CN109736277B - 一种海上快速吸污装置及其吸污围栏和吸污围栏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海上快速吸污装置及其吸污围栏和吸污围栏系统。一种海上快速吸污装置，包括通气管，设于通气管外周的气囊，及设于气囊外周的吸污材料；所述通气管用于通入高压气体或通入真空；所述通气管通过设有的连接结构分别与气囊、吸污材料联通，以使通气管对气囊充气、对吸污材料回收污染物。本装置回收效果好，效率高，结构简单，自动化程度高。利用本吸污装置形成的吸污围栏，可以用在大面积的污染区域，对污染源进行拦截并回收，有效的对污染源进行控制。吸污围栏、卷绕机及泵站形成的系统，体积小，运输和储藏方便，使用便捷，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及水上清洁设备，更具体地说是指一种海上快速吸污装置及其吸污围栏和吸污围栏系统。
背景技术
由于人类活动的频繁，海洋、河流、湖泊等受到的污染越来越严重，并且受到污染还会衍生出次污染。海洋、河流、湖泊等受到污染，大多数是因为水面上的漂浮物，所以如何拦截、回收漂浮物成为世界难题。
由于污染物(如溢油)漂浮在水面，不定性强，扩散快，而且污染面积大，难于收集。一旦污染了，不及时的进行拦截会引起更加大的后果。
中国专利公开了一种水面垃圾收集装置(CN201811290999.2)，包括：浮筒单元，以及分别与所述浮筒单元相连的漩涡发生器和垃圾吸收单元；其中所述浮筒单元包括具有垃圾收容腔体的筒体和设于所述筒体外周侧壁上的以使筒体能漂浮于水域表面的浮桶。筒体的顶端可拆卸式设有一筒盖，该筒盖的侧壁均匀设置有至少两个垃圾吸入口。垃圾吸入口与所述垃圾收容腔体相连通。漩涡发生器设于所述浮桶底部；以及所述垃圾吸收单元包括设于所述筒体底部的适于对垃圾收容腔体内部的水进行抽吸的抽水机。上述专利不具有拦截功能，不能大规模的进行拦截和收集，对海洋、河流、湖泊等大型场合适用性不强；而且自动化程度不高。还有就是，通过机械性质的回收，回收率低，结构件较为复杂，体积庞大，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种海上快速吸污装置及其吸污围栏和吸污围栏系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种海上快速吸污装置，包括通气管，设于通气管外周的气囊，及设于气囊外周的吸污材料；所述通气管用于通入高压气体或通入真空；所述通气管通过设有的连接结构分别与气囊、吸污材料联通，以使通气管对气囊充气、对吸污材料回收污染物。
其进一步技术方案为：所述吸污材料为吸油棉、疏水吸油毡、疏水三维织物中的一种或多种。
其进一步技术方案为：所述吸污材料外周包裹有固定网；所述通气管内部设有缆索。
其进一步技术方案为：所述通气管与气囊之间设有套筒；所述套筒的外周与气囊固定联接。
其进一步技术方案为：所述连接结构包括与旋转联接于通气管外侧的安装壳，正向单向阀及反向单向阀；所述安装壳内部设有内腔，且所述内腔通过设有的第一通道与气囊联通、设有的第二通道与吸污材料联通；所述正向单向阀设于第一通道，反向单向阀设于第二通道，以使通气管对气囊充气、对吸污材料排污。
其进一步技术方案为：所述安装壳两端通过设有的密封轴承与通气管旋转联接；所述安装壳与通气管之间设有若干个密封圈。
其进一步技术方案为：所述安装壳两端通过设有的密封轴承与通气管旋转联接；所述安装壳与通气管之间设有旋转接头；所述旋转接头进气端与通气管联通，出气端与安装壳的内腔联通。
其进一步技术方案为：所述第二通道的输出端延伸有若干个收集管，且均布于吸污材料内侧；所述收集管外周均布有若干个收集孔，以使与吸污材料联通。
