本發(fā)明屬于海洋環(huán)境工程與裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，各種自然資源日趨緊張和匱乏，水資源亦不例外，淡水資源的缺乏及其嚴(yán)峻形勢(shì)是世界性難題。迫使人們將水資源的利用方向轉(zhuǎn)向于近似于無(wú)窮無(wú)盡的海水資源，特別是無(wú)須進(jìn)行特別淡化處理的工業(yè)冷卻用水，可以直接使用海水作為冷卻用水。各種瀕海工業(yè)企業(yè)使用海水作為冷卻用水當(dāng)前是十分常見(jiàn)的事情，可以節(jié)約大量的淡水資源，且無(wú)需建立大型的冷卻塔，而以無(wú)窮無(wú)盡的冷卻海水作為替代，節(jié)約大量的基建投資成本及人工費(fèi)用，因此直接應(yīng)用海水作為冷卻用水，在瀕海核電廠、火電廠、鋼鐵廠等大型工礦企業(yè)中十分常見(jiàn)。

使用海水冷卻必然將大量的廢熱導(dǎo)入自然的海水中，使得冷卻排放的海水溫度升高。為了減少人為因素對(duì)于自然海洋生態(tài)系統(tǒng)的污染，我國(guó)海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定人為造成的溫度上升幅度不得超過(guò)4攝氏度。縱然如此，這種有限的人為因素導(dǎo)致海水溫度上升，也對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大影響，典型的表現(xiàn)是致使某些特殊海洋生物在一定的季節(jié)集中式暴發(fā)。這些暴發(fā)的海洋生物，反過(guò)來(lái)會(huì)影響工礦企業(yè)的冷卻系統(tǒng)自身，釀成災(zāi)害，并導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。這些災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物種類南北不同海域有所不同，主要包括水母、棘皮動(dòng)物、毛蝦以及一些小魚(yú)蝦等，它們一旦災(zāi)害性暴發(fā)往往數(shù)量極其巨大，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)聚集為數(shù)十噸之多。一旦涌入工業(yè)設(shè)施的冷卻系統(tǒng)中，就會(huì)嚴(yán)重堵塞管道，而且很難及時(shí)清除出去，迫使冷卻系統(tǒng)完全停止運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)完全癱瘓停產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是對(duì)于瀕海的核電廠、火電廠等冷卻海水用水大戶，這種現(xiàn)象極其常見(jiàn)，幾乎年年都會(huì)發(fā)生，但一直沒(méi)有什么很好的解決辦法。

一般而言，大宗工業(yè)海水用戶都建設(shè)有專用的海水取水渠道，面對(duì)大量災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物，通常會(huì)在取水渠道中設(shè)置若干道阻攔網(wǎng)，阻止災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。但數(shù)量龐大的集中暴發(fā)海洋生物往往會(huì)使這些阻攔網(wǎng)不堪重負(fù)，直至撐破損毀。這些災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物有時(shí)候幾小時(shí)之內(nèi)就有數(shù)十噸之多，人工打撈清除根本來(lái)不及或者收效甚微。目前各種核電廠、火電廠等企業(yè)對(duì)于這種災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物堵塞冷卻系統(tǒng)的問(wèn)題，只能被動(dòng)的監(jiān)控、攔截，或者采取人工打撈清除等有限的防治措施。一旦進(jìn)入冷卻系統(tǒng)內(nèi)部，基本沒(méi)有任何有效的治理措施，只能停機(jī)、停產(chǎn)，人工清除完畢后才能恢復(fù)正常生產(chǎn)。當(dāng)前，關(guān)于此類問(wèn)題的解決尚缺乏相關(guān)的專利技術(shù)和報(bào)道，是一片技術(shù)空白的領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，達(dá)到自動(dòng)集中和清除災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物的目的，保護(hù)工業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，提供了一種海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置。該裝置將海水渠道中災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物收集于集中囊網(wǎng)底部，在水流動(dòng)力及潛水吸除泵抽吸壓力的聯(lián)合作用下，利用網(wǎng)底切割刀頭將收集的災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物切割分解，切割后的碎片被潛水吸除泵抽吸輸送至岸邊，并由岸基分離系統(tǒng)進(jìn)行固液分離后集中處置。

