可伸縮選擇性取水裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可伸縮選擇性取水裝置，包括位于取水塔的懸臂起吊裝置和格柵取水裝置，在格柵取水裝置連接有伸縮套筒；伸縮套筒最底部和與墜塊相連的錐形管相連，懸臂起吊裝置連接有固定鋼絞線和起吊鋼絞線，由固定鋼絞線和墜塊固定伸縮套筒，并由卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)上下動(dòng)作。伸縮套筒最外側(cè)設(shè)有由法蘭連接的鋼制短管，伸縮套筒最外節(jié)的鋼制短管連接與對(duì)接裝置的鋼制短管中間由法蘭連接有軟管，對(duì)接裝置將其上的鋼制短管與伸縮套筒的開口嚴(yán)密貼合。取水高度調(diào)節(jié)方便，多數(shù)工作在工廠加工完成，安裝方便，不受時(shí)間及水位的限制。
【專利說明】可伸縮選擇性取水裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水庫取水【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種可在已建成取水塔的水庫安裝的用于增加取水可靠性的可伸縮選擇性取水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城市人口的增加，使供水日益緊張，不少城市地下水開采過量，地面發(fā)生沉陷，水質(zhì)惡化等現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。為了滿足日益增長的生活生產(chǎn)用水量，人們把眼光轉(zhuǎn)向大江大河，從湖庫中取水。實(shí)踐證明，水庫不同深度的水層中具有不同的水質(zhì)，有害的水質(zhì)不但會(huì)給人、畜生活用水帶來危害，也會(huì)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來重大影響。
[0003]水庫蓄水后形成龐大的水域，在太陽輻射等多種因素作用下，導(dǎo)致了蓄水的物理、化學(xué)和生物變化，引起水庫水質(zhì)的分層，因此從不同高程的泄流建筑物排放的水質(zhì)就有所不同。對(duì)于大深型水庫，不同深度的水體的熱能傳輸不均，冷、熱水體密度的差異導(dǎo)致水體的物理分層，進(jìn)而產(chǎn)生不同水團(tuán)化學(xué)性質(zhì)的差異，這種差異決定了水庫內(nèi)水化學(xué)變化、物質(zhì)地球化學(xué)循環(huán)、水生生物作用的時(shí)空分布等重要湖沼學(xué)過程。
[0004]隨著環(huán)保意識(shí)的提高、國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，水質(zhì)對(duì)我們的生活、生產(chǎn)變得至關(guān)重要。為了進(jìn)一步發(fā)揮取水效益，需要研究如何在不同季節(jié)從水庫中提取分別適用于人畜飲用、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、下游河道水生生物生長、防止污染等的水源。水中有害的物質(zhì)會(huì)給人類、動(dòng)植物和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來危害，故需要輔以合理的工程措施來避免危害。
[0005]固定式機(jī)控取水塔是目前國內(nèi)外最常見的深水型湖庫分層取水構(gòu)筑物。早期建成的取水塔上一般設(shè)置I?3個(gè)取水口，通過卷揚(yáng)機(jī)調(diào)控取水口閘門的開啟，取得庫底以上固定高度范圍內(nèi)原水，但在使用過程存在如下的不足:
[0006](I)當(dāng)水庫建成蓄水后，將深孔取水設(shè)施改建為分層取水則受水庫水位、地質(zhì)地形、施工、水庫功能需要等限制，因而困難重重。國外成功改造經(jīng)驗(yàn)表明工程費(fèi)用大，難以有效推廣。
