CN204626325U - 一种泥沙浓密器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水利机械设施,特别公开了一种泥沙浓密器,它包括平台,所述平台上设有砂浆缸,砂浆缸内设有与砂浆缸同轴心的圆锥台,所述砂浆缸上部设有进水管道和溢流管道,所述进水管道沿圆锥台的切线方向设置,所述溢流管道位于圆锥台的上端,所述砂浆缸的缸底设有两根沿水流的流动方向设置的出流管道,所述出流管道下方设有喂料罐。由于设置了圆锥台,水流从进水管道进入后围绕圆锥台做环向运动,在后续水流的冲击下和砂浆的重力作用下,砂浆得到沉积,从出流管道流入喂料罐,而多余的水则从溢流管道溢出流回黄河,进入喂料罐的砂浆浓度增大了,这样进入输沙系统的砂浆的浓度就得到了保证,提高了输沙效率。
Description
(一) 技术领域
本实用新型涉及一种水利机械设施,特别涉及一种泥沙浓密器。
(二) 背景技术
山东省沿黄河区域包括菏泽市、济宁市、泰安市、德州市、济南市及淄博市,地处黄河冲积平原区和山前冲洪积平原区,是重要的粮食主产区,同时,该地区地下煤炭资源较为丰富。近年来,随着煤炭资源开采业在当地国民经济的比重逐步加大,煤炭资源开采业在促进当地社会经济发展的同时,也给带来诸多负面影响,造成了较为严重的地质生态破坏,部分河道断流,道路、桥涵断裂下沉,水电设施损坏。采煤塌陷区常年积水区域,耕地面积减少,粮食减产、绝产,农业经济损失巨大。压煤村庄房屋斑裂、倾斜、倒塌,已严重威胁塌陷区内群众生命财产安全,同时也严重影响该地区城镇化的布局和进程。
因采煤塌陷造成的失地农民逐年增多,失地农民由于没有可靠的就业保障机制和健全的社会保障体系,其长远生计面临严重威胁。采用传统的采煤塌陷区土地复垦方式和方法,在地面轻度沉陷的区域,采取局部平整即可恢复耕种,但在常年积水的重度塌陷区域,因周边区域无山体或丘陵可借土充填,难以复垦为耕地,导致当地耕地面积呈逐年减少的趋势,采煤塌陷区面积逐年增加,若采用传统的土地复垦方式,无法从根本上解决塌陷区土地复垦问题。
利用管道输沙技术,可将黄河泥沙输送到采煤塌陷地进行充填,在充填泥沙表层覆盖原耕作土,达到原地面高程或接近原地面高程,恢复原有耕地功能。但在运用管道输沙技术进行填充时,由于管道距离比较长,若浆体中泥沙含量过低,输送的介质主要是水而非泥沙,因此,在消耗同样电能的条件下,输沙效率低,势必会造成输沙成本的增加。所以,在管道输泥沙浆体之前,需要先将黄河水进行含沙量进行浓密,即通过提高或加大被输送浆体中泥沙的含沙量,达到降低输沙成本的目的,但目前还没有这方面的机械设施。
(三) 发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的缺陷,提供了一种可对黄河水大流量、快速进行浆体含沙量浓密控制的泥沙浓密器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的:
一种泥沙浓密器,其特征是:包括平台,所述平台上设有砂浆缸,砂浆缸内设有与砂浆缸同轴心的圆锥台,所述砂浆缸上部设有进水管道和溢流管道,所述进水管道沿砂浆缸内壁的切线方向设置,所述溢流管道位于圆锥台的上端,所述砂浆缸的缸底设有两根沿水流的流动方向并向下45°方向设置的出流管道,所述出流管道下方设有喂料罐。
所述圆锥台用超高分子量聚乙烯材料制成。
所述圆锥台外壁在上下方向上的倾斜角度为13.5°。
本实用新型的有益效果是:
由于设置了圆锥台,水流从进水管道进入后围绕砂浆缸内壁做环向运动,在后续水流的冲击下和砂浆的重力作用下,砂浆中的泥沙颗粒沿砂浆缸内壁聚集并向下沉积,从出流管道流入喂料罐,而多余的水则沿圆锥台的外壁由底部向顶部流动,从溢流管道溢出,而进入喂料罐的砂浆浓度增大了,这样进入输沙系统的砂浆的浓度就得到了大幅提高,从而提高了管道输沙效率,降低了输沙成本。
(四) 附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的主视结构示意图;
图2为本实用新型的俯视结构示意图。
图中,1 平台,2砂浆缸,3圆锥台,4进水管道,5溢流管道,6出流管道,7喂料罐,a圆锥台外壁在上下方向上的倾斜角度。
(五) 具体实施方式
