CN109750646A - 自动式拦污清污装置及拦污清污方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水环境技术领域，具体涉及自动式拦污清污装置及拦污清污方法。本拦污清污装置的固定拦污栅布置在河道的底部；所述的支撑机构布置在河道两侧的河岸上，转动拦污栅布置在支撑机构上；转动拦污栅通过驱动机构带动转动，转动拦污栅转动从水面上运动至水面下方，并经过固定拦污栅从水面下升出水面；驱动机构与控制单元相连，由控制单元进行控制。本发明提供自动式拦污清污装置及拦污清污方法，实现自动、高效、方便、集拦污与清污功能于一体的自动式拦污清污装置；能够持续拦污间歇提取污物的方式对污物进行清理。

Description

自动式拦污清污装置及拦污清污方法

技术领域

本发明属于水环境技术领域，具体涉及自动式拦污清污装置及拦污清污方法。

背景技术

在泵站等水利工程中，为保护水泵机组安全运行，防止河道中的污物堵塞水泵或者损害叶片，泵站一般在引水河道内或者进水流道河道前设有拦污栅，以拦截水流中所挟带的水草、树枝、动物尸体、废弃垃圾等。当机组运行后，如不及时清理拦污栅前聚集的污物，越聚越多的污物会在栅面形成阻碍从而抬高了泵前水头，导致拦污栅前后产生水位差，轻则影响了泵站出力，增加设备损耗，重则危及泵站正常工作，迫使机组停机处理污物。

我国早期建造的泵站大多未设置清污设施，原有的清污方式通过人工手工清理，采用长杆工具等方式进行污物打捞，工作条件恶劣，工作量大，效率低；或者设置两道拦污栅，轮流起吊进行污物的清理工作，效率低且因拦污栅位置一般处于站身下部，高度位置远低于工作桥而使得人工清污时人员处于不安全因素，易发生安全事故。故而需要提高清污的效率，增加自动的清污设施。因此设计一种自动拦污清污效果好、可自动清污且耗电量低的拦污清污装置对本领域人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明针对上述不足提供了一种自动式拦污清污装置及拦污清污方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明一种自动式拦污清污装置，包括固定拦污栅，转动拦污栅，支撑机构，驱动机构，控制单元；所述的固定拦污栅布置在河道的底部；所述的支撑机构布置在河道两侧的河岸上，转动拦污栅布置在支撑机构上；转动拦污栅通过驱动机构带动转动，转动拦污栅转动从水面上运动至水面下方，并经过固定拦污栅从水面下升出水面；驱动机构与控制单元相连，由控制单元进行控制。

本发明所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的转动拦污栅包括第一转动环，第二转动环，拦污片；所述的第一转动环与第二转动环的圆心处于同一水平直线；

所述的拦污片为若干个独立的片状体相互平行排列形成格栅结构；

所述的第一转动环与第二转动环之间沿环体外圆周排列布置若干个形成格栅结构的拦污片；第一转动环与第二转动环之间空心结构。

本发明所述的自动式拦污清污装置，所述的支撑机构包括固定支架，固定支架的两侧端分别设有第一齿轮与第二齿轮；转动拦污栅布置在固定支架上；第一齿轮与第一转动环相互啮合；第二齿轮与第二转动环相互啮合；第一齿轮与第二齿轮由外部驱动电机驱动旋转。

