CN113062391B - 一种水利水电工程大坝用清淤装置及处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及河道清洁治理领域，具体涉及一种水利水电工程大坝用清淤装置及处理系统。具体技术方案为：包括分离罐，所述分离罐两端分别设置有出淤口和出水口，分离罐的一侧设置有进污口；所述分离罐内设置有转轴及围绕转轴螺旋并与筒壁抵接的螺旋叶片；所述出水口处设置有滤网；所述分离罐设置有用于驱动转轴转动的动力机构。与现有技术相比，本发明是一种清理简单，维修方便，且能有效进行泥水分离、降低能源消耗的水利水电大坝用清淤装置及处理系统。

Description

一种水利水电工程大坝用清淤装置及处理系统

技术领域

本发明涉及河道清洁治理领域，具体涉及一种水利水电工程大坝用清淤装置及处理系统。

背景技术

中国是一个河流及水资源丰富的大国，为了加强水资源利用修建了诸多大坝，大坝作为水利工程中的枢纽可以减少洪涝灾害，随时储备水资源以供不时之需，也可以利用水资源进行发电减少燃煤的使用。但大坝上游形成水库后，流速减缓，导致泥沙沉降并在水库中淤积，造成大量泥沙沉积的问题。

目前，国内大坝虽大多采用“蓄清排浑”的大坝运用方式，但仍需定期进行坝底抽淤工作，现有的清淤方法为将底部淤泥抽取至陆地上的沉淀池后采用沉淀的方式进行泥水分离，不仅沉淀池修建成本高、占地面积大，其淤泥抽取后的转运成本也较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种水利水电工程大坝用清淤装置及处理系统，以解决上述问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种水利水电工程大坝用清淤装置，包括分离罐，所述分离罐两端分别设置有出淤口和出水口，分离罐的一侧设置有进污口；所述分离罐内设置有转轴及围绕转轴螺旋并与筒壁抵接的螺旋叶片；所述出水口处设置有滤网；所述分离罐设置有用于驱动转轴转动的动力机构。

优选的，所述分离罐倾斜设置，出淤口的水平高度高于出水口，所述进污口位于分离罐上方；所述进污口设置有进污斗。

优选的，所述螺旋叶片的螺旋间距从出水口处向出淤口处逐渐减小。

优选的，所述螺旋叶片为可用于滤水的网格形叶片。

优选的，所述螺旋叶片的外环设置有环片，所述环片的厚度从与螺旋叶片交接处向两侧逐渐减小。

优选的，所述分离罐的内径从进污口处向出淤口处逐渐减小。

优选的，所述转轴内部设置有水管，其靠近出水口一端设置有喷水口，向螺旋叶片进行高压喷水。

一种水利水电大坝清淤处理系统，包括抽淤机构、分离机构及沉淀机构；所述分离机构包括上述权利要求所述任一种水利水电工程大坝用清淤装置。

优选的，所述沉淀机构包括第一沉淀池和第二沉淀池，对分离机构分离出的部分进行分别沉淀；所述抽淤机构及分离机构设置在清淤船上。

优选的，所述第二沉淀池为轻质材料构成可漂浮于水面上。

本发明的有益技术效果是：分离罐通过旋转的螺旋叶片和滤网对抽取出的淤泥进行泥水分离，将淤泥中的大部分水分过滤分离，可以有效地减少待沉淀淤泥的体积，加快沉淀效率，分离出的水含泥沙量低，可直接排放至水中；整个清淤处理系统可跟随清淤船移动，在减少将淤泥与大量水运输至地面的运输消耗外，有效减少了对地面空间的需求。

因此，与现有技术相比，本发明是一种清理简单，维修方便，且能有效进行泥水分离、降低能源消耗的水利水电大坝用清淤装置及处理系统。

附图说明

图1为本发明实施例的分离罐的剖面图；

图2为本发明实施例的整体结构示意图；

图3为本发明实施例的第二沉淀池的剖面图。

图中：分离罐1、进污口11、出淤口12、出水口13、转轴14、螺旋叶片15、滤网16、环片17、喷水口18、进污斗2、抽淤机构3、分离机构4、沉淀机构5、第一沉淀池51、第二沉淀池52、第一隔离板53、第二隔离板54、清淤船6。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

