一种水利工程用具有分离作用的清淤头及其清淤方法与流程

文档序号:26142862发布日期:2021-08-03 14:27阅读:69来源:国知局
一种水利工程用具有分离作用的清淤头及其清淤方法与流程

本发明涉及水利工程技术领域,具体为一种水利工程用具有分离作用的清淤头及其清淤方法。



背景技术:

淤积己会影响到防洪、排涝、灌溉、供水、通航等各项功能的正常发挥,为恢复水域正常功能,促进经济社会的快速持续发展,需要定期对水域进行清淤作业,清淤作业一般包括吸淤、清理渣土(含垃圾、石块)、运输等步骤。

对于大型的水域,一般需要用到运输船和大型清淤装置,并且通常简单地将位于水域底部的待清出的物质清出,再将这些清出的物质传送到预定的地方,从而完成清淤操作。但是,通常并不提供装置将清淤装置清出的物质进行分离或归类,或者简单的按照轻重将其简单的分类,而通常情况下,淤泥成分复杂,一些成分具有回收价值,一些成分没有运走的必要,因此,对其进行进一步的分离操作是非常有用的且是必要的。

其次,将水底的淤泥吸至船舱需要大功率的吸淤泵,使用成本较高,并且又由于淤泥中含有较多的石块,在输送管道中流动时会对管道造成较大的伤害,降低其使用寿命。



技术实现要素:

针对上述背景技术的不足,本发明提供了一种水利工程用具有分离作用的清淤头及其清淤方法的技术方案,具有分离归类效果好、功率小和对管道伤害小等优点,解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案:一种具有分离作用的清淤头,包括带有行走结构的分离箱以及连接清淤泵的吸淤罩和输出头,所述分离箱内设有分离腔和沉淀腔,所述沉淀腔与输出头连通,所述分离腔为喇叭形,所述沉淀腔包裹分离腔,所述沉淀腔和分离腔之间通过多个吸流口连通,所述吸流口的高度逐步降低,相邻的两个吸流口对应的装配角度不相同,所述分离腔的顶部通过加速管与吸淤罩连通,所述加速管和分离腔之间设有减速腔,所述沉淀腔的底部设有吸污头,所述吸污头连通与水面上的吸污泵,所述分离腔的底部设有收集腔。

优选的,所述沉淀腔的底部连通有射流喷管,所述射流喷管设有吸淤罩上,所述射流喷管与分离腔之间设有射流泵,所述吸流口呈螺旋向下分布。

优选的,所述沉底盒包括底盖,所述底盖与分离腔的流出口适配实现封闭,所述分离腔的底部设有半圆形的半圆槽和竖直的限位槽,所述分离腔的两侧通过弹力伸缩杆连接有转轴,所述转轴与底盖固定连接,所述转轴固定连接有与半圆槽匹配的旋转块,所述旋转块上设有与限位槽适配的限位板,所述收集腔的上部设有流出孔。

优选的,所述分离腔的内壁设有竖向的弧形槽,所述弧形槽顺着旋流的一侧设有滑板,所述吸流口设于滑板的一侧。

优选的,所述吸流口设于滑板与弧形槽的交界,且弧形槽的进入口朝弧形槽的内壁倾斜。

一种使用上述任一个具有分离作用的清淤头的使用方法,包括步骤:

s1:确定清淤范围和移动路径,将该清淤头放入水底;

s2:开启射流泵,同时开启与输出头连接的清淤泵,将吸取的淤泥装填入舱内;

s3:定时开启与吸污头连接的吸污泵,将沉淀腔中沉积的污泥吸取的另一舱内,控制该清淤头按预定路线移动;

s4:吸完一预取后,将淤泥运输到指定位置,重复步骤s1-s3,直至水域清淤完毕。

本发明具备以下有益效果:

1、该水利工程用具有分离作用的清淤头及其清淤方法,利用质量越大惯性越大的原理,将淤泥中的成分进行分离,质量较大的石块直接沉底,而由于有机成分和无机成分的密度、质量以及沉降速率有较大的差异,在沉淀腔内实现进一步的沉降分离,实现简单的分离和分类,为后续进一步的人工清捡提供方便,减少工作量。

2、该水利工程用具有分离作用的清淤头及其清淤方法,由于直接在水底进行了分离,一方面,实际提升至水面上的质量大大下降,降低了对清淤泵的功率要求,降低设备成本,另一方面,大质量和坚硬的物体留在水下,对输送管道的冲击力大大减少,提高了输送管道的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明中沉底盒的结构示意图;

图3为本发明中分离腔的俯视图;

