CN112999707B - 一种高效防堵旋流沉砂池装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效防堵旋流沉砂池装置，属于沉砂池除砂技术领域，包括中空设置且底部开口的沉砂池本体、控制装置、罗茨鼓风机、砂水分离器和多级高压离心泵，所述沉砂池本体的顶部固定连接有盖板，所述盖板的顶部安装有驱动装置，所述驱动装置的驱动轴贯穿盖板并连接有螺旋桨叶。该防堵塞旋流沉砂装置利用多级高压离心泵将水快速的输送到沉砂池本体中的密封装置上，利用高压的水流对沉淀在密封装置表面板结成块的砂粒进行冲散，同时还可以对砂粒的位置进行升起，以便于沉砂池本体内部的砂粒被提砂组合件输送到砂水分离器内，避免出现排砂不畅和堵塞等现象，无需人工定期对沉砂池本体内部进行清理，节省了大量的人力物力。

Description

一种高效防堵旋流沉砂池装置

技术领域

本发明涉及沉砂池除砂技术领域，更具体地说，特别涉及一种高效防堵旋流沉砂池装置。

背景技术

旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池由流入口，流出口，沉砂区，砂斗、涡轮驱动装置以及排砂系统等组成。污水由流入口切线方向流入沉砂区，进水渠道设一跌水堰，使可能沉积在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；还设有一挡板，使水流及砂子进入沉砂池时向池底流行，并加强附壁效应。在沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持环流。桨板、挡板和进水水流组合在一起，旋转的涡轮叶片使砂粒呈螺旋形流动，促进有机物和砂粒的分离，由于所受离心力不同，相对密度较大的砂粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗；而较轻的有机物，则在沉砂池中间部分与砂子分离，有机物随出水旋流带出池外。通过调整转速，可以达到最佳的沉砂效果。

现有的除砂方式一般有两种：

平流式沉砂池采用平流沉淀的方式进行除砂，因此只有污水在沉砂池中的运行时间等于或大于设计的砂粒沉降时间，才有除砂效果。但在实际应用中，进水的水量及砂量不断变化。因此当进水量变化较大时，平流沉砂效果难以保证。曝气沉砂池的特点是通过曝气形成水旋流产生洗砂作用，以提高除砂及有机物分离效率。但实际应用中，由于旋流速度难以测定，只能通过调节曝气量来控制，而气量过大虽然能将砂粒洗净，但会降低细小砂粒去除率；过小又无法保证旋流速度，起不到曝气效果。且除砂过程中对空气有较大污染。

经检索，中国专利授权公告号为CN206045493U，公开了一种旋流沉砂池，其包括沉砂池池体、进水口、出水口、搅拌桨、驱动装置、松砂管、提砂管、气提装置和砂水分离器，该旋流沉砂池采用搅拌桨形成漩涡，从而在旋流作用下使砂粒沉降入集砂斗，因此相对于平流式沉砂池，流速基本不会对沉砂效果造成影响。这种旋流沉砂方式，不仅限于大颗粒砂粒，对细小砂砾也有很好的沉降效果。倒梯形的集砂区还可以依靠砂粒自重主动沉降，进一步加快沉降效率。此外，该旋流沉砂池过向集砂斗注入压缩空气，进行松砂，有效提高了压缩空气的使用效率，同时依靠气水混合液和水的密度差，有效扩大了吸砂面，方便砂泵提砂。与曝气沉砂池相比，更高效，抽砂更彻底，同时不污染环境。

但是该旋流沉砂池在运行的过程中，由于水中的砂粒颗粒大小不一，采用压缩空气无法将全部的砂粒抬离沉砂池池体的内底部，导致一些较大的砂粒逐渐叠加，在沉砂池池体内板结成块，并无法通过抽砂泵输送到砂水分离器内，经常会出现排砂不畅、堵塞等现象，则需要排空后耗费大量人工清理沉砂斗内的沉积物，才能重新启动运行。

为此，我们提出一种高效防堵旋流沉砂池装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效防堵旋流沉砂池装置，包括中空设置且底部开口的沉砂池本体、控制装置、罗茨鼓风机、砂水分离器和多级高压离心泵，所述沉砂池本体的顶部固定连接有盖板，所述盖板的顶部安装有驱动装置，所述驱动装置的驱动轴贯穿盖板并连接有螺旋桨叶；

