沿着水流方向依次设置在入水管道内，所述第一台阶与第一导流块之间设有间隙，所述第一台阶与第一导流块正对设置，所述入水管道的内壁内设有排污管道，所述入水管道的内部通过第一台阶与第一导流块之间的间隙与排污管道连通；
所述第二过滤机构包括第二滤盘、第二台阶和第二导流块，所述第二滤盘倾斜设置在入水管道内且第二滤盘的倾斜方向与水流方向相反，第二滤盘的外周面与入水管道的内壁无缝连接，所述第二台阶固定在入水管道的内壁上，所述第二导流块位于第二滤盘与入水管道的内壁形成的夹角处，所述第二台阶、第二导流块和第二滤盘沿着水流方向依次设置在入水管道内，所述第二台阶与第二导流块之间设有间隙，所述第二台阶与第二导流块正对设置，所述入水管道的内部通过第二台阶与第二导流块之间的间隙与排污管道连通；
所述第三过滤机构包括第三滤盘、第三台阶和第三导流块，所述第三滤盘倾斜设置在入水管道内且第三滤盘的倾斜方向与水流方向相反，第三滤盘的外周面与入水管道的内壁无缝连接，所述第三台阶固定在入水管道的内壁上，所述第三导流块位于第三滤盘与入水管道的内壁形成的夹角处，所述第三台阶、第三导流块和第三滤盘沿着水流方向依次设置在入水管道内，所述第三台阶与第三导流块之间设有间隙，所述第三台阶与第三导流块正对设置，所述入水管道的内部通过第三台阶与第三导流块之间的间隙与排污管道连通；
所述第一滤盘包括第一盘体和设置在第一盘体上的若干第一过滤孔，所述第一过滤孔为竖条状，各第一过滤孔竖向平行设置；
所述第二滤盘包括第二盘体和设置在第二盘体上的若干第二过滤孔，所述第二过滤孔为横条状，各第二过滤孔横向平行设置；
所述第三滤盘包括第三盘体和设置在第三盘体上的若干第三过滤孔，所述第三过滤孔为蜂窝状。
所述第一过滤孔的宽度大于第二过滤孔的宽度；
两个相邻的第一过滤孔之间的间距大于两个相邻的第二过滤孔之间的间距；
所述出水管道的内部上端设有排泄管道，所述排泄管道与转向管道连通，所述排泄管道的进水口处设有倾斜设置的筛网，所述筛网的倾斜方向与水流方向相同。
2.如权利要求1所述的用于水利水电工程的过滤系统，其特征在于，所述扇形管道的夹角为90°。
3.如权利要求1所述的用于水利水电工程的过滤系统，其特征在于，所述第一滤盘、第二滤盘和第三滤盘的厚度依次减小。
4.如权利要求1所述的用于水利水电工程的过滤系统，其特征在于，所述第一滤盘、第二滤盘和第三滤盘均带有磁性。
5.如权利要求1所述的用于水利水电工程的过滤系统，其特征在于，所述出水管道的管径等于弧形管道的弧形半径。
6.如权利要求1所述的用于水利水电工程的过滤系统，其特征在于，所述第一台阶、第二台阶和第三台阶的高度均为沿着水流方向依次升高，所述第一台阶、第二台阶和第三台阶的高度相等，所述第一台阶、第二台阶、第三台阶沿着水流方向的长度依次减小，所述第一导流块、第二导流块和第三导流块的大小相同。
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Inventor after: Jia Dazhou Inventor after: Su Xuerui Inventor after: Lei Yu Inventor after: Yin Zuying Inventor after: Jia Pengsheng Inventor after: Tian Liming Inventor after: Wu Pei Inventor after: Xie Zongxu Inventor after: Zhao Liang Inventor after: Zhang Guohui Inventor after: Qi Yanwei Inventor before: Xia Shijie |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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Effective date of registration: 20171110 Address after: 473000 No. 836, Zhongzhou Road, Nanyang, Henan Applicant after: Nanyang Design Institute of Water Conservancy Construction and Survey Applicant after: Henan agile water survey design and Research Co. Jia Pengsheng Applicant after: Jia Pengsheng Address before: 518000 B, building 14H, building 10, Tian Tian Qingyun garden, Shenzhen, Guangdong, Luohu District Applicant before: Xia Shijie |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant |