CN111519682A - 一种无动力吸沙装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种无动力吸沙装置及方法。向储水罐注满水，所有阀门都关闭且垂直重力吸头在水下，打开加水阀和出气阀，往虹吸管内注水，当虹吸启动阀进水后，动力发生管出口端水位达到一定高度时，垂直重力吸头入口端的水就会开始往动力发生管出口端流水，虹吸启动阀由原来的动力发生管底部随着虹吸启动阀阀口流量的加大逐渐升到一侧全开，虹吸管路正式启动。本发明通过吸沙管将水库中的泥沙及时的排出水库，可根据现场实际情况和需要人为设定动力发生管的长度，整个吸沙过程无动力消耗、无阀门阻力，只要小于管径的杂物都可以通过，吸沙效率高省工省力，操作方便、安全、环保、节能。适宜作为一种无动力吸沙装置及方法使用。

Description

一种无动力吸沙装置及方法

技术领域

本发明涉及水库清淤排沙领域，具体地说是一种无动力吸沙装置及方法。

背景技术

在人们的生产生活过程中，水是一种人类赖以生存和不可再生的物质资源，而水库是确保水资源不流失的一个大容器，在大坝高度固定不变的情况下，它的有效容积将直接影响到水库的贮水能力和实际使用能力，而水库的定期清淤排沙直接影响到水库的有效容积。水库一般都设在两山或群山之间的下游附近，每年夏季从天上降下来的雨水，通过山与沟和地面之间的位差，自然的收集到水库内日积月累，水库的存水量越来越多，同样，山与沟和平地之间的泥沙等受到环境破坏的影响和位差的优势，随着时间增长，其水库内的泥沙等也越积越多，尤其是在特大暴雨的影响下，所造成的山洪爆发，对山体泥沙的冲洗更为严重，水库实际贮水量越来越小，使水库的贮水、供水能力达不到设计和使用要求。另外由于贮水能力的降低，也容易给水库大坝带来一定的风险和压力，严重的可造成溃坝。

现有的清理水库泥沙方式是待水库水放净后，进入大型机械进行彻底清理，再对水库全方位的进行加固修理，来恢复水库原有的能力；另外还有利用清沙船进行清理，但水底泥沙沉积在底层板结很牢固，且还有很多较大石块和其他杂质等及其他因素的影响，在清沙船进入后也不能解决；并且有些山区清沙船是无法进入的，此问题亟需解决。

发明内容

为了解决现有水库泥沙过多导致的贮水量减少，影响水库的使用能力的问题，本发明提供了一种无动力吸沙装置及方法。该装置利用虹吸原理通过吸沙管将水库中的泥沙通过虹吸管排出水库，解决水库底部淤泥长期沉积导致水库贮水能力下降给水库溃坝风险的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种无动力吸沙装置，包括聚氨酯保温管、储水罐和虹吸管弯头。所述聚氨酯保温管漂浮在水面上，一端通过金属软管与垂直重力吸头连接，另一端通过金属软管与虹吸管弯头连接。

在所述的虹吸管弯头上端通过带阀门的进水管和带阀门的换气管连接储水罐。所述虹吸管弯头的另一侧通过法兰连接动力发生管；所述动力发生管底端用固定轴连接虹吸启动阀。

所述垂直重力吸头底部安装有潜水镜。

所述聚氨酯保温管上设有放空阀。

所述虹吸管弯头上设有放空阀，底部固定在溢洪坝上。

所述储水罐上分别设有加水阀和出气阀。

所述虹吸启动阀为旋转斗状结构。

所述溢洪坝上部安装有可视镜头。

所述金属软管与垂直重力吸头、聚氨酯保温管、虹吸管弯头之间通过法兰连接。

所述垂直重力吸头通过缆绳与浮船的滑轮连接。

使用方法

向储水罐注满水，所有阀门都关闭且垂直重力吸头在水下，打开加水阀和出气阀，开始往虹吸管内注水，当虹吸启动阀进水后，整个虹吸管路与储水罐便形成了一个密闭空间，当动力发生管出口端水位达到一定高度时，垂直重力吸头入口端的水就会在位差作用下，开始往动力发生管出口端流水，这时即可关闭加水阀和出气阀，观察虹吸启动阀的出水水流量会逐渐加大，虹吸启动阀由处于原来的动力发生管底部逐渐随着虹吸启动阀阀口流量的加大也逐渐升到一侧全开，虹吸管路正式启动，一旦垂直重力吸头端受阻不通水或水量减小时，虹吸启动阀就会自动关闭或开启度减小，这时的虹吸启动阀就变成一个虹吸保护阀。