所述盖板的顶部依次固定连接有冲砂管、提砂管和输送管，所述冲砂管的一端和提砂管的一端均与罗茨鼓风机的输出端连接，所述输送管的一端与砂水分离器的输入端连接；

所述冲砂管的外侧壁上和提砂管的外侧壁上均安装有电磁阀，所述冲砂管的底部、提砂管的底部和输送管的底部均贯穿盖板并向沉砂池本体的内底部延伸，所述沉砂池本体内设置有提砂组合件，所述提砂组合件的动能输入端与提砂管远离罗茨鼓风机的一端连接，所述提砂组合件的输出端与输送管远离砂水分离器的一端连接；

所述沉砂池本体的内侧壁固定连接有固定框，所述固定框的内侧壁固定连接有密封装置；

所述密封装置包括安装在固定框内侧壁的密封板，所述密封板上安装有多个弹性板，所述密封板上设置有与弹性板对应的安装口；

所述沉砂池本体的一侧设置有多级高压离心泵，所述多级高压离心泵的输出端通过进水管与沉砂池本体连接，所述固定框上设置有与进水管对应的进水口；

所述控制装置与驱动装置、多级高压离心泵、罗茨鼓风机、电磁阀和砂水分离器之间电连接。

所述沉砂池本体的内底部安装有底板，所述底板的顶部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过调节机构与弹性板的底部连接，所述驱动电机与控制装置电连接，所述调节机构包括固定连接在驱动电机输出轴上的转动圆盘，所述转动圆盘的偏心处通过转轴连接有连接杆，所述连接杆远离转轴的一端安装有可转动的滑块，所述滑块通过限位机构与沉砂池本体的内侧壁连接，所述滑块的顶部通过固定柱连接有升降板，所述弹性板的底部通过柔性支撑板连接有支撑杆，所述支撑杆的底部与升降板的顶部固定连接，所述升降板的外侧壁与沉砂池本体的内侧壁滑动连接。

优选地，所述滑块的底部设置有凹槽，所述凹槽内安装有支杆，所述支杆通过套环与连接杆的一端连接。

优选地，所述限位机构包括固定连接在沉砂池本体内侧壁上的支撑板，所述支撑板上安装有多个圆筒，所述滑块的外侧壁与圆筒的内侧壁滑动连接，所述支撑板固定套接在多个圆筒的外侧壁上。

优选地，所述密封装置的顶部设置有密封层。

优选地，所述密封层为弹性橡胶层。

本发明的实施例提供的技术方案包括以下有益效果：

1、与现有技术相比，本发明中，该防堵塞旋流沉砂装置利用多级高压离心泵将水快速的输送到沉砂池本体中的密封装置上，利用高压的水流对沉淀在密封装置表面板结成块的砂粒进行冲散，同时还可以对砂粒的位置进行升起，以便于沉砂池本体内部的砂粒被提砂组合件输送到砂水分离器内，避免出现排砂不畅和堵塞等现象，无需人工定期对沉砂池本体内部进行清理，节省了大量的人力物力，此外，该防堵塞旋流沉砂装置的除砂效率由于现有的旋流沉砂装置，除砂效率高；

2、与现有技术相比，本发明中，通过安装在沉砂池本体内底部的驱动电机转动带动升降板上下运动，升降板上下运动带动弹性板的中心处上下运动，对堆积在密封装置表面板结成块的砂粒进行冲击，将板结成块的砂粒块冲散，还可以对砂粒的位置进行升起，以便于沉砂池本体内部的砂粒被提砂组合件输送到砂水分离器内，此外，还可以与多级高压离心泵配合，提高提砂的效果，避免出现排砂不畅和堵塞等现象，无需人工定期对沉砂池本体内部进行清理，节省了大量的人力物力，此外，该防堵塞旋流沉砂装置的除砂效率由于现有的旋流沉砂装置，除砂效率高。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置中沉砂池本体内部的结构示意图；