本發(fā)明解決問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

一種海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置，該裝置包括集中囊網(wǎng)、網(wǎng)底切割刀頭、固定支撐系統(tǒng)、潛水吸除泵、位置指示浮標(biāo)、管道輸送系統(tǒng)、岸基分離系統(tǒng)。集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口與取水渠道橫截面的底邊及側(cè)邊結(jié)合，集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口與取水渠道橫截面?zhèn)冗吔Y(jié)合的最高位置高于所處海域最高高潮的潮位高度。網(wǎng)口上邊以浮子作為支撐，隨潮汐漲落，從而攔截整個(gè)渠道橫截面而不留死角；集中囊網(wǎng)從網(wǎng)口到網(wǎng)底所圍面積逐漸減小，網(wǎng)底置于取水渠道中的水面以下并固定在網(wǎng)底切割刀頭上，網(wǎng)底切割刀頭與潛水吸除泵的進(jìn)水口通過(guò)法蘭連接；潛水吸除泵安裝于固定支撐系統(tǒng)上，位置指示浮標(biāo)與固定支撐系統(tǒng)連接；管道輸送系統(tǒng)為高壓鋼絲管，通過(guò)法蘭連接潛水吸除泵的出口與岸基分離系統(tǒng)的進(jìn)料口。災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物通過(guò)岸基分離系統(tǒng)進(jìn)行固液分離，固體物質(zhì)集中處理，脫離工業(yè)系統(tǒng)，不再對(duì)工業(yè)系統(tǒng)造成危害。

所述的網(wǎng)底切割刀頭由環(huán)形刀刃、橫刀刃、豎刀刃組成，橫刀刃和豎刀刃交叉構(gòu)成若干網(wǎng)格，該網(wǎng)格的邊緣與環(huán)形刀刃相接。其中，每一個(gè)網(wǎng)格可以設(shè)計(jì)成邊長(zhǎng)為2～10厘米；所有刀刃均為鋸齒狀，每個(gè)齒牙的高度為5～10毫米。所述的潛水吸除泵進(jìn)水口直徑大于10厘米。

所述的固定支撐系統(tǒng)采取坐底固定式平臺(tái)或者錨定系泊式平臺(tái)。

本發(fā)明的有益效果是：該裝置堅(jiān)固耐用，可以抵抗海水環(huán)境的腐蝕；可以高效率地自動(dòng)化收集和清除海水取水渠道中的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的裝置示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的網(wǎng)底切割刀頭放大示意圖。

圖1中：1集中囊網(wǎng)；2網(wǎng)底切割刀頭；3固定支撐系統(tǒng)；4潛水吸除泵；5取水渠道岸邊；6位置指示浮標(biāo)；7管道輸送系統(tǒng)；8岸基分離系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。

本發(fā)明的海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置，包括集中囊網(wǎng)1、網(wǎng)底切割刀頭2、固定支撐系統(tǒng)3、潛水吸除泵4、位置指示浮標(biāo)6、管道輸送系統(tǒng)7、岸基分離系統(tǒng)8，如圖1所示。

其中的網(wǎng)底切割刀頭由環(huán)形刀刃、橫刀刃、豎刀刃組成，如圖2所示。

在海水取水渠道較為狹窄和平直的區(qū)段，根據(jù)取水渠道橫截面的形狀，設(shè)置集中囊網(wǎng)1。集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口與取水渠道橫截面(通常是梯形)的底、側(cè)邊嚴(yán)密結(jié)合，所謂的嚴(yán)密結(jié)合是指，網(wǎng)口一般設(shè)有網(wǎng)綱(也就是較粗的繩子)，將網(wǎng)綱埋入渠道底部、渠道岸邊坡道上即可，或者埋設(shè)固定網(wǎng)綱某幾個(gè)點(diǎn)，伸直網(wǎng)綱即可。網(wǎng)口與取水渠道橫截面?zhèn)冗吔Y(jié)合位置的最高點(diǎn)，高于所處海域最高高潮的潮位高度，網(wǎng)口自由的上邊以浮子支撐，隨海水潮汐而漲落，即集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口嚴(yán)密攔截取水渠道的橫截面，不留死角。集中囊網(wǎng)1等邊四邊形網(wǎng)孔的邊長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)攔截災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物筒狀體型平均直徑的0.4倍，以攔截清除絕大部分的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物。