本发明所述的自动式拦污清污装置，若干个所述的拦污片的一端为固定侧，另一端为自由侧；固定侧布置在第一转动环与第二转动环之间；自由侧成勾状。

本发明所述的自动式拦污清污装置，所述的沿第一转动环与第二转动环的径向水平布置传送皮带；传送皮带的两侧分设有挡板。

本发明所述的自动式拦污清污装置，所述的传送皮带延伸出第一转动环或第二转动环；有外部驱动电机带动转动。

本发明所述的自动式拦污清污装置，所述的形成格栅结构的拦污片至少为三组。

本发明所述的自动式拦污清污装置，所述的固定拦污栅为格栅状态；拦污片勾状的自由侧低于固定拦污栅的顶部；固定拦污栅与河道底之间成一定角度倾斜。

本发明所述的自动式拦污清污装置的拦污清污方法，步骤如下：

1）达到预设的条件X时，控制单元启动齿轮驱动电机驱动齿轮转动，进行拦污作业；

2）、制转动拦污栅转动预设角度δ，控制单元控制齿轮驱动电机停止工作，进入清污状态；

3）、拦污片上的污物在重力作用下落到传送皮带上，控制单元启动驱动电机驱动传送皮带5，从而将污物通传送皮带运至岸边，清污过程结束。

本发明所述的自动式拦污清污装置的拦污清污方法，预设的条件在控制单元中进行设定，预设条件X为固定时间间隔条件或接收到的液位差信号条件。

有益效果

本发明提供自动式拦污清污装置及拦污清污方法，实现自动、高效、方便、集拦污与清污功能于一体的自动式拦污清污装置；能够持续拦污间歇提取污物的方式对污物进行清理。

本发明提供自动式拦污清污装置及拦污清污方法，设置在小型泵站的引水河道内或者进水流道河道前，一方面可以拦截河道中的污物，另一方面可以及时对污物进行清理，解决了由于不及时清理污物导致拦污栅被堵塞的难题，从而提高了泵站工程的运行效率与经济效益，其使用方便，可靠性高、拦污、清污效果理想。

附图说明

图1A为本发明的结构的正面示意图。

图1B为本发明的结构的侧面示意图。

图2为本发明的转动拦污栅结构示意图。

图3为本发明的工作过程拦污状态示意图。

图4为本发明的工作过程清污状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1A和图1B，其分别示出了本发明结构的正面示意图和侧面示意图。自动式拦污清污装置包括拦污装置、清污装置、控制单元。

自动式拦污清污装置的固定拦污栅1布置在河道的底部；支撑机构布置在河道两侧的河岸上，转动拦污栅2布置在支撑机构上；转动拦污栅2通过驱动机构（图中未示出）带动转动，转动拦污栅2转动从水面上运动至水面下方，并经过固定拦污栅1从水面下升出水面。

如图2，其示出了转动拦污栅2结构的正面示意图和侧面示意图。转动拦污栅包括第一转动环2-1和第二转动环2-2和n个拦污片2-3，其中n≥3；所述拦污片包括固定侧2-3-1和自由侧2-3-2，所述n个拦污片的固定侧2-3-1的一端2-3-1-1均匀分布在第一转动环2-1上并加以固定，所述n个拦污片的固定侧2-3-1的另一端2-3-1-2均匀分布在第二转动环2-2上并加以固定，所述相邻拦污片之间的角度为360/n度。

所述第一转动环2-1与第一齿轮3固定连接，所述第二转动环2-2与第二齿轮4固定连接。

如图3所示，支撑机构包括固定支架6，固定支架6的两侧端分别设有第一齿轮3与第二齿轮4；转动拦污栅2布置在固定支架6上；第一齿轮3与第一转动环2-1相互啮合；第二齿轮4与第二转动环2-2相互啮合；第一齿轮3与第二齿轮4由外部驱动电机（图中未示出）驱动旋转。

第一齿轮3和第二齿轮4分别通过固定支架6安装在河道的两侧，所述传送皮带5沿河道宽度方向从转动拦污栅2中穿过，且通过固定支架6进行固定。所述固定拦污栅1设置在河道中，所述转动拦污栅2的初始位置设置为，保证一个拦污片2-3垂直向下，且垂直向下的拦污片的自由侧2-3-2低于栅前最低水位，垂直向下的拦污片与固定拦污栅1相契合，即拦污片可以无阻碍的从固定拦污栅1的缝隙中穿过。

转动拦污栅2在拦污结束后转动预设的角度δ进行清污后，进入新一轮的循环，需要满足以下两点要求：

（一）保证新一轮的循环开始时处于初始位置（即保证一个拦污片2-3垂直向下，且垂直向下的拦污片的自由侧2-3-2低于栅前最低水位，垂直向下的拦污片与固定拦污栅1相契合），则转动拦污栅2每次转动的角度为：

其中k为大于1的整数。

（二）保证上一循环中开始时处于垂直向下的拦污片上拦截的污物能顺利在重力的作用下，沿拦污片的自由侧向拦污片的固定侧滑落，从而将污物掉落在传送皮带5上，则δ需满足以下条件：

即：

以n=5为例，则k=2，转动拦污栅在拦污结束后转动144°。

一种自动式拦污清污装置的工作过程如下：

初始状态下，也叫拦污状态，参见图3，固定拦污栅1与垂直向下拦污片相互配合进行污物的拦截，当达到控制单元中预设的条件X时，控制单元启动齿轮驱动电机驱动齿轮转动（第一齿轮3和第二齿轮4同时转动）预设角度δ，从而控制转动拦污栅2转动预设角度δ，控制单元控制齿轮驱动电机停止工作；之后进入清污状态，参见图4，拦污片上的污物在重力作用下落到传送皮带上，控制单元启动皮带驱动电机驱动传送皮带5，从而将污物通传送皮带5运至岸边，清污过程结束，控制单元控制皮带驱动电机停止工作，此时又回到初始状态（拦污状态），进入下一次循环。

