專利名稱：一種帶翅片的高效斜板除沙取水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶翅片的高效斜板除沙取水裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于取水裝置，具體地說是一種有效防草和高效除沙的高效斜板除沙 取水裝置。
背景技術(shù)：
[0002]采用河流、湖泊等作為水源是我國許多地區(qū)水資源開發(fā)利用的重要形式，特別是 在南方地區(qū)，受降雨期間地面沖刷影響，河流含沙量較高，且水體中水草等漂浮物眾多，常 常要么會堵塞取水裝置部，要么會給后續(xù)的水泵、水處理設(shè)備等帶來不利影響。因此，盡可 能取得良好的地表水水源是城鎮(zhèn)給水工程、地表水水源熱泵工程的必要措施。[0003]長期以來，為了取得含沙量較小的水質(zhì)，并避免水草等漂浮物對取水裝置的影響， 在供水領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)了許多取水裝置部，如喇叭口式取水裝置部、蓮蓬頭式取水裝置部、蘑 菇型取水裝置部、魚形罩式取水裝置部以及常規(guī)斜板取水裝置部和其他臥式取水裝置部 等。但這些取水裝置部大顆粒的泥沙(如顆粒粒徑大于0. Imm)或漂浮物的預(yù)防和去除，而對 于細沙的去除效果不太理想，且常規(guī)的上向流式斜板取水裝置部在使用上還受到水深的制 約。根據(jù)有關(guān)報道，在長江流域，由于上游梯級水電站的建設(shè)，盡管其含沙量在洪水季節(jié)仍 然很高，但是已經(jīng)呈現(xiàn)出沙粒細化的趨勢，使得目前所開發(fā)的取水裝置部的除沙效率很低， 從而在實際應(yīng)用中常常難以達到預(yù)定目標(biāo)。實用新型內(nèi)容[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有高效去除水泥 沙和有效防止水中雜草等漂浮物堵塞的帶翅片的高效斜板除沙取水裝置。[0005]本實用新型的目的是通過下述方案來達到；[0006]一種帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其包括有依次連通的進水室、泥沙分離與 自清室和出水室三個部分。[0007]其中，進水室位于取水裝置最前端，其前部設(shè)有圓錐型前蓋；泥沙分離與自清室位 于取水裝置中間，出水室連接在泥沙分離與自清室的后端，出水室末端接出出水管。[0008]所述進水室的室壁采用波紋型折板，波紋方向與水流方向一致，在在波紋型折板 上開有無數(shù)進水孔，并在進水室底部最低位置開有進水排沙兩用孔；[0009]所述泥沙分離與自清室的上半部分是泥沙分離室，下半部分連接自清排沙斗，自 清排沙斗底部接排沙管，在泥沙分離室內(nèi)設(shè)置有沿水流方向左右對稱布置的多塊側(cè)向流斜 板，側(cè)向流斜板斜向下布置，并在所述斜板上安裝有與水流方向和斜板平面都垂直的翼片 (也可叫翅片)，在左右側(cè)向流斜板的對稱軸位置留有泥沙沉降廊道，通下部的自清排沙斗。[0010]進一步，在所述泥沙分離與自清室的前端設(shè)有導(dǎo)流區(qū)，在導(dǎo)流區(qū)的前端安裝有導(dǎo) 流板，導(dǎo)流板是由在其板面上密集均勻地鉆有許多圓形孔的矩形孔板，導(dǎo)流板的左右邊和 上邊三條邊與泥沙分離與自清室的室壁連接，為了排沙導(dǎo)流板的下邊與泥沙分離與自清室 的室壁留有一定距離。[0011]在泥沙分離與自清室中位于同一邊的側(cè)向流斜板兩兩之間的板間距離L1S flOcm，側(cè)向流斜板與水平面的夾角為45° 70°，兩兩翼片之間的距離L2為壙7cm。另外，在自清排沙斗內(nèi)還安裝有背水流方向的半圓形擋水板，在排沙管內(nèi)設(shè)有斜 向下交錯設(shè)置的擋水板。還有，所述進水室的波紋型折板的波紋最好設(shè)計為半圓形，波紋型折板采用多塊， 拼裝成橫斷面為矩形的進水室。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下優(yōu)點(1)同時具有防草、除沙和取水的功能，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，耗材省，能夠滿足各種 流量條件下的取水；(2)由于采用了水力條件更好的波紋形進水室(尤其是半圓形波紋)，可以有效地 減少稻草等漂浮物的掛堵。同時在泥沙分離器內(nèi)部安裝了帶翼片的側(cè)向流斜板，其利用重 力、流體阻力和慣性力對沙粒進行動態(tài)分離，因此可以高效去除粒徑很小的沙粒，從而可以 得到更好的出水水質(zhì)；(3)由于進一步采用了具有擋水板結(jié)構(gòu)的自清排沙斗，使其除沙效率進一步提高， 可以不再建沉沙池，不僅可以減輕水泵葉輪和后續(xù)水處理構(gòu)筑物的磨損，還能夠節(jié)約基建 投資、節(jié)省占地，降低取水成本。