1.请参阅图1-3，图2中的填充区域上层为水流层，下层为淤泥及土层，本发明公开的一种水利水电工程大坝用清淤装置，包括分离罐1，分离罐1两端分别设置有出淤口12和出水口13，分离罐1的一侧设置有进污口11；分离罐12内设置有转轴14及围绕转轴14螺旋并与筒壁抵接的螺旋叶片15；出水口13处设置有滤网16；分离罐12设置有用于驱动转轴14转动的动力机构。螺旋叶片15在转轴14的带动下转动，使分离罐内的淤泥向上运动，从出淤口12排出分离罐1；淤泥中的水分继续向下运动与淤泥分离，从出水口13排出分离罐1。滤网16对淤泥起阻挡作用，防止淤泥从出水口排出；螺旋叶片15靠近滤网16一侧与滤网16抵接，螺旋叶片15在旋转的同时对滤网16的内侧表面进行挂离清理，防止淤泥阻塞滤网16造成水流排出速度过慢。

分离罐1倾斜设置，出淤口12的水平高度高于出水口13，进污口11位于分离罐1上方；进污口11设置有进污斗2。进污斗2设置有一定容积量，防止待分离淤泥抽取速度与分离罐1的分离速度不匹配的情况发生，同时转轴14可根据进污斗2内的淤泥存量情况通过调节转速调节分离速度，在进污斗2内的淤泥过多时加快转速，在牺牲一定分离效果的情况下加快分离速度。分离罐1倾斜角度为15-60°，优选为35°。进污口11设置在分离罐1靠近出水口13的一侧，优选为出水口13至出淤口12的1/3处。

螺旋叶片15为可用于滤水的网格形叶片。螺旋叶片15为网格形叶片加强了叶片的过水效率，防止污水大量存留在分离罐1内影响分离效率。螺旋叶片15的外环设置有环片17，环片17的厚度从与螺旋叶片15交接处向两侧逐渐减小。环片17主要防止淤泥附着在分离罐1内壁上对螺旋叶片15旋转造成阻碍，在旋转的同时将内壁上的淤泥刮离。

进一步的，还可以设置螺旋叶片15的螺旋间距从出水口13处向出淤口12处逐渐减小；分离罐1的内径从进污口11处向出淤口13处逐渐减小。逐渐减小的螺旋间距、分离罐1的内径使淤泥在向出淤口运动的过程中受到挤压，加强滤水效果。更进一步的，可以将分离罐1设置为中部内径大，两侧内径小的类似橄榄球形，靠近出水口的内径逐渐减小使淤泥更加难以淤积在出水口处。

转轴14内部设置有水管，其靠近出水口13一端设置有喷水口18向螺旋叶片15进行高压喷水。喷水口18定期向螺旋叶片15进行高压喷水，将附着在螺旋叶片15上的淤泥进行冲刷，防止其淤积阻塞；设置的进污口11防止了靠近中部的螺旋叶片15上附着淤泥阻塞。

2.本发明还公开了一种水利水电大坝清淤系统，包括抽淤机构3、分离机构4及沉淀机构5；分离机构4包括上述公开的一种水利水电工程大坝用清淤装置。沉淀机构5包括第一沉淀池51和第二沉淀池52，对分离机构4分离出的部分进行分别沉淀；抽淤机构3及分离机构4设置在清淤船6上。第二沉淀池52为轻质材料构成可漂浮于水面上。分离机构4分离出的水可直接排放入水中，本实施例设置第二沉淀池52对分离出的水进行进一步沉淀过滤，第二沉淀池52为轻质材料构成可漂浮于水面上使其可跟随清淤船6移动，无需将其运往地方沉淀的同时不占用地表面积，且其自身浮于水面拖拽移动的能源消耗较低。