其进一步技术方案为：收集管外周包裹有用于隔水的过滤膜。
其进一步技术方案为：第二通道为至少两条，以使增大与吸污材料的接触面积，提高吸污效率。
其进一步技术方案为：所述气囊设有放气口。通气管为软管，且软管两端封闭；所述软管内部设有缆索(为钢缆)，缆索两端从通气管的封闭端伸出。
其进一步技术方案为：还包括与通气管旋转联接的挡框；所述挡框中部与通气管旋转联接，两端延伸至气囊上侧及下侧。
一种水上拦截及吸污围栏，包括若干个上述的吸污装置；所述吸污装置依次联接，以形成围栏结构；所述通气管与设有的泵站联通。通气管的两端与动力船固定联接，在工作时，动力船从围栏的两端拖动，围栏在水面上运动，在水面的阻力作用下，吸污材料、气囊会绕着通气管旋转，由于吸污材料具有疏水的特性，不断对水面的污染物进行吸取。在吸污材料对污染物吸收饱和时，通气管通入真空，在正向单向阀及反向阀的作用下，第一通道关闭，第二通道打开，通气管对吸污材料回收污染物。
一种吸污围栏系统，包括上述的吸污围栏，用于收放吸污围栏的卷绕机，及用以给吸污围栏提供气源的泵站；所述缆索一端与卷扬机固定联接，另一端与动力船固定联接，以对围栏放出。卷绕机、泵站设置在岸边或船上。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明吸污装置利用通气管给气囊供气，以控制浮力，进而适应不同的污染环境；吸污材料可以通过吸附的形式对污染物进行吸附，吸附饱满后，通气管通入真空，以对污染物进行吸取回收。本装置回收效果好，效率高，结构简单，自动化程度高。利用本吸污装置形成的吸污围栏，可以用在大面积的污染区域，对污染源进行拦截并回收，有效的对污染源进行控制。吸污围栏、卷绕机及泵站形成的系统，体积小，运输和储藏方便，使用便捷，自动化程度高。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明一种海上快速吸污装置的立体结构图；
图2为本发明一种海上快速吸污装置的中间剖视图；
图3为本发明一种海上快速吸污装置的另一实施例的中间剖视图；
图4为本发明一种海上快速吸污装置的收集管结构图；
图5为本发明一种海上快速吸污装置的圆形连接结构侧视简图；
图6为本发明一种海上快速吸污装置的方形连接结构侧视简图
图7为本发明一种海上快速吸污装置的带挡框的立体结构图；
图8为本发明一种水上拦截及吸污围栏的简视图；
图9为本发明一种吸污围栏系统的简视图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1至图9本发明实施例的图纸。
一种海上快速吸污装置Q，如图1至图2所示，包括通气管10，设于通气管10外周的气囊11，及设于气囊11外周的吸污材料12。通气管10用于通入高压气体或通入真空。通气管10通过设有的连接结构13分别与气囊11、吸污材料12联通，以使通气管10对气囊11充气、对吸污材料12回收污染物。气囊11可以增加浮力，同时控制气囊11的进气量，可以控制浮力大小，以适应不同的污染环境。
优选的，吸污材料12为吸油棉、疏水吸油毡、疏水三维织物中的一种或多种，除此之外，吸污材料12还可以为超疏水网材料、利用纳米纤维素与石墨烯的特性通过浸涂法获得的亲油疏水海绵、高性能围油栏材料、水下有机物吸附材料等系列产品。
吸污材料12外周包裹有固定网14，用于固定吸污材料12，并且还可以让污染物从固定网14的间隙进入吸污材料12内。
其中，为了增加柔韧性和强度，通气管10内部设有缆索15。通气管10为软管，且软管两端封闭。软管内部的缆索15(优选为钢缆，且钢缆外侧包裹有耐腐蚀、抗拉伸等特点的保护层；或为其它高分子材料制成的缆索)两端从通气管10的封闭端伸出，在拖拽整个装置的时候，用以与其它物件固定。
