核电取水明渠海生物自动化拦滤清淤系统的制作方法

本实用新型属于核电站取水安全防护领域，具体地说是一种核电取水明渠海生物自动化拦滤清淤系统。

背景技术：

随着科技的进步和人文的发展，核电站已越来越成熟并发挥其巨大的作用，核电站泵站为其下游冷却相关系统提供水源。现有的核电站大多位于滨海，海水中有大量的海洋生物会对核电站的内部造成损害，严重时甚至导致停堆事故，故需对核电站泵站的进水流道上游进来的海水进行过滤才可输送至下游系统使用。目前的核电站取水口海生物的清除主要依靠人力捞取、海生物驱离和滤网过滤等，但现有的方案存在以下问题，首先，人力捞取成本高昂，且不能满足风暴潮、暴雨等极端条件下的作业要求；其次，海生物驱离系统不能驱离所有种类的海生物，并且机器结构复杂，造价高，维修维护不便，另外海生物驱离系统对海藻等植物无法驱离，效果不明显；而通过多层滤网过滤虽然可以过滤掉海水中的生物，但浮游生物和固着生物会附着在过滤网上，过滤网会被堵塞不好清理，且会降低取水流速。

技术实现要素：

为了解决现有核电站海水过滤存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种核电取水明渠海生物自动化拦滤清淤系统。该自动化拦滤清淤系统采用滤网过滤海洋生物，配合清理装置和冲洗装置，可以过滤海水中的生物(包括浮游生物和固着生物)，清理方便，机器简单，维护方便。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的拦滤清淤系统设置于海水的取水口与核电站之间的明渠中，包括链轮总成、链条、滤网、清理装置及杂物收集池，所述明渠两侧的墙面上均安装有结构相同的链轮总成，每侧的链轮总成具有独立的动力源a，每侧的链轮总成中的各链轮之间通过链条啮合传动，两侧所述链条之间连接有滤网，两侧链轮总成的动力源a同步工作，通过两侧链条带动滤网运动；所述滤网的海水进水一面为正面，在滤网运动轨迹上设有安装于明渠两侧墙面之间的清理装置，该清理装置与所述滤网的正面相对设置，所述清理装置具有刮掉滤网上杂物的刮板，该刮板通过动力源b驱动在明渠两侧墙面之间往复运动，所述明渠的一侧墙面或两侧墙面外侧设有杂物收集池，所述刮板刮掉的杂物经墙面上安装的溜槽a排至杂物收集池中。

其中：每侧的所述链轮总成包括多个链轮，两侧的链轮总成中的链轮数量相同，且一一对应地对称设置；每侧的所述链轮总成中的各链轮之间通过链条啮合传动，所述链条在带动滤网的运动轨迹上具有一“u”形部，该“u”形部的开口朝向海水进水的方向，所述清理装置位于“u”形的内部，所述刮板通过动力源b的驱动将下方滤网上的杂物刮掉。

所述链轮总成包括链轮a、链轮b、链轮c、链轮d、链轮e、链轮f及链轮g，该链轮b与链轮a等高前后设置，所述链轮c位于链轮b的后斜上方，所述链轮d位于链轮c的后侧上方，所述链轮e位于链轮d的上方，所述链轮f及链轮g等高设置在链轮e上方的前后两侧，所述链轮c、链轮d、链轮e、链轮f及链轮g均位于海水水面上方；所述链轮c与链轮d之间的滤网及链轮e与链轮f之间的滤网即为所述“u”形开口的两侧，链轮c与链轮d之间的滤网的正面朝上，链轮e与链轮f之间的滤网的正面朝下；各链轮中至少有一个链轮由安装于墙面上的动力源a驱动旋转。

所述链条沿链轮a向链轮b的方向运动，所述滤网通过穿杆与链条固连；所述链轮c与链轮d之间的链条及链轮e与链轮f之间的链条均与水平面平行。

所述链条的“u”形部下方设有防止滤网下垂的辊轴，该辊轴为阶梯轴，即辊轴两端直径小于中间段直径，所述辊轴的两端转动安装在明渠两侧的墙面上。

所述链条带动滤网运动轨迹上设有冲洗装置，该冲洗装置包括喷头、溜槽b及清洗管道，该清洗管道安装于所述明渠两侧的墙面之间，清洗管道的一端与清洗水源相连通；在所述清洗管道上连通有喷头，所述溜槽b安装于明渠两侧的墙面之间，并与清洗管道分别位于滤网正面的两侧，所述溜槽b的出口端位于杂物收集池的上方，该出口端为所述溜槽b高度的最低处。