集中囊網(wǎng)1由網(wǎng)口向后到網(wǎng)底所圍面積逐漸減小，網(wǎng)底置于取水渠道中的水面以下并固定在網(wǎng)底切割刀頭2上。具體方式為，網(wǎng)底逐漸收縮減小，最后蜷縮于一個(gè)圓環(huán)上，這個(gè)圓環(huán)可以固定于刀頭外壁上，或者法蘭上，或者作為法蘭的一個(gè)墊層。網(wǎng)底切割刀頭2與潛水吸除泵4的進(jìn)水口通過(guò)法蘭連接。所述的網(wǎng)底切割刀頭2是由環(huán)形刀刃、橫刀刃、豎刀刃聯(lián)合形成的網(wǎng)格狀切割刀頭，每一個(gè)網(wǎng)格的邊長(zhǎng)為2～10厘米；所有刀刃均為鋸齒狀，每個(gè)齒牙的高度為5～10毫米。大量災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物順著集中囊網(wǎng)逐漸收縮的形狀，在水流動(dòng)力及潛水吸除泵抽吸壓力的聯(lián)合作用下向網(wǎng)底集中。網(wǎng)底切割刀頭將災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物切割成為小于被潛水吸除泵所能抽吸通過(guò)最大物體尺寸的碎塊。

潛水吸除泵4安裝于固定支撐系統(tǒng)3上，潛水吸除泵4以電力作為驅(qū)動(dòng)力，潛水吸除泵4的吸程大于5米，揚(yáng)程大于25米，進(jìn)水口直徑大于10厘米。固定支撐系統(tǒng)3與位置指示浮標(biāo)6連接；固定支撐系統(tǒng)3設(shè)置在取水渠道平均水深中間的位置，采取坐底固定式平臺(tái)或者錨定系泊式平臺(tái)，其安全設(shè)計(jì)要求具備抵抗50年一遇臺(tái)風(fēng)侵襲的能力。

管道輸送系統(tǒng)7為高壓鋼絲管，通過(guò)法蘭連接潛水吸除泵4的出口與岸基分離系統(tǒng)8的進(jìn)料口。災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物通過(guò)岸基分離系統(tǒng)進(jìn)行固液分離，固體物質(zhì)集中處理，脫離工業(yè)系統(tǒng)，不再對(duì)工業(yè)系統(tǒng)造成危害。

本發(fā)明所述自動(dòng)清除裝置各個(gè)構(gòu)件使用高分子材料、高強(qiáng)度工程塑料、或者雙相不銹鋼材料。

在災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物個(gè)體大小差異較大的情況下，本發(fā)明設(shè)計(jì)的自動(dòng)化清除裝置可以多級(jí)串聯(lián)使用。此情況下，各級(jí)集中囊網(wǎng)網(wǎng)孔的大小，根據(jù)災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物大小的離散分布情況而逐級(jí)減小，第一級(jí)首先自動(dòng)化清除體型最大的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物，第二級(jí)自動(dòng)化清除次一級(jí)大小的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物，以此類推，直至將災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物全部清理完畢。本發(fā)明裝置根據(jù)集中囊網(wǎng)網(wǎng)孔大小，由大到小，逐級(jí)串聯(lián)使用，具有更好的清除效果，可以減輕單級(jí)使用時(shí)的清除壓力，避免集中囊網(wǎng)撐爆、潛水吸除泵堵塞等潛在的事故。