通气管10与气囊11之间设有套筒16。套筒16的外周与气囊11固定联接，转动时，套筒16与气囊11形成有间隙，以使套筒16绕通气管10转动，避免气囊11与通气管10相互磨损。
如图2所示，连接结构13包括与旋转联接于通气管10外侧的安装壳131，正向单向阀132及反向单向阀133。安装壳131内部设有内腔134，且所述内腔134通过设有的第一通道135与气囊11联通、第二通道136与吸污材料12联通。正向单向阀132设于第一通道135，反向单向阀133设于第二通道136，以使通气管10对气囊11充气、对吸污材料12排污。吸污材料12吸满污染物时，通气管10通入真空，正向单向阀132在气囊11压力的作用下关闭，反向单向阀133在气压的作用下打开，同时在真空的作用下，对吸污材料12的污染物进行吸取，从通气管10排出。
优选的，连接结构13整个埋在吸污材料12的内侧，能避免连接结构13的损坏，延长寿命。
安装壳131两端通过设有的密封轴承137与通气管10旋转联接。其中，密封轴承137为非金属耐磨、耐腐蚀轴承。安装壳131与通气管10之间设有若干个密封圈138，用于对通气管10与连接结构13之间的密封。密封圈138为耐腐蚀、耐磨材料制造。
在另外的实施例中，如图3所示，安装壳131两端通过设有的密封轴承137与通气管10旋转联接。安装壳131与通气管10之间设有旋转接头139。旋转接头139进气端与通气管10联通，出气端与安装壳131的内腔134联通。旋转接头139密封镶嵌在安装壳131内侧。
优选的，如图2、4、5所示，第二通道136的输出端延伸有若干个收集管17，且均布于吸污材料12内侧。收集管17外周均布有若干个收集孔171，以使与吸污材料12联通。收集管17外周包裹有用于隔水的过滤膜172。第二通道136为至少两条，以使增大与吸污材料12的接触面积，提高吸污效率。收集管17像人的神经网络一样布置于吸污材料12内，在吸污材料12对污染物吸附后，收集管17与通气管10联通，通入真空，污染物通过收集孔171进入收集管17，再汇集到通气管10内。
如图6所示，连接结构13为扁平的方块或圆柱形，以方便卷收。
优选的，如图1所示，气囊11设有放气口111,并延伸至吸污材料12的外侧，在回收整个装置时，可以将气囊11内的气体放出，更好的收藏和运输。
其中，如图7所示，为了使整个吸污装置在工作的时候，防止波浪或距离水面以下污染物扩散，还包括与通气管10旋转联接的挡框18。挡框18中部与通气管10旋转联接，两端延伸至气囊11上侧及下侧。挡框18位于吸污装置上侧的部分，可以对阻挡波浪对于污染物的扩散；挡框18位于装置下侧的部分，可以对水面之下的污染物阻挡，防止扩散。优选的，挡框18的重力中心集中于下端或在下端设置配重181，使得在工作时，挡框18为直立或倾斜状态。
一种水上拦截及吸污围栏Q3，如图8所示，包括若干个上述的吸污装置Q。吸污装置Q依次联接，以形成围栏结构。通气管10与设有的泵站Q1联通。通气管10的两端与动力船Q2(泵站Q1设置在动力船Q2上)固定联接，在工作时，动力船Q2从围栏的两端拖动，围栏在水面上运动，水面的阻力作用下，吸污材料12、气囊11会绕着通气管10旋转，由于吸污材料12具有疏水的特性，不断对水面的污染物进行习性吸取。在吸污材料12对污染物吸收饱和时，通气管10通入真空，在正向单向阀132及反向阀的作用下，第一通道135关闭，第二通道136打开，通气管10对吸污材料12回收污染物。