所述滤网的正面均匀设有多个挡板，该挡板的一端连接于滤网上，另一端为齿状结构，所述挡板上沿长度方向均匀开设有多个过水孔；所述挡板由一端向另一端向上倾斜。

所述清理装置包括刮板、电机、齿轮、齿条、水平导轨、溜槽a及滑套，该齿条及水平导轨分别安装于所述明渠两侧墙面之间，所述刮板的上部通过滑套与水平导轨滑动连接，该刮板的下部用于刮掉滤网上的杂物；所述电机即为动力源b，该电机安装于刮板的上部，输出轴连接有与所述齿条相啮合的齿轮；所述溜槽a倾斜安装于墙面上，进口端位于被清理的滤网的下方，且高于出口端，溜槽a的出口端位于所述杂物收集池的上方；所述电机驱动齿轮旋转，通过该齿轮与齿条的啮合传动，实现所述刮板沿水平导轨往复运动，将滤网上的杂物刮掉至溜槽a中，再通过该溜槽a掉入杂物收集池。

所述清理装置包括动力源b、丝杠、丝母、刮板及溜槽a，该丝杠转动安装在所述明渠两侧墙面之间，丝杠的任一端与安装于墙面上的动力源b相连，由所述动力源b驱动旋转，所述丝杠上螺纹连接有丝母，该丝母与丝杠形成螺旋副，所述刮板与丝母相连；所述溜槽a倾斜安装于墙面上，进口端位于被清理的滤网的下方，且高于出口端，溜槽a的出口端位于所述杂物收集池的上方；所述刮板随丝母沿丝杠轴向在动力源b的驱动下往复运动，将滤网上的杂物刮掉至溜槽a中，再通过该溜槽a掉入杂物收集池。

所述链条为间歇运动，在所述滤网正面与海水进水接触的部分前方设有声呐检测装置，该声呐检测装置、动力源a及动力源b分别与控制台连接。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型一方面采用滤网可以过滤海水里的生物，并且结构简单，维修维护方便；另一方面，本实用新型配合清理装置，清理简单，避免了滤网的堵塞。

2.本实用新型还设置了冲洗装置，对由清理装置刮除掉杂物的滤网进行冲洗，进一步避免堵塞滤网。

3.本实用新型在滤网下方设置了辊轴，防止滤网下垂。

4.本实用新型在滤网正面设置了向上倾斜的挡板，可将滤网前方堆积的杂物带到清理装置处进行清理。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为图1中省略链条后的a—a剖视图；

图3为图2中c处的局部放大图；

图4为图2中b处的局部放大图；

图5为本实用新型的应用分布示意图；

图6为本实用新型滤网与链条连接的结构示意图；

图7为本实用新型挡板的结构示意图；

其中：1为拉滤清淤系统，2为明渠，3为取水口，4为杂物收集池，5为核电站，6为控制台，7为左水泥墙面，8为右水泥墙面，10为链轮a，11为链条，12为滤网，13为挡板，14为声呐检测装置，15为穿杆，16为过水孔，20为链轮b，30为链轮c，31为辊轴，32为轴承，33为刮板，34为电机，35为齿轮，36为齿条，37为水平导轨，38为溜槽a，39为滑套，40为链轮d，50为链轮e，51为喷头，52为溜槽b，53为清洗管道，60为链轮f，70为链轮g。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～7所示，本实用新型的拦滤清淤系统1设置于海水的取水口3与核电站5之间的明渠2中，包括链轮总成、链条11、滤网12、清理装置及杂物收集池4，明渠2两侧的墙面上均安装有结构相同的链轮总成，每侧的链轮总成具有独立的动力源a，每侧的链轮总成中的各链轮之间通过链条11啮合传动，两侧链条11之间连接有滤网12，两侧链轮总成的动力源a同步工作，通过两侧链条11带动滤网12运动。滤网12的海水进水一面为正面，在滤网12运动轨迹上设有安装于明渠2两侧墙面之间的清理装置，该清理装置与滤网12的正面相对设置，清理装置具有刮掉滤网12上杂物的刮板33，该刮板33通过动力源b驱动在明渠2两侧墙面之间往复运动，明渠2的一侧墙面或两侧墙面外侧设有杂物收集池4，刮板33刮掉的杂物经墙面上安装的溜槽a38排至杂物收集池4中。