[0007](2)傳統(tǒng)取水構(gòu)筑物的取水口是固定的，其只能取得固定高度上的水，水庫分層是隨季節(jié)、水位和入流等因素影響而改變，I?3個(gè)固定取水口與湖庫水質(zhì)分層特性變化不相適應(yīng)，經(jīng)常出現(xiàn)難以取得湖庫某一深度上的優(yōu)質(zhì)水。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]針對(duì)已建成的取水塔難以取得水庫的優(yōu)質(zhì)水，且以鋼筋混凝土為主體，改造困難的問題。本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、主體現(xiàn)場外加工運(yùn)輸、可在建成湖庫現(xiàn)場方便安裝的用于取水塔改造的可伸縮選擇性取水裝置。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0010]一種可伸縮選擇性取水裝置，其特征在于，包括位于取水塔的懸臂起吊裝置和格柵取水裝置，在格柵取水裝置連接有伸縮套筒；
[0011]所述的懸臂起吊裝置連接有固定鋼絞線和起吊鋼絞線，其中，固定鋼絞線用于貫穿整個(gè)伸縮套筒，即依次穿過每節(jié)伸縮套筒內(nèi)的定位鋼環(huán)與伸縮套筒最底部連接；起吊鋼絞線負(fù)責(zé)與其相連的格柵取水裝置的升降，并由連接法蘭連接的伸縮套筒的最內(nèi)節(jié)，依次帶動(dòng)伸縮套筒進(jìn)行伸縮，伸縮套筒底部由鋼絞線與墜塊相連，在伸縮套筒最外節(jié)設(shè)有開口，該開口上連接有第一鋼制短管，在第一鋼制短管上有第一連接法蘭，第一連接法蘭與軟管相連，軟管另一端通過第二連接法蘭與對(duì)接裝置上的第二鋼制短管相連；
[0012]所述的對(duì)接裝置由前夾板、后夾板、緊固裝置和張緊鋼線構(gòu)成，其中，前夾板帶有方形墊圈；
[0013]在前夾板和后夾板上下各有兩根工字鋼，前夾板四角開有正螺紋孔，后夾板上開有反螺紋孔；該正螺紋孔與帶正螺紋的鋼桿一端通過螺紋連接，帶正螺紋的鋼桿另一端與緊固裝置固定，緊固裝置上繞有張緊鋼線，緊固裝置另一端與帶反螺紋的鋼桿固定，帶反螺紋的鋼桿另一端與通過通過反螺紋孔與后夾板連接，張緊鋼線向上收時(shí)帶動(dòng)張緊裝置旋轉(zhuǎn)，同時(shí)張緊裝置帶動(dòng)與其相連的帶正螺紋的鋼桿和帶反螺紋的鋼桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將前夾板與后夾板固定在取水塔上。
[0014]所述的伸縮套筒有上卡板和下卡板，在上卡板和下卡板上設(shè)有密封墊圈，在每節(jié)伸縮套筒內(nèi)有十字形的支撐，支撐中間有由固定鋼絞線穿過的定位鋼環(huán)。
[0015]本發(fā)明的可伸縮選擇性取水裝置，其效果顯著，取水高度方便調(diào)節(jié)，建構(gòu)簡單，尤其對(duì)已建成取水塔的水庫來說，安裝方便，施工過程短。具體為:
[0016](I)能夠取到湖庫優(yōu)質(zhì)水層的原水。利用便攜式水質(zhì)現(xiàn)場分析儀器或分層取樣實(shí)驗(yàn)室分析水質(zhì)，確定湖庫優(yōu)質(zhì)水層高度，通過卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)伸縮套筒伸縮，即可在一定范圍內(nèi)的取湖庫任意高度上優(yōu)質(zhì)水層水。如在夏秋季，湖庫表層藻類較高，而下層污染物和濁質(zhì)濃度較高，下沉調(diào)節(jié)水箱及取水管及套筒伸縮，可取湖庫中間層的優(yōu)質(zhì)原水；在洪水期，洪水潛流入湖庫，導(dǎo)致湖庫一定范圍內(nèi)中間層污染物及濁質(zhì)濃度很高，降雨同時(shí)也使表層藻類下沉，可上浮調(diào)節(jié)水箱及取水管及套筒伸縮，取表層原水。
[0017](2)安裝簡單且不受時(shí)間限制?，F(xiàn)有水庫的機(jī)控取水塔一般與水庫大壩同期建成。在建成水庫或湖泊中建設(shè)水下混凝土取水設(shè)施，施工過程復(fù)雜且受時(shí)間限制。本發(fā)明的可伸縮選擇性取水裝置，結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)裝置分段加工，現(xiàn)場組裝，在湖庫不同高度水位條件下，均可在湖庫表面從裝置底部一混凝土錨固墩依次向上分段組裝和逐漸下沉等安裝設(shè)備，并完成與已建成取水塔的對(duì)接。施工過程簡單快捷，不需要圍堰或排水，不受施工時(shí)間、季節(jié)等影響。