进一步的，第二沉淀池52设置第一隔离板53、第二隔离板54，将第二沉淀池52由前至后分隔为前区、中区及后区三个区域；第二沉淀池52后侧设有出水口；第一隔离板53高度高于第二隔离板54；第二隔离板54高度高于出水口；中区面积大于前区及后区，进行有效的沉淀。分离机构4分离出的水从第二沉淀池52最前侧进入，经过三个区域沉淀后直接排入水域中。更进一步的，第一沉淀池51也可设置为可漂浮在水面上；可将第一沉淀池51设计为与第二沉淀池52结构相同；第一沉淀池51后区出水口高度高于第二沉淀池52，并将第一沉淀池51后区出水口与第二沉淀池52的前区衔接，使第一沉淀池51沉淀后的水进入第二沉淀池52沉淀。

清淤工作时，抽淤机构3将坝底淤泥混合水抽出，通过进污斗2进入分离罐1，操作人员可以根据进污斗2内留存的淤泥情况调整转轴14转速，从而控制分离效率。经过分离罐1分离出的水进入第二沉淀池52沉淀后排入水域；分离出的淤泥进入第一沉淀池51。整个淤泥处理系统可移动，清淤船6根据实际需要航行对对应的坝底部位进行清淤。清淤工作结束后，清淤船6靠岸将第一沉淀池51内沉淀的淤泥转运至陆地。相比现有的清淤技术，本发明的清淤装置及处理系统使用灵活，清理简单，维修方便，且能有效进行泥水分离，避免了大量运输中的能源消耗。

Claims (8)

1.一种水利水电大坝用清淤装置，其特征在于：包括分离罐（1），所述分离罐（1）倾斜设置，所述分离罐（1）两端分别设置有出淤口（12）和出水口（13），分离罐（1）的一侧设置有进污口（11）；所述分离罐（1）内设置有转轴（14）及围绕转轴（14）螺旋并与筒壁抵接的螺旋叶片（15）；所述出水口（13）处设置有滤网（16），螺旋叶片（15）靠近滤网（16）一侧与滤网（16）抵接；所述分离罐（1）设置有用于驱动转轴（14）转动的动力机构；所述分离罐（1）的内径从进污口（11）处向出淤口（12）处逐渐减小，所述分离罐（1）设置为中部内径大，两侧内径小；所述转轴（14）内部设置有水管，其靠近出水口（13）一端设置有喷水口（18），向螺旋叶片（15）进行高压喷水。

2.根据权利要求1所述的一种水利水电大坝用清淤装置，其特征在于：出淤口（12）的水平高度高于出水口（13），所述进污口（11）位于分离罐（1）上方；所述进污口（11）设置有进污斗（2）。

3.根据权利要求1所述的一种水利水电大坝用清淤装置，其特征在于：所述螺旋叶片（15）的螺旋间距从出水口（13）处向出淤口（12）处逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种水利水电大坝用清淤装置，其特征在于：所述螺旋叶片（15）为可用于滤水的网格形叶片。

5.根据权利要求4所述的一种水利水电大坝用清淤装置，其特征在于：所述螺旋叶片（15）的外环设置有环片（17），所述环片（17）的厚度从与螺旋叶片（15）交接处向两侧逐渐减小。

6.一种水利水电大坝清淤处理系统，其特征在于：包括抽淤机构（3）、分离机构（4）及沉淀机构（5）；所述分离机构（4）包括权利要求1-5所述任一种水利水电大坝用清淤装置。

7.根据权利要求6所述的一种水利水电大坝清淤处理系统，其特征在于：所述沉淀机构（5）包括第一沉淀池（51）和第二沉淀池（52），对分离机构（4）分离出的部分进行分别沉淀；所述抽淤机构（3）及分离机构（4）设置在清淤船（6）上。

8.根据权利要求7所述的一种水利水电大坝清淤处理系统，其特征在于：所述第二沉淀池（52）为轻质材料构成可漂浮于水面上。

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