每侧的链轮总成包括多个链轮，两侧的链轮总成中的链轮数量相同，且一一对应地对称设置；每侧的链轮总成中的各链轮之间通过链条11啮合传动，链条11在带动滤网12的运动轨迹上具有一“u”形部，该“u”形部的开口朝向海水进水的方向，清理装置位于“u”形的内部，刮板33通过动力源b的驱动将下方滤网12上的杂物刮掉。本实施例的明渠2靠近取水口3的一端，左水泥墙面7上安装有左链轮总成，右水泥墙面8上安装有右链轮总成，左、右链轮总成结构、布置完全相同。明渠2的另一端引入核电站5，并在明渠2一侧设置控制台6，本实用新型的控制台6为现有技术。杂物收集池4位于左水泥墙面7和/或右水泥墙面8的外侧，本实施例在左水泥墙面7和右水泥墙面8的外侧各设置一杂物收集池4。本实施例的链轮总成包括链轮a10、链轮b20、链轮c30、链轮d40、链轮e50、链轮f60及链轮g70，七个链轮通过一条链条11啮合传动，各链轮分别通过半轴转动安装于墙面上，各链轮的半轴相互平行，左、右链轮总成中的各链轮一一对应地对称设置，相对称的两个链轮的半轴轴向中心线共线。以安装于左水泥墙面7上的左链轮总成为例，链轮b20与链轮a10等高前后设置于左水泥墙面7的底部，链轮c30位于链轮b20的后斜上方，链轮d40位于链轮c30的后侧上方，链轮e50位于链轮d40的上方，链轮f60及链轮g70等高设置在链轮e50上方的前后两侧，且水平设置，链轮c70位于链轮a10的上方；链轮c30、链轮d40、链轮e50、链轮f60及链轮g70均位于海水水面上方；链轮c30与链轮d40之间的滤网12及链轮e50与链轮f60之间的滤网12即为“u”形开口的两侧，链轮c30与链轮d40之间的滤网12的正面朝上，链轮e50与链轮f60之间的滤网12的正面朝下；本实施例的链轮c30与链轮d40之间的链条、链轮e50与链轮f60之间的链条、链轮f60与链轮g70之间的链条及链轮a10与链轮b20之间的链条均与水平面平行，链轮a10与链轮g70之间的链条及链轮d40与链轮e50之间的链条均与竖直面平行，链轮b20与链轮c30之间的链条由下至上向远离海水进水一侧倾斜。各链轮中至少有一个链轮由安装于左水泥墙面7上的动力源a驱动旋转，本实施例的链轮c30、链轮f60及链轮g70各由一安装于左水泥墙面7上的电机驱动，且同步转动；三个链轮同时驱动链条11，减小了链条11的应力集中，避免链条11断裂。链条11沿链轮a10向链轮b20的方向运动，滤网12通过穿杆15与链条11固连，防止在清理过程中滤网12下垂。

本实施例在滤网12的正面均匀设有多个挡板13，各挡板13相互平行，每个挡板13的一端连接于滤网12上，另一端为齿状结构，挡板13上沿长度方向均匀开设有多个过水孔16。链轮b20与链轮c30之间的滤网12正面前方会有海生物或杂物堆集，本实施例的挡板13由一端向另一端沿运动方向倾斜(即向上倾斜)，挡板13上均匀分布了多个降低水阻的过水孔16，在挡板13随滤网12运动过程中，向上倾斜的挡板13会将滤网12前堆集的海生物等杂物向上带起，再运动到清理装置处由清理装置进行清理。

链条11的“u”形部下方设有防止滤网12下垂的辊轴31。本实施例是在链轮c与链轮d40之间的滤网12下方设置了多根辊轴31，各根辊轴31等高排列，每根辊轴31的两端分别通过轴承32转动连接于左、右水泥墙面7、8上。辊轴31为阶梯轴，即辊轴31两端直径小于中间段直径，各辊轴31的中间段支撑滤网12，防止滤网12下垂。