所述条件X预先在控制单元中进行设定，其可以是固定的时间间隔，也可以液位差。当条件X为液位差的时候，可以通过在栅前和栅后分别设置液位传感器，栅前液位传感器与栅后液位传感器测出的实时液位值传输至控制单元，控制单元通过计算栅前与栅后的实时液位差并与预设的液位差进行比较，当实时液位差大于等于预设的液位差时，则控制单元进行下一步的工作。

可选的，固定拦污栅1沿水流方向倾斜设置在河道底部，在水流的冲击下以方便污物集中在固定拦污栅的上部，即垂直向下的与固定拦污栅1相契合的拦污片上。

可选的，拦污片2-3的自由侧2-3-2设置成勾状，防止在拦污片转动的过程中，待清理的污物沿拦污片2-3向自由侧2-3-2一端滑落。

可选的，传送皮带5沿传输方向的两侧设置挡板7，防止拦污片2-3上的污物落到传送皮带5的两侧。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.自动式拦污清污装置，其特征在于：包括固定拦污栅（1），转动拦污栅（2），支撑机构，驱动机构，控制单元；所述的固定拦污栅（1）布置在河道的底部；所述的支撑机构布置在河道两侧的河岸上，转动拦污栅（2）布置在支撑机构上；转动拦污栅（2）通过驱动机构带动转动，转动拦污栅（2）转动从水面上运动至水面下方，并经过固定拦污栅（1）从水面下升出水面；驱动机构与控制单元相连，由控制单元进行控制。

2.根据权利要求1所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的转动拦污栅（2）包括第一转动环（2-1），第二转动环（2-2），拦污片（2-3）；所述的第一转动环（2-1）与第二转动环（2-2）的圆心处于同一水平直线；

所述的拦污片（2-3）为若干个独立的片状体相互平行排列形成格栅结构；

所述的第一转动环（2-1）与第二转动环（2-2）之间沿环体外圆周排列布置若干个形成格栅结构的拦污片（2-3）；第一转动环（2-1）与第二转动环（2-2）之间空心结构。

3.根据权利要求1或2所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的支撑机构包括固定支架（6），固定支架（6）的两侧端分别设有第一齿轮（3）与第二齿轮（4）；转动拦污栅（2）布置在固定支架（6）上；第一齿轮（3）与第一转动环（2-1）相互啮合；第二齿轮（4）与第二转动环（2-2）相互啮合；第一齿轮（3）与第二齿轮（4）由外部驱动电机驱动旋转。

4.根据权利要求2所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：若干个所述的拦污片（2-3）的一端为固定侧（2-3-1），另一端为自由侧（2-3-2）；固定侧（2-3-1）布置在第一转动环（2-1）与第二转动环（2-2）之间；自由侧（2-3-2）成勾状。

5.根据权利要求2所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的沿第一转动环（2-1）与第二转动环（2-2）的径向水平布置传送皮带（5）；传送皮带（5）的两侧分设有挡板（7）。

6.根据权利要求5所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的传送皮带（5）延伸出第一转动环（2-1）或第二转动环（2-2）；有外部驱动电机带动转动。

7.根据权利要求3所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的形成格栅结构的拦污片（2-3）至少为三组。

8.根据权利要求1或4所述的自动式拦污清污装置，其特征在于：所述的固定拦污栅（1）为格栅状态；拦污片（2-3）勾状的自由侧（2-3-2）低于固定拦污栅（1）的顶部；固定拦污栅（1）与河道底之间成一定角度倾斜。

9.根据上述权利要求1至8任意一项所述的自动式拦污清污装置的拦污清污方法，其特征在于：步骤如下：

1）达到预设的条件时，控制单元启动齿轮驱动电机驱动齿轮转动，进行拦污作业；

2）、制转动拦污栅转（2）动预设角度δ，控制单元控制齿轮驱动电机停止工作，进入清污状态；

3）、拦污片上的污物在重力作用下落到传送皮带（5）上，控制单元启动驱动电机驱动传送皮带（5），从而将污物通传送皮带运至岸边，清污过程结束。

10.根据权利要求9所述的自动式拦污清污装置的拦污清污方法，其特征在于：预设的条件在控制单元中进行设定，预设条件为固定时间间隔条件或接收到的液位差信号条件。