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖1的I放大圖。圖4是圖1的II放大圖。圖中1-圓錐體蓋，2-進水室，3-導(dǎo)流區(qū)，4-導(dǎo)流板，5-泥沙分離與自清室，6_泥 沙分離室，7-集水管，8-出水室，9-出水管，10-自清排沙斗，11-排沙管，12-側(cè)向流斜板， 13-翼片，14-泥沙沉降廊道，15-半圓形擋水板，16-斜向擋水板，17-波紋型折板，18-進水 孔，19-進水排沙兩用孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，帶翅片的高效斜板除沙取水裝置由進水室2、泥沙分離與自清室5和 出水室8三個部分組成。進水室2位于取水裝置最前端，其前部設(shè)有圓錐型前蓋1。所述泥 沙分離與自清室5位于取水裝置中間，出水室8連接在泥沙分離與自清室5的后端，集水管 7末端接出出水管9。進水室2是采用四塊波紋型折板17拼裝成橫斷面為矩形的筒，波紋方向與水流方 向一致，波紋為半圓形，參見圖3和圖4，在波紋型折板17上開有無數(shù)進水孔18，并在進水 室2底部的波紋型折板17的最低位置開有進水排沙兩用孔19。 參見圖2，泥沙分離與自清室5的上半部分是泥沙分離室6，下半部分連接自清排 沙斗10自清排沙斗10底部接排沙管11。在上半部分的泥沙分離室6內(nèi)沿水流方向分左右 對稱布置側(cè)向流斜板12，每一邊的側(cè)向流斜板12兩兩之間的板間距離為L1^lOcm,最好為9cm，側(cè)向流斜板12與水平面的夾角為45° 70°，最好采用60°，并且在側(cè)向流斜板12上 安裝有與水流方向和斜板平面都垂直的翼片13，兩兩翼片之間的距離為L24 7cm，其中距離 最好為6cm，斜板對稱軸的位置設(shè)有泥沙沉降廊道14，使泥沙由廊道沉降至排沙斗。泥沙分離與自清室 5的下半部分是自清排沙斗10和排沙管11，其中自清排沙斗 10內(nèi)安裝了背水流方向的半圓形擋水板15，排沙管11內(nèi)設(shè)有斜向下交錯布置的擋水板16。在泥沙分離與自清室5的前端還設(shè)有導(dǎo)流區(qū)3，在導(dǎo)流區(qū)3的前端安裝有導(dǎo)流板 4，導(dǎo)流板4是一在其板面上密集均勻地鉆有許多圓形孔的矩形孔板，導(dǎo)流板4的左右邊和 上邊三條邊與泥沙分離與自清室5的室壁連接，為了排沙導(dǎo)流板4的下邊與泥沙分離與自 清室5的室壁留有一定距離，形成排沙通道。出水室8內(nèi)設(shè)有表面鉆有密集進水孔的集水管7，出水室8內(nèi)的水通過集水管7收 集后流入出水管9中。本取水裝置的使用方式將上述取水裝置在河床基礎(chǔ)上安裝固定，取水裝置軸心與水流方向平行安裝，其 中圓錐筒蓋1正對水流流向，取水裝置上方完全被水淹沒，下方留有大于Im的排沙空間，兩 側(cè)留有寬闊的水流通道。取水時，當(dāng)含有雜草等漂浮物的江水經(jīng)過取水裝置時，由于表面是半圓波紋形的 進水室2的水力條件好，可以有效地減少雜草等漂浮物的掛堵，所以只有含泥沙的原水從 進水孔18進入進水室2，水流在進水室2緩慢流動，水中大顆粒的沙粒會很快由于重力的作 用沉淀到進水室2的底板上，再通過進水排沙兩用孔19排出進水室2，這樣可以有效地防止 進水室底板上的進水孔被沉淀下來的泥沙堵塞。進而水流通過導(dǎo)流區(qū)3內(nèi)的導(dǎo)流板4，導(dǎo)流板4通過其表面均勻密集的圓形進水孔 把水流流態(tài)調(diào)節(jié)均勻和穩(wěn)定，然后均勻流速的水流進入泥沙分離室6中，泥沙分離室6是由 側(cè)向流斜板12和在斜板上安裝有與水流方向和斜板平面都垂直的翼片13對稱布置組成， 翼片斜板是利用重力、流體阻力和慣性力對沙粒進行動態(tài)分離，表面負(fù)荷很低，因此可以把 原水中粒徑很小的沙粒從原水中分離沉淀到側(cè)向流斜板12上并且在斜板上慢慢滑降，而 斜板對稱軸的位置設(shè)有泥沙沉降廊道14，所以滑降下的沙?？梢酝ㄟ^泥沙沉降廊道14匯 集到自清排沙斗10中，直至通過排沙管11排出。在自清排沙斗10和排沙管11內(nèi)的水是 相對靜止的，而在自清排沙斗10內(nèi)設(shè)置的半圓形擋水板15、排沙管11內(nèi)設(shè)置的擋水板16 的作用與止回閥的作用一樣，使沙可出不可進，因為沙的比重大于水，所以沙能源源不斷地 排出，從而達到高效除沙的目的。大部分沙粒被去除的原水繼續(xù)往前流動，經(jīng)過導(dǎo)流板進入出水室8，最后通過集水 管7進入出水管9的是僅含極度細小沙粒的安全原水。本實用新型外形為矩形，外部材料可以采用普通碳鋼或不銹鋼板，內(nèi)部翼片斜板 可采用塑料板。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，制造容易。可廣泛用于雜草等漂浮物較多、 泥沙含量較高特別是細沙含量較高的江河中，不僅能夠有效地防止水中雜草等漂浮物的堵 塞，還能夠高效地去除水中的泥沙，可以省去建設(shè)專門的沉沙池(預(yù)沉池)，從而可以簡化后 續(xù)水處理工藝，達到減輕水泵葉輪和后續(xù)水處理構(gòu)筑物的磨損，節(jié)約基建投資、節(jié)省占地， 降低取水成本的目的。