吸污材料12可以分别对水上原油、重油、轻油、柴油汽油、有机化学液体及水下有机化学液体等的高效吸附与回收。针对分散在水中的乳化油，吸污材料12可以为疏油亲水乳化油分离材料。藻类的污染也不容忽视，对于消灭藻类最佳期是细胞分裂时，利用吸污材料对还处于细胞时期将其吸附。
在海上养殖业比较密集的地方，由于投料喂养，污染比较严重，而且扩散比较快，会造成严重次污染，本围栏设置在养殖区外侧，能有效的遏制投料残渣的扩散，减少次污染发生。
一种吸污围栏系统，如图9所示，包括上述的吸污围栏Q3，用于收放吸污围栏Q3的卷绕机Q4，及用以给吸污围栏Q3提供气源的泵站Q1。缆索15一端与卷扬机Q4固定联接，另一端与动力船Q2固定联接，以对围栏放出。卷绕机Q4、泵站Q1设置在岸边或船上。
由于运输和储藏的要求，围栏系统就要求体积小，重量轻，使用方便，所以将吸污围栏Q3收卷在卷扬机上，使得卷扬机可以放在岸边或船上；在对放出吸污围栏Q3时，泵站Q1可以同时工作。
综上所述，本发明吸污装置利用通气管给气囊供气，以控制浮力，进而适应不同的污染环境；吸污材料可以通过吸附的形式对污染物进行吸附，吸附饱满后，通气管通入真空，以对污染物进行回收。本装置回收效果好，效率高，结构简单，自动化程度高。利用本吸污装置形成的吸污围栏，可以用在大面积的污染区域，对污染源进行拦截并回收，有效的对污染源进行控制。吸污围栏、卷绕机及泵站形成的系统，体积小，运输和储藏方便，使用便捷，自动化程度高。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种海上快速吸污装置，其特征在于，包括通气管，设于通气管外周的气囊，及设于气囊外周的吸污材料；所述通气管用于通入高压气体或通入真空；所述通气管通过设有的连接结构分别与气囊、吸污材料联通，以使通气管对气囊充气、对吸污材料回收污染物；
所述连接结构包括与旋转联接于通气管外侧的安装壳，正向单向阀及反向单向阀；所述安装壳内部设有内腔，且所述内腔通过设有的第一通道与气囊联通、设有的第二通道与吸污材料联通；所述正向单向阀设于第一通道，反向单向阀设于第二通道，以使通气管对气囊充气、对吸污材料排污；所述安装壳两端通过设有的密封轴承与通气管旋转联接；所述安装壳与通气管之间设有若干个密封圈；或所述安装壳两端通过设有的密封轴承与通气管旋转联接；所述安装壳与通气管之间设有旋转接头；所述旋转接头进气端与通气管联通，出气端与安装壳的内腔联通；所述第二通道的输出端延伸有若干个收集管，且均布于吸污材料内侧；所述收集管外周均布有若干个收集孔，以使与吸污材料联通。
2.根据权利要求1所述的一种海上快速吸污装置，其特征在于，所述吸污材料为吸油棉、疏水吸油毡、疏水三维织物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种海上快速吸污装置，其特征在于，所述吸污材料外周包裹有固定网；所述通气管内部设有缆索。
4.根据权利要求1所述的一种海上快速吸污装置，其特征在于，所述通气管与气囊之间设有套筒；所述套筒的外周与气囊固定联接。
5.根据权利要求1所述的一种海上快速吸污装置，其特征在于，还包括与通气管旋转联接的挡框；所述挡框中部与通气管旋转联接，两端延伸至气囊上侧及下侧。
6.一种水上拦截及吸污围栏，其特征在于，包括若干个权利要求1至5任一项所述的吸污装置；所述吸污装置依次联接，以形成围栏结构；所述通气管与设有的泵站联通。
7.一种吸污围栏系统，其特征在于，包括权利要求6所述的吸污围栏，用于收放吸污围栏的卷绕机，及用以给吸污围栏提供气源的泵站；所述缆索一端与卷扬机固定联接，另一端与动力船固定联接，以对围栏放出；所述卷绕机、泵站设置在岸边或船上。
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