积极效果：本发明通过吸沙管和虹吸管弯头将水库中的泥沙排出水库，可根据现场实际情况和需要人为设定动力发生管的长度，整个吸沙过程无动力消耗、无阀门阻力，只要小于管径的杂物都可以通过，吸沙效率高省工省力，操作方便、安全、环保、节能，减少水库因清沙大修时的水资源浪费。适宜作为一种无动力吸沙装置及方法使用。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明浮船示意图。

图中：1.垂直重力吸头，2.金属软管，3.聚氨酯保温管，4.加水阀，5.出气阀，6.储水罐，7.带阀门的换气管，8.动力发生管，9.虹吸启动阀，10.溢洪坝，11.放空阀，12.带阀门的进水管，13.虹吸管弯头，14.潜水镜，15.可视镜头。

具体实施方式

如图所示，一种无动力吸沙装置，包括聚氨酯保温管3、储水罐6和虹吸管弯头13。所述聚氨酯保温管3漂浮在水面上，一端通过金属软管2与垂直重力吸头1连接，另一端通过金属软管2与虹吸管弯头13连接。

在所述的虹吸管弯头13上端通过带阀门的进水管12和带阀门的换气管7连接储水罐6。所述虹吸管弯头13的另一侧通过法兰连接动力发生管8；所述动力发生管8底端用固定轴连接虹吸启动阀9。

所述垂直重力吸头1底部安装有潜水镜14。

所述聚氨酯保温管3上设有放空阀11。

所述虹吸管弯头13上设有放空阀11，底部固定在溢洪坝10上。

所述储水罐6上分别设有加水阀4和出气阀5。

所述虹吸启动阀9为旋转斗状结构。

所述溢洪坝10上部安装有可视镜头15。

所述金属软管2与垂直重力吸头1、聚氨酯保温管3、虹吸管弯头13之间通过法兰连接。

所述垂直重力吸头1通过缆绳与浮船的滑轮连接。

使用方法

向储水罐6注满水，所有阀门都关闭且垂直重力吸头1在水下，打开加水阀4和出气阀5，开始往虹吸管内注水，当虹吸启动阀9进水后，整个虹吸管路与储水罐6便形成了一个密闭空间，所以动力发生管8端进一点水，水位增加一点，垂直重力吸头1端也要进一点水，水位增加一点，因为密闭空间压力是相同的，水位也是相同的，当动力发生管8出口端水位达到一定高度时，垂直重力吸头1入口端的水就会在位差作用下，开始往动力发生管8出口端流水，这时即可关闭加水阀4和出气阀5，观察虹吸启动阀9的出水水流量会逐渐加大，虹吸启动阀由原来的动力发生管8底部逐渐随着虹吸启动阀9阀口流量的加大也逐渐升到一侧全开，虹吸管路正式启动，一旦垂直重力吸头1端受阻不通水或水量减小时，虹吸启动阀9就会自动关闭或开启度减小，这时的虹吸启动阀9就变成一个虹吸保护阀。也就避免了虹吸管路因垂直重力吸头端堵塞导致动力发生管端进气的现象发生，因为该装置在整个吸沙过程中，流量是不固定的随时在变，堵塞和受阻也是经常的，正因为有了虹吸保护阀，才使无动力吸沙装置在整个吸沙过程中，始终保持虹吸不被破坏，吸沙得以连续正常运转。

操作方法：

1、在确定该装置所有阀门均为关闭状态时，打开贮水罐上的出气阀和带阀门的加水阀，开始加水，满水后分别关闭出气阀和加水阀；

2、在水库已存水并需要清沙时，打开虹吸管路上带阀门的换气管和带阀门的进水管，开始往虹吸管弯头内注水；

3、当出口端大量满水流水时，动力发生管启动，同时虹吸启动阀自动打开，关闭带阀门的换气管和带阀门的进水管使虹吸管路进入正常排放使用状态，注意调节入口处的重力垂直吸头截面与底部距离；

