[实用新型]高效率无污染喷吸式水底泥沙分级采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水库和河道淤积清理用泥沙分级采集装置。 

背景技术

在我国，近年来由于山体植被的破坏，许多大河流域的水土流失问题严重，导致流域内水库及河道水底泥沙的大量淤积，降低了水库的有效库容，影响到河流的正常航运，水库和河道泥沙清理已经成为水利工程和水道航运的重要工程项目内容。 

目前常用的泥沙淤积清理方法主要是采用挖掘、抽吸或绞吸等不同的技术，这些技术方法在原理与应用中虽然各有优势和特色，但普遍存在着能耗高、效率低、设备造价较为昂贵或工作过程中对周围环境和水下环境污染严重等不同缺点。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高效率无污染喷吸式水底泥沙分级采集装置，该装置是应用流体力学中喷射流与吸引流理论，针对水利工程及环境保护领域中面临的水库及河道泥沙淤积问题而设计出的一种泥沙清理的新设备。该种设备通过变换不同的结构参数也可应用于化工、制药及采矿生产过程中的颗粒物分级，以及食品工业或物流领域的颗粒物分级、采集及输送等工艺过程，发挥出应有的积极效果。 

为了达到上述目的，本实用新型提供的高效率无污染喷吸式水底泥沙分级采集装置由喷射流管道、固定导板，吸流管、吸流空腔、橡胶密封垫、吸流格栅罩组成，其中喷射流管道自吸流空腔上部直接深入到吸流空腔内部，通过4块固定导板实现喷射流管道同吸流空腔的焊接固定，并确保喷射流管 道和吸流空腔的中心轴线同处于一条中心线上，吸流格栅罩和吸流空腔下口之间通过橡胶密封垫实现相互密封，并通过快速卡扣将吸流格栅罩和橡胶密封垫固定在吸流空腔上，吸流空腔为宫灯形，吸流空腔上口直径 与吸流管直径相同，吸流空腔上口直径 与吸流空腔最大直径 之比为5-6:10，吸流空腔最大直径 与吸流空腔下口直径 之比为10:8-5；吸流空腔下口直径 与喷射管道直径 之比为8:2-3，吸流空腔下口直径 不能低于200mm。 

优选地，所述高效率无污染喷吸式水底泥沙分级采集装置中的吸流空腔形状由圆台、圆柱和倒圆台形组合而成，即吸流空腔上接吸流管处为正圆台形，中间为圆柱形，圆柱形下接引流头部为倒圆台形，圆台、圆柱和倒圆台三段高度自上而下H₁:H₂:H₃的比例为1:2-3:1.5。 

本实用新型采用喷射流与吸引流相互结合的技术实现了泥沙的有效分级并采集。具体方式如下：首先利用管道将高压水喷射到淤积的泥沙表面，在其作用下淤积层内一定深度的泥沙从沉淀状态激起，在水流的挟持下向喷射流外侧反射，形成了反射泥沙流，同时再利用直径更大管道内所具有的足够负压将反射泥沙流吸引到管道之内形成泥沙吸引流并将其输送到远处装载物或者堆放处，以此实现淤积泥沙的清理和转移。 

本实用新型优点在于： 

（1）为从水底沉积层中分离不同大小的泥沙颗粒，采集不同大小的泥沙颗粒，采用向沉积层喷射流体使得沉积层流化；针对流化态的沉积层，采用吸引流将其吸入采集装置吸流空腔中的分离区域，在此区域进行不同大小的颗粒分离；为了控制与保证流化域不超出采集单元吸入口范围，提高喷射流体利用效率，本实用新型将喷射管设置于与吸流空腔同轴的中央位置。 

（2）为了保证采集泥沙的长距离输送以及采集设备的有效运转，在采集单元入口处设置吸流格栅罩用以过滤掉比重小、形状不规则、大尺寸的杂草或塑料袋等。 

（3）在采集单元的吸引管路内壁与喷射管路外壁之间用4块垂直均布排列的固定导板固定喷射管路，同时由于采用了一定的垂直宽度，使得以较薄的固定导板厚度即可实现支撑作用，同时较薄的固定导板减弱了对吸引流的影响，该固定导板同时也实现了对吸引流的导流作用。 

（4）为方便采集单元前端采集口、格删的拆卸进而清理，在采集口单元与采集单元连接上采用快速卡扣装置。 

（5）采集设备构造简单使得制造成本降低。由于流体力学的理论与技术特点使得针对水底泥沙可以实现泥沙颗粒的分级采集。同时采集器部分的特殊设计在保证采集的高效性同时，保护了周围环境不被污染。 

附图说明

图1为本实用新型采集装置结构的主视剖面图； 

图2为实用新型图1的俯视图； 

图3为本实用新型采集装置结构的局部剖面图； 

图4为实用新型图1的B向局部视图； 

图5为本实用新型的泥沙分级采集过程示意图。 

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型的实施例。