附图为本实用新型的具体实施例。如图1、图2所示,该种泥沙浓密器,包括平台1,在平台1上安装有砂浆缸2,砂浆缸2内设有与砂浆缸2同轴心的圆锥台3,圆锥台3用超高分子量聚乙烯材料制成,圆锥台3外壁在上下方向上的倾斜角度a为13.5°。砂浆缸2上部设有进水管道4和溢流管道5,其中进水管道4沿砂浆缸2内壁的切线方向设置,溢流管道5位于圆锥台3的上端,与砂浆缸2壁垂直,在砂浆缸2的缸底安装有两根沿水流的流动方向向下倾斜设置的出流管道6,其倾斜角度为45°,在出流管道6下方设有喂料罐7,喂料罐7位于平台1下方。
进水管道4流量为溢流管道5的流量与出流管道6的流量之和,通过调整溢流管道5的闸阀,可控制溢流管道5的流量、出流管道6的流量及其出流管道6的含沙量浓度。
当黄河浆体以流速大于2m/s的速度沿砂浆缸2内壁的切向方向进入砂浆缸2内,浆体在其惯性的作用下,遇到砂浆缸2内壁后被迫作环向旋转运动。浆体中的泥沙颗粒在离心力的作用下,沿砂浆缸2内壁作环向运动。由于所受的离心力不同,浆体中的固体粗颗粒所受的离心力大,能够克服水力阻力向砂浆缸2内壁运动,并在自身重力的共同作用下,沿砂浆缸2内壁螺旋向下运动,细而小的颗粒及大部分水则因所受的离心力较小,沿圆锥台3随浆体做回转运动。在同一平面上,砂浆缸2内流速分布为:近圆锥台3流速较小,而远离圆锥台3靠近砂浆缸2内壁处,流速最大。在后续给料的推动下,浆体继续向下和回转运动,于是粗颗粒继续向周边浓集,而细小颗粒则停留在中心区域,颗粒粒径由中心向内壁越来越大,形成分层排列。 随着浆体从砂浆缸2的上部流向圆锥台3的下部,流动断面越来越小,流速变大,在浆体收缩压迫之下,浆体中含有的水不得不改变方向,转而沿圆锥台3向上运动,形成内旋流,由于流速相对较小,若有砂粒,则在重力作用下,继续向下作沉降运动至缸底处,砂浆缸2内上部分的水则为含沙量小于5kg/m3的近乎清水,该部分水经溢流管道5自溢排出,成为溢流,流回黄河。而粗大颗粒则继续沿内壁螺旋向下运动,形成外旋流,最终由出流管道6排入喂料罐7。
由于圆锥台3底部出流管道6流量q小于进水管道4流量Q1,多余的水量则沿圆锥台3外径面作缓慢旋流运动向上至圆锥台3顶部,经溢流管道5外泄,其流量为Q2,即Q1=q+ Q2。
通过调整溢流口的闸阀控制其水位或流量,可达到调节溢流管道5流量及圆锥台3底部出流管道6含沙量的浓度。
除说明书所述技术特征外,其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。
Claims (3)
1.一种泥沙浓密器,其特征是:包括平台(1),所述平台(1)上设有砂浆缸(2),砂浆缸(2)内设有与砂浆缸(2)同轴心的圆锥台(3),所述砂浆缸(2)上部设有进水管道(4)和溢流管道(5),所述进水管道(4)沿砂浆缸(2)内壁的切线方向设置,所述溢流管道(5)位于圆锥台(3)的上端,所述砂浆缸(2)的缸底设有两根沿水流的流动方向并向下45°方向设置的出流管道(6),所述出流管道(6)下方设有喂料罐(7)。
2.根据权利要求1所述的泥沙浓密器,其特征是,所述圆锥台(3)用超高分子量聚乙烯材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的泥沙浓密器,其特征是,所述圆锥台外壁在上下方向上的倾斜角度(a)为13.5°。
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CN104652354A (zh) * | 2015-01-31 | 2015-05-27 | 山东国地水利土地勘察设计有限公司 | 一种泥沙浓密器 |
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2015
- 2015-01-31 CN CN201520067482.2U patent/CN204626325U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104652354A (zh) * | 2015-01-31 | 2015-05-27 | 山东国地水利土地勘察设计有限公司 | 一种泥沙浓密器 |
CN104652354B (zh) * | 2015-01-31 | 2016-05-11 | 山东国地水利土地勘察设计有限公司 | 一种泥沙浓密器 |
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