图4为本发明中分离腔的局部示意图。

图中:1、分离箱;2、吸淤罩;3、输出头;4、加速管;5、分离腔;6、沉淀腔;7、吸流口;8、减速腔;9、收集腔;10、射流泵;11、射流喷管;12、吸污头;13、沉底盒;131、底盖;132、半圆槽;133、旋转块;134、转轴;135、限位板;136、限位槽;137、弹力伸缩杆;14、弧形槽;15、滑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,一种具有分离作用的清淤头,包括带有行走结构的分离箱1、连接清淤泵的吸淤罩2和输出头3,分离箱1内设有分离腔5和沉淀腔6,沉淀腔6与输出头3连通,分离腔5为喇叭形,沉淀腔6包裹分离腔5,沉淀腔6和分离腔5之间通过多个吸流口7连通,吸流口7的高度逐步降低,相邻的两个吸流口7对应的装配角度不相同输出头3的吸力分散到各个吸流口7中,使每个吸流口7的吸力均较小,分离腔5的顶部通过加速管4与吸淤罩2连通,吸流口7的吸力汇总在分离腔5中通过加速管4传递到吸淤罩2中,再吸收淤泥,加速管4和分离腔5之间设有减速腔8,吸淤罩2产生较多的吸力将淤泥吸起并逐步加速,水流在经过减速腔8时减速小于淤泥速度,会对淤泥混合物产生阻力,对于较重的会直接沉底,而较轻的受水流的影响,改变方向,顺着流向吸流口7的水流流出,实现轻重的分离,而对于较重但是沉降速率较低的位置则会并吸流口7吸出到沉淀腔6中,由于分离腔5的底部截面进一步放大,水流进一步变慢,这些较重且沉淀速率低的沉淀在沉淀腔6中,沉淀腔6的底部设有吸污头12,吸污头12连通与水面上的吸污泵,吸污泵不定时启动,吸走沉淀腔6中堆积的杂物,分离腔5的底部设有收集腔9,用于收集重的杂物。

其中,沉淀腔6的底部连通有射流喷管11,射流喷管11设有吸淤罩2上,射流喷管11与分离腔5之间设有射流泵10,适当调整射流泵10的流量,输出头3中流量与射流泵10的流量比不大于8,使分离腔5内产生适当大小的旋流,旋流的离心力可以驱动延长杂物的沉淀时长,留足杂物被吸流口7吸走的时长,吸流口7呈螺旋向下分布,同时对于较重的,沉淀速率大的物体受旋流影响小,直接沉底,且其余大,由于旋流速度向上而下逐步加速,较轻的被上部吸走,而较重且沉淀速率低的在下部被吸走,下部的杂物进入沉淀腔6中,突然减速,会快速沉底,与此同时,射流喷管11产生的高压射流射入淤泥层,使淤泥流化,便于被吸收,射流喷管11与分离腔5的连接口设有过滤网,避免过大的杂物被吸入,而细小的砂粒可以放大冲击淤泥的能力。

请参阅图2,其中,沉底盒13包括底盖131,底盖131与分离腔5的流出口适配实现封闭,分离腔5的底部设有半圆形的半圆槽132和竖直的限位槽136,限位槽136与半圆槽132连通,分离腔5的两侧通过弹力伸缩杆137连接有转轴134,转轴134与底盖131固定连接,转轴134固定连接有与半圆槽132匹配的旋转块133,旋转块133上设有与限位槽136适配的限位板135,随着分离腔5底部积聚的物质变多,质量变大,使弹力伸缩杆137伸长,当限位板135完全移出限位槽136时,底盖131在重物下旋转,转轴134与限位槽136错开,旋转块133抵着半圆槽132旋转,收集物完全倒入收集腔9中储存,收集腔9的上部设有流出孔,因此被错吸入的生物可以从溢出孔中游出。

请参阅图3,其中,分离腔5的内壁设有竖向的弧形槽14,弧形槽14顺着旋流的一侧设有滑板15,吸流口7设于滑板15的一侧,当旋流流过时,重量大的惯性大,受影响较小,落在滑板15上,并导出,而小质量物体受吸力的影响大,会落入弧形槽14中并进一步被吸走。

请参阅图4,其中,吸流口7设于滑板15与弧形槽14的交界,且弧形槽14的进入口朝弧形槽14的内壁倾斜,一方面,使得吸力引起的流动与旋流方向夹角较大,可以较大程度的影响旋流中物体,另一方面,落入交界下方均可沿着弧形槽14流入吸流口7中。

一种具有分离作用的清淤头的使用方法,包括步骤:

s1:确定清淤范围和移动路径,将该清淤头放入水底;单次清淤的范围应以清淤船货其他运载设备的装载量为限;

s2:开启射流泵10,同时开启与输出头3连接的清淤泵,将吸取的淤泥装填入舱内;射流泵10的射流冲击淤泥,将淤泥流化,使得吸淤罩2的吸力很容易吸取淤泥,射流泵10与输出头3的吸力在分离腔5中汇集,可以吸取较大质量的物体,而射流泵10和输出头3的单独吸力吸取的物质均较轻;

s3:定时开启与吸污头12连接的吸污泵,将沉淀腔6中沉积的污泥吸取的另一舱内,控制该清淤头按预定路线移动;收集腔9中沉积的大质量物体可以通过大功率吸污泵吸取,也可通过将其整体捞起排出,还可直接倒在水底;

s4:吸完一预取后,将淤泥运输到指定位置,重复步骤s1-s3,直至水域清淤完毕。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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