水沙分離器的製作方法
2023-06-08 19:52:06
專利名稱：水沙分離器的製作方法
技術領域：
本實用新型是用於提水灌溉工程，特別是含沙量高的大流量提水灌溉工程的水沙分離器。
電灌站在提水灌溉時，若河水中含沙量高，會帶來很多問題，如灌渠淤積嚴重，需要大量的人力財力進行清淤；將泥沙隨河水一齊揚至灌區，加大了能源消耗；泥沙對流經的各級泵體、葉輪、口環等磨損嚴重等。現有技術採用建沉沙池的方法將泥沙從水中分離出來，即建一足夠長的池子，使泥沙在流動過程中靠重力逐漸沉降到池底，較清的水從出水口流出，池底淤沙用水衝回河道或機械清淤。由於泥沙沉速小，所以要求池子有足夠的寬度和長度，以減小流速和加大流程，使泥沙能得到充分的沉降，這樣需要的場地和投資都很大，如設計上水流量26m3／秒，在除沙率30－50％，衝沙耗水7～12％的情況下，沉沙池工程投資約達2000萬元以上，而且在河道取水處若無合適的場地，即無法修沉沙池。
本實用新型旨在提供一種可安裝在取水的零級或一級泵站處的水沙分離器，這種裝置可以在含沙量高、大流量的情況下將較大顆粒泥沙從水中分離出來，並且水沙分離率高、佔地面積小、結構簡單、造價便宜。
本實用新型的目的是這樣實現的其主體殼體3上部是圓筒狀且側壁上開有進流口2，進流口一側邊壁與殼體內腔側壁呈相切狀態，殼體3下部是倒圓錐形，底部開有排沙口4，筒狀出流口1穿過殼體頂部封閉面的中心部位，其下部開口位於殼體內腔上部中心且在水平方向低於進流口2的位置，排沙口直徑小於進流口和出流口的直徑，進流口2通過管道6接水泵5。
其工作原理是水泵5將抽上的渾水送到水沙分離器的進流口2，由於有一定的壓力和流速，而進流口一側邊壁又與殼體內腔側壁呈相切狀態，所以進入內腔的水形成旋流態，比水重的大顆粒泥沙即被甩到邊壁處並逐漸輸送到內腔底部，從排沙口排出，而中心部位的清水則從頂部的出流口排出，達到水沙分離的目的，本裝置可並聯使用，以提高過流能力，還可串聯使用，以進一步提高除沙率。
本裝置可在10kg－120kg／m3含沙量，200噸／小時流量以上的高含沙量，高流量狀況下進行水沙分離，單體裝置對直徑d≥0.05mm的大顆粒泥沙去除率可達85％以上，與沉沙池相比，本裝置佔地面積小，投資少，除沙率高。
圖1本實用新型實施例一結構示意圖。
1、出流口2、進流口3、殼體4、排沙口5、水泵6、管道7、耐磨材料8、耐磨材料圖2本實用新型實施例二結構示意圖。
9、擋板10、支腿圖3本實用新型實施例並聯支路聯接示意圖。
11、並聯管路12、閥門下面結合實施例對本實用新型作進一步說明實施例一；見圖1，殼體3圓筒部分直徑為1m，圓筒部分高度為0.45m，下部錐角為15°，進流口2，出流口1的直徑為250mm，排沙口4直徑為95mm，過流能力334－456m3／h，進流口2內壁以略向下傾斜的方向與殼體內腔相聯，這樣利於更好地形成旋流。本實施例對中徑0.12mm泥沙除沙率為47－88％，對粒徑d≥0.05mm的泥沙除去率為85％以上，排水比3－12％，對應水頭損失6.00－12.98m。
本實施例在入流口2內壁與殼體內腔交聯部位以及排沙口4部位分別貼有耐磨材料層7和8，也可將這些耐磨層作成易更換部件。
實施例二見圖2，本實施例殼體下部錐角度為0度，在殼體下部內腔中心高於出沙口的部位，設一被固定在內壁上的支腿10架起的擋板9，被旋流甩到邊壁處的泥沙從擋板與邊壁之間的空隙，沉降到排沙口4排出。
在河水中泥沙粒徑較細時，本裝置錐角可大些，但太大會增加能耗和減小過流能力，所以要綜合考慮其利弊，泥沙粒徑較大時殼體下部錐角可小些，一般錐角在0°－20°之間選擇。本實用新型的入流口2與排沙口4的直徑比一般為2.5～51。
上述實施例的水泵5均採用低揚程水泵，這樣泥沙揚起的高度小、能耗小、而且分離器承受的壓力低，可降低設備投資，並能最大限度地減輕泵站磨損。
如圖3所示本裝置在使用時，可在入流口2和出流口1之間並聯一帶閥門12的支管路11，當河水中含泥沙量小時，可打開支路閥門，關閉分離器閥門，使水不經分離器直接從支路流走，以減少能耗。
權利要求1.一種用於提水灌溉工程的水沙分離器，其特徵在於殼體3上部是圓筒形且側壁上開有進流口2，進流口一側邊壁與殼體內腔側壁呈相切狀態，殼體3下部是倒圓錐形，底部開有出排口4，筒狀出流口1穿過殼體頂部封閉面的中心部位，其下部開口位於殼體內腔上部中心且在水平方向低於進流口2的部位，排沙口直徑小於進流口和出流口的直徑，進流口2通過管道6接水泵5。
2.如權利要求1所述的水沙分離器，其特徵在於所述的進流口2內壁以略向下傾斜的方向與殼體3內腔相通。
3.如權利要求1或2所述的水沙分離器，其特徵在於所述的殼體3下部錐角為0°－20°。
4.如權利要求1、2或3所述的水沙分離器，其特徵在於所述入流口2內壁與殼體內腔交聯部位及排沙口4部位分別貼有耐磨材料層7和8。
專利摘要一種提水灌溉用的水沙分離器，現有提水灌溉工程中是採用沉沙池將水沙分離開，其造價高、佔地面積大，本實用新型採用上部開有進流口，底部開有排沙口，頂部開有出流口的倒圓錐形殼體，使被水泵抽入其內腔的渾水產生旋流，將泥沙甩到邊壁並輸送到底部排走，清水從出流口排出，達到水沙分離的目的，採用本裝置佔地面積小，造價低，在高含沙量，高流量情況下對d≥0.05mm的大顆粒泥沙去除率可達85％以上。
文檔編號B04C5/00GK2127041SQ9220163
公開日1993年2月17日 申請日期1992年1月25日 優先權日1992年1月25日
發明者張國祥, 傅敬娥, 馬振宗, 馮進喜 申請人:山西省水利科學研究所, 清華大學, 山西省運城地區水利科學研究所