4、在流量需要减小或关闭时，打开放空阀或操作现场入口处的放空阀，观察流量变化，待流量合适时关闭放空阀；

5、当该装置在一段时间内都不需要使用时，将所有阀门打开，放掉所有存水，再关上即可，下次再用。

工作过程：

当一座水库经过长期使用后，沉积的泥沙越来越多，需要清理时，将已安装完毕的无动力吸沙装置，打开其储水罐顶上的出气阀和加水阀，开始加水，满水后，分别关闭出气阀和加水阀，打开换气阀和进水阀，开始往虹吸管内加水，加水前需检查虹吸管路上的两个放空阀是否关闭，垂直重力吸头是否放在水中，注意垂直重力吸头离底部要有一定距离，虹吸启动阀是否灵活好用，是否在自动关闭状态，即虹吸启动阀是否在动力发生管底端，注意观察出水流量的变化，当出口端大量满水流水时，动力发生器启动，虹吸启动阀自动启动并全开，即虹吸启动阀自动旋转到动力发生管一侧的状态，关闭换气阀和进水阀，这时，虹吸管路启动，整个无动力吸沙装置处于正式运行状态，吸沙过程需要一条分体可现场安装的浮船和一组滑轮绳索配合，注意随时调节和保持好垂直重力吸头的垂直度并与底面距离0-5mm遇到板结牢固的地方，可上下移动冲撞底部沙层，依靠装置的强大吸力和在垂直重力吸头的重力冲撞下，一般的沉积层包括各种石块等均可吸出，沙层很快就会被打出一个洞，再用垂直重力吸头处的潜水镜观察吸沙状况，之后，再前后左右移动，吸到其他地方，吸出后的沙石等用皮带运输机或铲车直接装车运往其它地方。出来的水顺势直接外流，如果出来的水没处流，可另加装一台低功率大流量泵直接打到水库内再利用，当该装置流量需要减小时，随时可以打开现场的放空阀，用现场的可视镜头观察出口流量变化情况，注意调节，如果需要关闭并在一段时间内都不需要使用时，将所有阀门打开，放掉所有的存水，再关上即可下次再用。

本发明聚氨酯保温管、金属软管和虹吸管等的长度、管径、数量都可以根据需要而定，垂直重力吸头可以移动到水下任意位置工作，能够减少因水库清沙大修造成的水资源浪费。适用于各种类型具有水库位差条件及人造位差条件的场所清淤排沙，如海上或水下施工现场的泥沙、石块、沉船物料的吸取，以及各行各业具有位差条件或人造位差条件需要排放的液体或带颗粒杂质的污水处理，以及高位储槽储罐液体的排放和远距离输送。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无动力吸沙方法，其特征是：

向储水罐（6）注满水，所有阀门都关闭且垂直重力吸头（1）在水下，打开带阀门的加水管（12）和带阀门的换气管（7），开始往虹吸管内注水，当虹吸启动阀（9）进水后，整个虹吸管路与储水罐（6）便形成了一个密闭空间，当动力发生管（8）出口端水位达到一定高度时，垂直重力吸头（1）入口端的水就会在位差作用下，开始往动力发生管（8）出口端流水，这时即可关闭带阀门的加水管（12）和带阀门的换气管（7），观察虹吸启动阀（9）的出水水流量会逐渐加大，虹吸启动阀（9）由原来的动力发生管（8）底部逐渐随着虹吸启动阀（9）阀口流量的加大也逐渐升到一侧全开，虹吸管路正式启动，一旦垂直重力吸头（1）端受阻不通水或水量减小时，虹吸启动阀（9）就会自动关闭或开启度减小，这时的虹吸启动阀（9）就变成一个虹吸保护阀。

2.一种无动力吸沙装置，其特征是：包括聚氨酯保温管（3）、储水罐（6）和虹吸管弯头（13），所述聚氨酯保温管（3）漂浮在水面上，一端通过金属软管（2）与垂直重力吸头（1）连接，另一端通过金属软管（2）与虹吸管弯头（13）连接；

在所述的虹吸管弯头（13）上端通过带阀门的进水管（12）和带阀门的换气管（7）连接储水罐（6）；所述虹吸管弯头（13）的另一侧通过法兰连接动力发生管（8）；所述动力发生管（8）底端用固定轴连接虹吸启动阀（9）。

3.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述垂直重力吸头（1）底部安装有潜水镜（14）。

4.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述聚氨酯保温管（3）上设有放空阀（11）。

5.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述虹吸管弯头（13）上设有放空阀（11），底部固定在溢洪坝（10）上。

6.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述储水罐（6）上分别设有加水阀（4）和出气阀（5）。

7.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述虹吸启动阀（9）为旋转斗状结构。

8.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述溢洪坝（10）上部安装有可视镜头（15）。

9.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述金属软管（2）与垂直重力吸头（1）、聚氨酯保温管（3）、虹吸管弯头（13）之间通过法兰连接。

10.根据权利要求2所述的一种无动力吸沙装置，其特征是：所述垂直重力吸头（1）通过缆绳与浮船的滑轮连接。

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