[0018](3)不需要重新布置管路。本裝置安裝過程中不需要重新布置管路，將伸縮套筒與原有取水塔對(duì)接后，利用原有取水塔的管路系統(tǒng)，節(jié)省大量資金以及施工時(shí)間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的可伸縮選擇性取水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是伸縮套筒上行密封工況示意圖。
[0021]圖3是伸縮套筒下行密封工況示意圖。
[0022]圖4伸縮套筒平面示意圖。
[0023]圖5是對(duì)接裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖中的標(biāo)號(hào)分別表示:1、懸臂起吊裝置，2、固定鋼絞線，3、起吊鋼絞線，4、格柵取水裝置，5、連接法蘭，6、伸縮套筒，7、上卡板，8、下卡板，9、墜塊，10、鋼制短管，11、連接法蘭，12、軟管，13、連接法蘭，14、鋼制短管，15、工字鋼，16、緊固裝置，17、張緊鋼線，18、取水塔，19、密封墊圈，20、伸縮筒壁，21、支撐，22、定位鋼環(huán)，23、前夾板，24、方形密封墊圈，25、帶正螺紋的鋼桿，26、后夾板，27、帶反螺紋的鋼桿，28、正螺紋孔，29、反螺紋孔。
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參見圖1，圖1是一種具體的可伸縮選擇性取水裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括位于取水塔18的懸臂起吊裝置I，格柵取水裝置4，在格柵取水裝置4連接有伸縮套筒6，懸臂起吊裝置
I連接有固定鋼絞線2和起吊鋼絞線3，固定鋼絞線2貫穿整個(gè)伸縮套筒6，并依次穿過每節(jié)伸縮套筒內(nèi)的定位鋼環(huán)22與套筒最底部連接，起吊鋼絞線3負(fù)責(zé)與其相連的格柵取水裝置4的升降，并帶動(dòng)由連接法蘭5連接的伸縮套筒6的最內(nèi)節(jié)，依次帶動(dòng)伸縮套筒6進(jìn)行伸縮，伸縮套筒6底部由鋼絞線與墜塊9相連，伸縮套筒6最外節(jié)設(shè)有開口，該開口上連接有第一鋼制短管10，在第一鋼制短管10上有第一連接法蘭11，第一連接法蘭11與軟管12相連，軟管12另一端通過第二連接法蘭13與對(duì)接裝置上的第二鋼制短管14相連。
[0027]參見圖5，所述的對(duì)接裝置由前夾板23、后夾板26、緊固裝置16和張緊鋼線17構(gòu)成，其中，前夾板23帶有方形墊圈24。
[0028]在前夾板23上下各有兩根工字鋼15，前夾板23四角開有正螺紋孔28，該正螺紋孔28與帶正螺紋的鋼桿25 —端通過螺紋連接，帶正螺紋的鋼桿25另一端與緊固裝置16固定，緊固裝置16上繞有張緊鋼線17，緊固裝置16另一端與帶反螺紋的鋼桿27固定，帶反螺紋的鋼桿27另一端與開有反螺紋孔29的后夾板26通過螺紋連接，后夾板26上固定有工字鋼15，張緊鋼線17向上收時(shí)帶動(dòng)張緊裝置16旋轉(zhuǎn)，同時(shí)張緊裝置16帶動(dòng)與其相連的帶正反螺紋鋼桿(25、27)轉(zhuǎn)動(dòng)，將前夾板23與后夾板26同時(shí)固定在取水塔18上。
[0029]格柵式取水裝置4下端通過連接法蘭5與伸縮套筒6的最內(nèi)節(jié)連接，上端為法蘭封頭，且與懸臂起吊裝置I的起吊鋼絞線3連接。起吊鋼絞線3由控制機(jī)房內(nèi)的卷揚(yáng)機(jī)控制。伸縮套筒6最下端為錐形管，該錐形管的尖端內(nèi)外均有鋼環(huán)，管內(nèi)的鋼環(huán)與固定鋼絞線2連接，管外的鋼環(huán)與墜塊9連接，伸縮套筒6的底部即由墜塊9和向上的固定鋼絞線2固定。
[0030]伸縮套筒6的每節(jié)下端有十字形的支撐21，支撐21中間有由固定鋼絞線2穿過的定位鋼環(huán)22。
[0031]本發(fā)明的可伸縮選擇性取水裝置有2個(gè)運(yùn)行工況:
[0032]第一種工況:當(dāng)格柵取水裝置4低于湖庫的最優(yōu)水層時(shí)，由卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)起吊鋼繩3，帶動(dòng)格柵取水裝置4向上移動(dòng)并依次帶動(dòng)伸縮套筒6，使得格柵取水裝置4的取水位置達(dá)到最優(yōu)水層的高度。
[0033]第二種工況:當(dāng)格柵取水裝置4高于湖庫的最優(yōu)水層時(shí)，釋放起吊鋼繩3的鎖死裝置，由伸縮套筒6的外層依次帶動(dòng)伸縮套筒6收縮，使得格柵取水裝置4的位置達(dá)到湖庫的
最優(yōu)水層高度。
[0034]該可伸縮選擇性取水裝置可在建成的湖庫安裝，不需要圍堰或排水，不受水位、施工時(shí)間、季節(jié)等影響，關(guān)鍵的安裝步驟如下:[0035]在湖庫水面上組裝本發(fā)明的可伸縮選擇性取水裝置的水面安裝平臺(tái)，現(xiàn)場將對(duì)接裝置和伸縮套筒6的開口上的連接法蘭11用軟管12和鋼制短管14上的連接法蘭13連接成一體，并將帶螺紋鋼桿(25、27)與帶正反螺紋的鋼桿(28、29)以螺紋連接，并保持一定裕度使得對(duì)接裝置可以正常下沉。伸縮套筒6與對(duì)接裝置同步下沉，伸縮套筒6由最底部的墜塊9開始依次安裝并下沉。直至對(duì)接裝置達(dá)到格柵取水裝置4需要的取水位置高度，向上拉緊四根張緊鋼繩鋼繩17使得對(duì)接裝置與取水塔18相固定。當(dāng)墜塊9達(dá)到湖庫底部時(shí)，向上張緊定位鋼絞線2使得伸縮套筒6位置固定。整個(gè)裝置安裝完成。
【權(quán)利要求】
1.一種可伸縮選擇性取水裝置，其特征在于，包括位于取水塔(18)的懸臂起吊裝置(1)和格柵取水裝置(4)，在格柵取水裝置(4 )連接有伸縮套筒(6 ); 所述的懸臂起吊裝置(I)連接有固定鋼絞線(2)和起吊鋼絞線(3)，其中，固定鋼絞線(2)用于貫穿整個(gè)伸縮套筒(6)，即依次穿過每節(jié)伸縮套筒內(nèi)的定位鋼環(huán)(22)與伸縮套筒(6)最底部連接；起吊鋼絞線(3)負(fù)責(zé)與其相連的格柵取水裝置(4)的升降，并由連接法蘭(5)連接的伸縮套筒(6)的最內(nèi)節(jié)，依次帶動(dòng)伸縮套筒(6)進(jìn)行伸縮，伸縮套筒(6)底部由鋼絞線與墜塊(9)相連，在伸縮套筒(6)最外節(jié)設(shè)有開口，該開口上連接有第一鋼制短管(10)，在第一鋼制短管(10)上有第一連接法蘭(11 )，第一連接法蘭(11)與軟管(12)相連，軟管(12)另一端通過第二連接法蘭(13)與對(duì)接裝置上的第二鋼制短管(14)相連； 所述的對(duì)接裝置由前夾板(23)、后夾板(26)、緊固裝置(16)和張緊鋼線(17)構(gòu)成，其中，前夾板(23)帶有方形墊圈(24)； 在前夾板(23 )和后夾板(26 )上下各有兩根工字鋼(15 )，前夾板(23 )四角開有正螺紋孔(28)，后夾板(26)上開有反螺紋孔(29);帶正螺紋孔(28)與帶正螺紋的鋼桿(25)—端通過螺紋連接，帶正螺紋的鋼桿(25)另一端與緊固裝置(16)固定，緊固裝置(16)上繞有張緊鋼線(17)，緊固裝置(16)另一端與帶反螺紋的鋼桿(27)固定，帶反螺紋的鋼桿(27)另一端與通過通過反螺紋孔(29)與后夾板(26)連接，張緊鋼線(17)向上收時(shí)帶動(dòng)張緊裝置(16)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)張緊裝置(16)帶動(dòng)與其相連的帶正螺紋的鋼桿(25)和帶反螺紋的鋼桿(27)轉(zhuǎn)動(dòng)，將前夾板(23 )與后夾板26固定在取水塔(18 )上。
2.如權(quán)利要求1所述的可伸縮選擇性取水裝置，其特征在于，所述的伸縮套筒(6)有上卡板(7)和下卡板(8)，在上卡板(7)和下卡板(8)上設(shè)有密封墊圈(19)，在每節(jié)伸縮套筒(6)內(nèi)有十字形的支撐(21)，支撐(21)中間有由固定鋼絞線(2)穿過的定位鋼環(huán)(22)。
【文檔編號(hào)】E03B3/04GK103526799SQ201310496648
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】盧金鎖, 吳迪, 王峰慧 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)