CN205008122U - 一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，包括能将水与砂分离的初级旋流器(1)，以及能将水与泥分离的二级旋流器(2)，其中，初级旋流器(1)的侧面进水口安装有可将待分离含泥砂水导入至初级旋流器中的初级进水管(8)；初级旋流器(1)的顶部出水口连接有可将在初级旋流器中的除砂水导出的二级进水管(9)；二级进水管(9)的出水端连接二级旋流器(2)进水口；以使初级旋流器(1)中的除砂水导入至二级旋流器(2)；二级旋流器(2)的顶部出水口安装有可将二级旋流器(2)中的除泥水导出的出水管(10)。本微灌用组合水力旋流高效除泥砂器能使灌溉水中待分离的泥砂处理的更加彻底。

Description

一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器

技术领域

本实用新型涉及农业节水灌溉项目中的微灌工程领域，具体的是一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器。

背景技术

水力旋流分离泥砂技术广泛应用与石油、矿山及环保等行业，技术成熟，标准完善(水力旋流器质量技术国家行业标准：建设部JB/T9035、石油部SY/T5612、环境保部HJ/T294、地方DZ/T0194)。农业灌溉工程中微灌水使用的过滤离心式处理设备，且国家水利部SL479-2010行业标准中未涉及到水力旋流器应用中水与泥分离技术标准。

石油、矿山及环保等行业标准规定：水力旋流器进口压力在0.2～0.4MPa的条件下，除砂旋流器标称直径为300～150mm，高效区分离粒度44～74μm，相当于325～200目/in，分离粒度D50时45～50μm，相当于300目/in；最大分离粒度4.5～1.5mm。除泥旋流器标称直径为旋流器直径D125～100mm，高效区分离粒度15～44μm，相当于1000～325目/in，分离粒度D50时20～25μm，相当于500目/in，最大分离粒度1.0mm。

单级水力旋流器(D125～100mm)分离水浊度500～5000，相当于水中含泥砂1.5～15kg/m³时分离后可达到不大于5度，相当于水中含泥砂只有0.015kg/m³。

当灌溉水中泥砂含量大于500mg/L(0.5kg/m³)，泥砂粒径100～5μm，相当于106～1800目/in时为高含泥砂水。国家微灌规范要求过滤器应能滤掉灌水器流道尺寸1/10～1/7颗粒的水中杂质，计算通用滴头流道直径1mm时过滤器应能滤掉杂质粒径100～142μmm，相当于160～100目/in，除泥旋流器除泥粒度上线在44μm，相当于325目/in，远大于160目/in标准要求。

设计组合旋流器中初级旋流器任务是分离砂粒径大于142μm，相当于100目/in的砂物质；二级旋流器任务是分离泥粒径大于60μm，相当于250目/in的泥物质，工作效率达98％以上，即满足微灌水质要求。

旋流器作为一种常见的分离分级设备，其工作原理是离心沉降。当待分离的两相(固—液)(或三相)混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动。由于粗颗粒(或重相)与细颗粒(或轻相)之间存在着粒度差(或密度差)，其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，大部分粗颗粒(或重相)经旋流器底流口排出，而大部分细颗粒(或轻相)由溢流管排出，从而达到分离分级的目的。

旋流器是一种利用流体压力产生旋转运动的装置。当料浆以一定的速度进入旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回转运动。由于所受的离心力不同，料浆中的固体粗颗粒所受的离心力大，能够克服水力阻力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大部分水则因所受的离心力小，未及靠近器壁即随料浆做回转运动。在后续给料的推动下，料浆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，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列。

随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小，在外层料浆收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改表方向，转而向上运动，形成内旋流，自溢流管排出，成为溢流，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂。农业节水灌溉工程中微灌水过滤处理使用的常规设备有单级水力旋流水砂分离器、砂石加网式过滤器等组合运用，在高泥砂含量的水及引洪水灌溉中使用，设备的缺陷在于，单级水力旋流水砂分离器不能除泥粒；砂石加网式过滤器，常常被细泥砂质黏糊堵塞滤料和网芯，造成反冲洗次数过于频繁；即便是选用自动反冲洗过滤器设备仍需人工处理，非常繁琐困难，影响正常灌溉。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型技术提供了一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，该装置是将初级旋流器与二级旋流器串联组合，这样的装置设计应用能使微灌水中待分离的泥砂更加彻底。

本实用新型所采用的技术方案：

关于本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器具体如下：

一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，包括能将水与砂分离的初级旋流器，以及能将水与泥分离的二级旋流器，其中，初级旋流器的侧面进水口安装有可将待分离液体导入至初级旋流器中的初级进水管，初级旋流器的顶部出水口连接有可将在初级旋流器中分离水导出的二级进水管，二级进水管的出水端连接二级旋流器进水口，以使初级旋流器中分离的水导入至二级旋流器；二级旋流器的顶部出水口安装有可将二级旋流器中分离水导出的出水管。作为本实用新型的进一步优化，初级旋流器的下部排砂口设置有可收集初级旋流器中分离砂的初级集砂器；二级旋流器的下部排泥口设置有可收集二级旋流器中分离泥的二级集泥罐。

