[发明专利]虹吸多点抽沙装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水电站引水隧道中沉沙池的抽沙装置，利用虹吸原理进行自动多点抽沙。本发明还涉及增加虹吸管组数并分别置于各积沙坑中以实现多段抽沙的使用方法。

背景技术

目前通常高水头小型水电站的沉沙池底设计积沙沟，采用大直径冲沙管单点定期冲沙或圆管虹吸单点抽沙，利用阀闸开启及停止抽沙的操作方式。由于单点抽沙的作用区在抽点附近有限范围内，当积沙沟长或积沙面积广的场合，抽沙效果就不理想，而且不能自动运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动虹吸抽沙的装置，抽沙效果更好，更可靠；为此，本发明还要提供多组叉式虹吸管并分别置于各积沙坑中的多段抽沙方法。

为解决上述技术问题，本发明由叉式矩形虹吸管、止虹浮球、止虹管、挡沙板、防堵清沙管组成，因虹吸管出水口设置在低位，加大了虹吸势能，因此在正常水位与最高溢水水位之间设置了止虹管，从而达到自动终止虹吸的目的。当水电站发生关闸减负荷时，水位上涨到预设水位高度并淹没止虹管，此水位是虹吸抽沙开始水位；当溢水水位低至止虹管下表面止虹口，挂在此处篮内的止虹浮球落下，空气进入止虹管，虹吸失压停止，此水位是虹吸抽沙停止水位。抽水时止虹浮球被吸附在止虹口上，可防止虹吸时带走水道上过多清水。虹吸管截面采用矩形管的目的是，虹吸不容易被破坏，且水位控制更准确。弯成弧形可以将虹吸抽沙开始水位设置较低，进而延长虹吸抽沙时间，增加抽沙量；弧形分叉处设计有可拆卸管道结构，便于清理流道。

为实现沉沙池底部的多段抽沙，沉沙池断面形状作了进一步改进：通常沉沙池斜面下的直通积沙沟改为分段积沙坑，迎水流方向呈喇叭口，便于泥沙滑入淤积。虹吸管吸水下端分出二个或多个叉管分别伸入积沙坑，端部切口与积沙坑平行且与底面保持距离。为防止虹吸管抽沙口堵塞，积沙坑上方设置挡沙板，板上开口，以便竖直地焊接虹吸管口的清沙管，管上端位于正常水位以下，且开口迎水流方向，提供持续的水流冲击抽沙口，以防堵塞。

整个排沙系统由一组或多组虹吸管组成，每组虹吸管可分几个叉头。组数与叉头的数量可根据涵洞的长度、地形、含沙量等情况确定。

采用上述装置大幅提高了抽沙效率，效果好，可靠性高，便于实施。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明置于涵洞中沉沙池及虹吸多点抽沙装置全立体图。

图2为图1所示沉沙池及虹吸多点抽沙装置断面的剖视图。

图3为图1所示止虹口局部放大图I。

图4为图2所示积沙坑处局部放大图II。

图中1.沉沙池 2.叉式矩形虹吸管 3.沉沙池壁 4.积沙坑 5.止虹管 6.溢水槽 7.横杆 8.止虹口 9.挡沙板 10.清沙管 11.正常水位 12.溢水水位 13.抽沙开始水位 14.止虹浮球 15.挂蓝

具体实施方式

图1为本发明置于涵洞中沉沙池及虹吸多点抽沙装置全立体图。将每组叉式矩形虹吸管2置于沉沙池中，虹吸管2弯弧形处联有三条矩管，其中两条下穿沉沙池体沿斜面沉沙池壁3进入积沙坑4，抽沙口与底面平行且留有距离，端部设置挡沙板9和清沙管10；另一条止虹管5水平穿过沉沙池壁，端部开设止虹口8。弯弧形处另一端沿溢水槽6向下由管端的支架固定，横杆7把三组装置连结固定。

图2所示，当水电站关闸减负荷时正常水位11上涨并淹没止虹管5，此为虹吸抽沙开始水位13；当水位升至水槽的溢水水位12处时，虹吸抽沙均可继续，当水位降至止虹管端部止虹口8处，即虹吸抽沙停止水位，图3止虹管端部挂篮15内的止虹浮球14落下，空气从止虹口8进入止虹管5，虹吸失压停止。

图4积沙坑上盖挡沙板9，与之相联的清沙管10和虹吸管抽沙口相通，在水压作用下，提供持续的水流冲沙防堵，挡沙板9迎水流方向两端留空隙便于泥沙滑入淤积。

从图1可知本发明由三组叉式矩形虹吸管2组成。但组数多少可根据现场调整。