图3为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置中沉砂池本体内部的局部结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置中固定框的结构示意图；

图6为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置中密封板与弹性板的连接结构示意图；

图7为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置中密封板、弹性板和密封层的连接结构示意图；

图8为本发明提出的一种高效防堵旋流沉砂池装置中滑块、支杆和套环的连接结构示意图。

图中：1、沉砂池本体；2、盖板；3、驱动装置；4、螺旋桨叶；5、冲砂管；6、提砂管；7、提砂组合件；8、固定框；9、弹性板；10、升降板；11、底板；12、驱动电机；13、转动圆盘；14、转轴；15、连接杆；16、支撑板；17、圆筒；18、进水管；19、多级高压离心泵；20、电磁阀；21、密封层；22、输送管；23、砂水分离器；24、罗茨鼓风机；25、密封板；26、柔性支撑板；27、支撑杆；28、固定柱；29、滑块；30、控制装置；31、支杆；32、套环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1，一种高效防堵旋流沉砂池装置，包括中空设置且底部开口的沉砂池本体1、控制装置30、罗茨鼓风机24、砂水分离器23和多级高压离心泵19，沉砂池本体1的顶部固定连接有盖板2，盖板2的顶部安装有驱动装置3，驱动装置3的驱动轴贯穿盖板2并连接有螺旋桨叶4；

盖板2的顶部依次固定连接有冲砂管5、提砂管6和输送管22，冲砂管5的一端和提砂管6的一端均与罗茨鼓风机24的输出端连接，输送管22的一端与砂水分离器23的输入端连接；

冲砂管5的外侧壁上和提砂管6的外侧壁上均安装有电磁阀20，冲砂管5的底部、提砂管6的底部和输送管22的底部均贯穿盖板2并向沉砂池本体1的内底部延伸，沉砂池本体1内设置有提砂组合件7，提砂组合件7的动能输入端与提砂管6远离罗茨鼓风机24的一端连接，提砂组合件7的输出端与输送管22远离砂水分离器23的一端连接；

沉砂池本体1的内侧壁固定连接有固定框8，固定框8的内侧壁固定连接有密封装置；

沉砂池本体1的一侧设置有多级高压离心泵19，多级高压离心泵19的输出端通过进水管18与沉砂池本体1连接，固定框8上设置有与进水管18对应的进水口；

控制装置30与驱动装置3、多级高压离心泵19、罗茨鼓风机24、电磁阀20和砂水分离器23之间电连接。

更具体地，沉砂池本体1的内底部安装有底板11。

更具体地，密封装置包括安装在固定框8内侧壁的密封板25，密封板25上安装有多个弹性板9，密封板25上设置有与弹性板9对应的安装口。

其中，密封装置的作用是对沉砂池本体1的内底部进行密封。

该防堵塞旋流沉砂装置在运行的过程中，当密封装置的上表面出现板结成块的砂粒时，使用控制装置30控制多级高压离心泵19运行，多级高压离心泵19运行将对水进行加压，并通过进水管18输送到密封装置的上表面，将板结成块的砂粒进行冲散，同时还可以对砂粒的进行提砂处理，砂粒浮动在水中通过提砂组合件7吸入到输送管22内，通过输送管22输送到砂水分离器23进行砂粒和水分离处理，避免出现排砂不畅和堵塞等现象。

实施例二

参照图2-图8，一种高效防堵旋流沉砂池装置，包括中空设置且底部开口的沉砂池本体1、控制装置30、罗茨鼓风机24、砂水分离器23和多级高压离心泵19，沉砂池本体1的顶部固定连接有盖板2，盖板2的顶部安装有驱动装置3，驱动装置3的驱动轴贯穿盖板2并连接有螺旋桨叶4；

盖板2的顶部依次固定连接有冲砂管5、提砂管6和输送管22，冲砂管5的一端和提砂管6的一端均与罗茨鼓风机24的输出端连接，输送管22的一端与砂水分离器23的输入端连接；