作为本实用新型的进一步优化，初级进水管上设置有多个可安装初级旋流器的第一法兰，多个初级旋流器并联设置；二级进水管上设置有多个可安装二级旋流器的第二法兰，多个二级旋流器并联设置。

作为本实用新型的进一步优化，初级旋流器的标称直径为150～300mm；二级旋流器的标称直径为100～125mm。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器具有相串联的初级旋流器以及二级旋流器，这样串联的设置使微灌水中待分离的泥砂更加彻底；

(2)本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器可并联多组初级旋流器以及二级旋流器，并联的设置可分离大量液体，提高了除泥砂的工作质量及效率。

附图说明

图1是本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器的主视图；

图2是本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器的俯视图；

图3是本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器一种实施例的主视图；

图4是本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器一种实施例的俯视图。

图中：1、初级旋流器；2、二级旋流器；3、初级集砂罐；4、二级集泥罐；5、初级进水口；6、二级进水口；7、出水口；8、初级进水管；9、二级进水管；10、出水管。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

参见图1以及图2，是本实用新型中微灌用组合水力旋流高效除泥砂器的主视图以及俯视图。如图所示，本实用新型的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，包括能将水与砂分离的初级旋流器1，以及能将水与泥分离的二级旋流器2，其中，初级旋流器1的侧面进水口安装有可将待分离液体导入至初级旋流器中的初级进水管中可将待分离液体进行初步分离，即分离水与砂。8，初级进水管8具有初级进水口5，待分离液体通过初级进水口5流经初级进水管8进入至初级旋流器1，在该初级旋流器1

为了进一步分离，初级旋流器1的顶部出水口连接有可将在初级旋流器中分离水导出的二级进水管9，二级进水管9的一端为二级进水口6，该二级进水口6可将初级旋流器1中分离的初级水送入至二级旋流器2中，二级进水管9的出水端连接二级旋流器2，以使初级旋流器1中分离的水导入至二级旋流器2；二级旋流器2的顶部出水口安装有可将二级旋流器2中分离水导出的出水管10，经过两次旋流器分离泥质后的水从出水管10中导出。

进一步参见图1以及图2,，上述初级旋流器1的下部排砂口设置有可收集初级旋流器1中分离砂的初级集砂器3；二级旋流器9的下部排泥口设置有可收集二级旋流器9中分离泥的二级集泥罐4。

参见图3以及图4，如图所示，初级进水管8上设置有多个可安装初级旋流器的第一法兰接口，多个初级旋流器并联设置，在本实用新型中的图3以及图4中，均以设置有两个初级旋流器1为实施例，但是具体的，可根据需要分离液体的多少而设定多个初级旋流器1；二级进水管9上设置有多个可安装二级旋流器的第二法兰接口，多个二级旋流器并联设置。

另外，上述的初级旋流器1的标称直径可优选为150-300mm，这样的旋流器可分离的最小泥砂粒径为70微米；二级旋流器2的标称直径可优选为100-125mm，这样的旋流器可分离的最小泥砂粒径为40微米。上述的初级旋流器1和二级旋流器2可为金属材质，但是也可为非金属材质，此处不做具体限定，优选为金属材质，以提高旋流器的强度。

另外，需要说明的是，在本实用新型中的上述初级旋流器以及二级旋流器的技术质量、结构以及型号均有国家行业标准，此处不再赘述。

本实用新型中的微灌用组合水力旋流高效除泥砂器尤其适应于农业节水建设项目的微灌工程中。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，其特征在于，包括能将水与砂分离的初级旋流器(1)，以及能将水与泥分离的二级旋流器(2)，其中，初级旋流器(1)的侧面进水口安装有可将待分离含泥砂水导入至初级旋流器中的初级进水管(8)；初级旋流器(1)的顶部出水口连接有可将在初级旋流器中的除砂水导出的二级进水管(9)；二级进水管(9)的出水端连接二级旋流器(2)进水口；以使初级旋流器(1)中的除砂水导入至二级旋流器(2)；二级旋流器(2)的顶部出水口安装有可将二级旋流器(2)中的除泥水导出的出水管(10)。

2.根据权利要求1所述微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，其特征在于，初级旋流器(1)的下部设置有可收集初级旋流器(1)中分离水中砂的集砂罐(3)；二级旋流器(2)的下部设置有可收集二级旋流器(2)中分离水中泥的集泥罐(4)。

3.根据权利要求1或2所述微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，其特征在于，初级进水管(8)上设置有多个可安装初级旋流器的第一法兰接口，多个初级旋流器并联设置；二级进水管(9)上设置有多个可安装二级旋流器的第二法兰接口，多个二级旋流器并联设置。

4.根据权利要求1或2所述微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，其特征在于，初级旋流器(1)的标称直径为150～300mm；二级旋流器(2)的标称直径为100～125mm。

5.根据权利要求3所述微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，其特征在于，初级旋流器(1)的标称直径为150～300mm；二级旋流器(2)的标称直径为100～125mm。

6.根据权利要求1所述微灌用组合水力旋流高效除泥砂器，其特征在于，初级旋流器(1)和二级旋流器(2)，其制造使用金属材料或非金属材料。