清理装置包括刮板33、电机34、齿轮35、齿条36、水平导轨37、溜槽a38及滑套39，该齿条36及水平导轨37分别安装于明渠2两侧的左、右水泥墙面7、8之间，本实施例的水平导轨37为两根，等高平行设置，齿条36位于这两根水平导轨37上方中间位置，齿条36上齿的方向向下。刮板33的上部通过滑套39与水平导轨37滑动连接，该刮板33的下部用于刮掉滤网12上的杂物；本实施例的刮板33上部为与水平面平行的平板，平板的前后两侧均设有滑套39，分别与两根水平导轨37滑动连接；刮板33下部为垂直于平板的竖板，该竖板的下端为尖状。刮板33的下部竖板为斜板，与链轮c30与链轮d40之间滤网12上的挡板13倾斜方向相同。电机34即为动力源b，该电机34固定于刮板33的平板上，输出轴连接有与齿条36相啮合的齿轮35。左、右水泥墙面7、8上分别开有孔，并在孔中倾安装了溜槽a38，溜槽a38的进口端位于被清理的滤网12的下方，且高于出口端，溜槽a38的出口端位于杂物收集池4的上方；本实施例的溜槽a38的进口端位于各辊轴31直径小的端部下方。电机34驱动齿轮35旋转，通过该齿轮35与齿条36的啮合传动，由于啮条36固定不动，因此通过反作用力实现电机34带动刮板33沿水平导轨37往复运动，刮板在相邻两个挡板13之间运动，将滤网12上的杂物刮向两端，由辊轴31直径小的端部之间落在溜槽a38中，再通过倾斜溜槽a38掉入杂物收集池4。

或者，清理装置还可为另一种结构；即，清理装置包括动力源b、丝杠、丝母、刮板33及溜槽a38，该丝杠转动安装在明渠2两侧左、右水泥墙面7、8之间，丝杠的任一端与安装于墙面上的动力源b(可为电机)相连，由动力源b驱动旋转，丝杠上螺纹连接有丝母，该丝母与丝杠形成螺旋副，刮板33与丝母相连。溜槽a38与上述清理装置中设置相同，在此不再赘述。刮板33随丝母沿丝杠轴向在动力源b的驱动下往复运动，将滤网12上的杂物刮掉至溜槽a38中，再通过该溜槽a38掉入杂物收集池4。

在链条11带动滤网12运动轨迹上设有冲洗装置，该冲洗装置包括喷头51、溜槽b52及清洗管道53，清洗管道53安装于明渠2两侧的左、右水泥墙面7、8之间，清洗管道53的一端与清洗水源相连通。在清洗管道53上连通有喷头51，溜槽b52安装于明渠2两侧的左、右水泥墙面7、8之间，并与清洗管道53分别位于滤网12正面的两侧，溜槽b52的出口端位于杂物收集池4的上方，该出口端为溜槽b52高度的最低处。本实施例的冲洗装置是设置于链轮e50与链轮f60之间，清洗管道53位于链轮e50与链轮f60之间滤网12的上方，溜槽b52则位于链轮e50与链轮f60之间滤网12的下方，清洗管道53上设有至少一排的喷头51(本实施例的喷头51为五排)；本实施例的溜槽b52由中间向两端倾斜，最低处即为溜槽b52的出口端，该出口端由左、右水泥墙面7、8上开设的孔穿出，位于杂物收集池4的上方，使冲洗掉的杂物排至杂物收集池4。

本实施例的链条11为间歇运动，在滤网12正面与海水进水接触的部分(即链轮b20与链轮c30之间滤网12)前方设有声呐检测装置14，本实施例的声呐检测装置14为市购的加拿大imagenex公司的多频声呐传感器；声呐检测装置14、动力源a及动力源b分别与控制台6连接。

本实用新型的工作原理为：

声呐检测装置14感受声学后散射强度ts信号给控制台6，控制台6分析海生物厚度和生物量，当其检测到链轮b20与链轮c30之间滤网12上的杂物厚度或生物量指标达到设定阈值时，超过阈值，启动链轮总成的电机，控制各链轮转动，通过链轮带动链条11转动，链条11再带动滤网12转动；当滤网12累积了杂物的部位转动到刮板33的下方时，链轮总成的电机停止工作，控制台6启动电机34，由电机34通过齿轮35与齿条36的啮合来驱动刮板33沿水平导轨37运动而将滤网12上的杂物刮除，经溜槽a38掉至杂物收集池4中；刮除完成后，电机34驱动刮板33复位，等待下次刮除。然后，控制台6再次启动链轮总成的电机，链条11继续转动，在转动过程中，由喷头51冲洗掉滤网12上残留的杂物，清理掉的杂物由溜槽b52排出至杂物收集池4。