冲砂管5的外侧壁上和提砂管6的外侧壁上均安装有电磁阀20，冲砂管5的底部、提砂管6的底部和输送管22的底部均贯穿盖板2并向沉砂池本体1的内底部延伸，沉砂池本体1内设置有提砂组合件7，提砂组合件7的动能输入端与提砂管6远离罗茨鼓风机24的一端连接，提砂组合件7的输出端与输送管22远离砂水分离器23的一端连接；

沉砂池本体1的内侧壁固定连接有固定框8，固定框8的内侧壁固定连接有密封装置；

沉砂池本体1的一侧设置有多级高压离心泵19，多级高压离心泵19的输出端通过进水管18与沉砂池本体1连接，固定框8上设置有与进水管18对应的进水口；

控制装置30与驱动装置3、多级高压离心泵19、罗茨鼓风机24、电磁阀20和砂水分离器23之间电连接。

更具体地，沉砂池本体1的内底部安装有底板11。

更具体地，密封装置包括安装在固定框8内侧壁的密封板25，密封板25上安装有多个弹性板9，密封板25上设置有与弹性板9对应的安装口。

更具体地，底板11的顶部安装有驱动电机12，驱动电机12的输出轴通过调节机构与弹性板9的底部连接，驱动电机12与控制装置30电连接。

驱动电机12的作用是带动调节机构运行，对升降板10的位置进行上下调节，以便于升降板10上下运动带动弹性板9的中心处上下运动，将对堆积在密封装置表面板结成块的砂粒进行冲击，将板结成块的砂粒块冲散，还可以对砂粒的位置进行升起，以便于沉砂池本体1内部的砂粒被提砂组合件7输送到砂水分离器23内，此外，还可以与多级高压离心泵19配合，提高提砂的效果，避免出现排砂不畅和堵塞等现象。

更具体地，调节机构包括固定连接在驱动电机12输出轴上的转动圆盘13，转动圆盘13的偏心处通过转轴14连接有连接杆15，连接杆15远离转轴14的一端安装有可转动的滑块29，滑块29通过限位机构与沉砂池本体1的内侧壁连接，滑块29的顶部通过固定柱28连接有升降板10，弹性板9的底部通过柔性支撑板26连接有支撑杆27，支撑杆27的底部与升降板10的顶部固定连接，升降板10的外侧壁与沉砂池本体1的内侧壁滑动连接。

通过滑块29上下运动带动固定柱28上下运动，固定柱28上下运动带动支撑杆27上下运动，支撑杆27上下运动带动柔性支撑板26上下运动，从而调动弹性板9的中心处上下运动，将对堆积在密封装置表面板结成块的砂粒进行冲击，将板结成块的砂粒块冲散，还可以对砂粒的位置进行升起，以便于沉砂池本体1内部的砂粒被提砂组合件7输送到砂水分离器23内。

其中，柔性支撑板26的作用是增加支撑杆27与弹性板9之间的接触面积，延长弹性板9的使用寿命。

更具体地，滑块29的底部设置有凹槽，凹槽内安装有支杆31，支杆31通过套环32与连接杆15的一端连接。

更具体地，限位机构包括固定连接在沉砂池本体1内侧壁上的支撑板16，支撑板16上安装有多个圆筒17，滑块29的外侧壁与圆筒17的内侧壁滑动连接，支撑板16固定套接在多个圆筒17的外侧壁上。