權(quán)利要求1.一種帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其包括有依次連通的進水室(2)、泥沙分離 與自清室(5)和出水室(8)三個部分；其特征在于，所述進水室(2)位于取水裝置最前端，其前部設(shè)有圓錐型前蓋(1);所述泥 沙分離與自清室(5)位于取水裝置中間，所述出水室(8)連接在泥沙分離與自清室(5)的后 端，出水室(8)末端接出出水管(9)；所述進水室(2)的室壁采用波紋型折板(17)，波紋方向與水流方向一致，在波紋型折 板(17)上開有無數(shù)進水孔(18)，并在進水室(2)底部最低位置開有進水排沙兩用孔(19)；所述泥沙分離與自清室(5)的上半部分是泥沙分離室(6)，下半部分連接自清排沙斗 (10)自清排沙斗(10)底部接排沙管(11)，在泥沙分離室(6)內(nèi)設(shè)置有沿水流方向左右對稱 布置的多塊側(cè)向流斜板(12)，側(cè)向流斜板(12)斜向下布置，并在所述側(cè)向流斜板(12)上安 裝有與水流方向和斜板平面都垂直的翼片(13)，在左右側(cè)向流斜板(12)的對稱軸位置留 有泥沙沉降廊道(14)，通下部的自清排沙斗(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其特征在于在所述泥沙 分離與自清室(5)的前端設(shè)有導(dǎo)流區(qū)(3)，在導(dǎo)流區(qū)(3)的前部安裝有導(dǎo)流板(4)，導(dǎo)流板 (4)是一在其板面上密集均勻地鉆有孔的孔板，導(dǎo)流板(4)的左右兩側(cè)和上部三條邊與泥沙 分離與自清室(5)的室壁連接，導(dǎo)流板(4)的下邊與泥沙分離與自清室(5)的室壁留有一排 沙通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其特征在于，所述左 右對稱布置的多塊側(cè)向流斜板(12)在同一邊的側(cè)向流斜板(12)兩兩之間的板間距離L1為 纊10cm，側(cè)向流斜板(12)與水平面的夾角為45° 70°，兩兩翼片(13)之間的距離L2為 4 7cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其特征在于，所述左右對 稱布置的多塊側(cè)向流斜板(12)在同一邊的側(cè)向流斜板(12)兩兩之間的板間距離L1為9cm， 側(cè)向流斜板(12)與水平面的夾角為60°，兩兩翼片(13)之間的距離L2為6cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其特征在于，所述自清排 沙斗(10)內(nèi)安裝有背水流方向的半圓形擋水板(15)，在排沙管(11)內(nèi)設(shè)有斜向下交錯布 置的擋水板(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，其特征在于，所述進水 室(2)的波紋型折板(17)的波紋是半圓形，波紋型折板(17)采用多塊，拼裝成橫斷面為矩 形的進水室(2)。
專利摘要本實用新型涉及一種帶翅片的高效斜板除沙取水裝置，是用于給水工程和地表水水源熱泵工程中的取水設(shè)備，其包括進水室、泥沙分離與自清室和出水室。進水室的室壁采用波紋型折板，開有無數(shù)進水孔和進水排沙兩用孔。泥沙分離及自清室的上半部分是泥沙分離室，下半部分連接自清排沙斗和排沙管，在泥沙分離室內(nèi)設(shè)置有沿水流方向左右對稱布置的多塊側(cè)向流斜板，斜板斜向下布置，并在斜板上安裝有與水流方向和斜板平面都垂直的翅片，在左右側(cè)向流斜板的對稱軸位置留有泥沙沉降廊道，通下部的自清排沙斗。本裝置可廣泛用于含漂浮物及泥沙較高的江河中，也可用于湖泊、水庫等水體為水源的取水工程中，不僅能有效防止水中雜草等漂浮物的堵塞，還能高效去除水中的泥沙，可省去設(shè)置專門的沉砂池，簡化后續(xù)水處理工藝，從而達到減輕水泵葉輪和后續(xù)水處理構(gòu)筑物的磨損，節(jié)約基建投資、節(jié)省占地，降低取水成本的目的。
文檔編號E03B3/04GK201817853SQ201020572398
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者倪建華, 姜文超, 尹浩, 張智, 胥標(biāo), 龍?zhí)煊?申請人:重慶大學(xué)