限位机构的作用是便于限制滑块29在沉砂池本体1内只能上下运动。

更具体地，密封装置的顶部设置有密封层21。

其中，密封层21为弹性橡胶层，目的是不影响弹性板9发生弹性形变。

本发明中，该防堵塞旋流沉砂装置在运行的过程中，当密封装置的上表面出现板结成块的砂粒时，使用控制装置30控制多级高压离心泵19运行，多级高压离心泵19运行将对水进行加压，并通过进水管18输送到密封装置的上表面，将板结成块的砂粒进行冲散，在多级高压离心泵19运行的过程中，还可以控制驱动电机12转动，驱动电机12转动带动升降板10上下运动，升降板10上下运动带动弹性板9的中心处上下运动，将对堆积在密封装置表面板结成块的砂粒进行冲击，将板结成块的砂粒块冲散，还可以对砂粒的位置进行升起，以便于沉砂池本体1内部的砂粒被提砂组合件7输送到砂水分离器23内，该防堵塞旋流沉砂装置可以对砂粒的进行提砂处理，砂粒浮动在水中通过提砂组合件7吸入到输送管22内，通过输送管22输送到砂水分离器23进行砂粒和水分离处理，避免出现排砂不畅和堵塞等现象，无需人工定期对沉砂池本体1内部进行清理，节省了大量的人力物力。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效防堵旋流沉砂池装置，其特征在于，包括中空设置且底部开口的沉砂池本体(1)、控制装置(30)、罗茨鼓风机(24)、砂水分离器(23)和多级高压离心泵(19)，所述沉砂池本体(1)的顶部固定连接有盖板(2)，所述盖板(2)的顶部安装有驱动装置(3)，所述驱动装置(3)的驱动轴贯穿盖板(2)并连接有螺旋桨叶(4)；

所述盖板(2)的顶部依次固定连接有冲砂管(5)、提砂管(6)和输送管(22)，所述冲砂管(5)的一端和提砂管(6)的一端均与罗茨鼓风机(24)的输出端连接，所述输送管(22)的一端与砂水分离器(23)的输入端连接；

所述冲砂管(5)的外侧壁上和提砂管(6)的外侧壁上均安装有电磁阀(20)，所述冲砂管(5)的底部、提砂管(6)的底部和输送管(22)的底部均贯穿盖板(2)并向沉砂池本体(1)的内底部延伸，所述沉砂池本体(1)内设置有提砂组合件(7)，所述提砂组合件(7)的动能输入端与提砂管(6)远离罗茨鼓风机(24)的一端连接，所述提砂组合件(7)的输出端与输送管(22)远离砂水分离器(23)的一端连接；

所述沉砂池本体(1)的内侧壁固定连接有固定框(8)，所述固定框(8)的内侧壁固定连接有密封装置；

所述密封装置包括安装在固定框(8)内侧壁的密封板(25)，所述密封板(25)上安装有多个弹性板(9)，所述密封板(25)上设置有与弹性板(9)对应的安装口；

所述沉砂池本体(1)的一侧设置有多级高压离心泵(19)，所述多级高压离心泵(19)的输出端通过进水管(18)与沉砂池本体(1)连接，所述固定框(8)上设置有与进水管(18)对应的进水口；

所述控制装置(30)与驱动装置(3)、多级高压离心泵(19)、罗茨鼓风机(24)、电磁阀(20)和砂水分离器(23)之间电连接；

所述沉砂池本体(1)的内底部安装有底板(11)，所述底板(11)的顶部安装有驱动电机(12)，所述驱动电机(12)的输出轴通过调节机构与弹性板(9)的底部连接，所述驱动电机(12)与控制装置(30)电连接，所述调节机构包括固定连接在驱动电机(12)输出轴上的转动圆盘(13)，所述转动圆盘(13)的偏心处通过转轴(14)连接有连接杆(15)，所述连接杆(15)远离转轴(14)的一端安装有可转动的滑块(29)，所述滑块(29)通过限位机构与沉砂池本体(1)的内侧壁连接，所述滑块(29)的顶部通过固定柱(28)连接有升降板(10)，所述弹性板(9)的底部通过柔性支撑板(26)连接有支撑杆(27)，所述支撑杆(27)的底部与升降板(10)的顶部固定连接，所述升降板(10)的外侧壁与沉砂池本体(1)的内侧壁滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效防堵旋流沉砂池装置，其特征在于，所述密封装置的顶部设置有密封层(21)。

3.根据权利要求1所述的一种高效防堵旋流沉砂池装置，其特征在于，所述滑块(29)的底部设置有凹槽，所述凹槽内安装有支杆(31)，所述支杆(31)通过套环(32)与连接杆(15)的一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种高效防堵旋流沉砂池装置，其特征在于，所述限位机构包括固定连接在沉砂池本体(1)内侧壁上的支撑板(16)，所述支撑板(16)上安装有多个圆筒(17)，所述滑块(29)的外侧壁与圆筒(17)的内侧壁滑动连接，所述支撑板(16)固定套接在多个圆筒(17)的外侧壁上。

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