[發明專利]一種旋流泥沙分離裝置

有效

• 申請號: 201410488245.3
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104386847A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 盧金鎖;路澤星;于健
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明屬于固液分離領域，涉及泥沙分離裝置，具體涉及一種旋流泥沙分離裝置。

背景技術

我國是一個嚴重缺水的國家，雖然淡水總量占居世界前列，但從人均水資源量來看卻僅有世界平均水平的四分之一，是世界上人均水資源最貧乏的國家之一。目前，我國水資源利用仍然存在許多問題。例如，用水效率低下，尤其是農業用水浪費嚴重。據統計，我國農業用水占全國用水量的64％左右，但是用水效率僅為30％～40％，與發達國家70％～80％利用率相差很遠。在如此嚴峻的用水形式下，尋找一種節水的農業灌溉方式，提高農業用水的使用效率，迫在眉睫。

滴灌作為一種極具發展潛力的灌溉技術，具有節水、節能、增產的優點，水資源利用率可以達到95％以上。基于以上分析，在我國西北干旱缺水地區推廣滴灌技術可以顯著的提高農業用水的效率，從一定程度上緩解目前水資源短缺的問題。

我國西北地區干旱少雨，采用黃河水灌溉是傳統的農業生產方式。但是黃河水中泥沙含量非常高，以黃河水寧夏段為例，多年平均含沙量為2.19kg/m³，汛期為3.82kg/m³；泥沙的平均粒徑為0.0249mm，最大粒徑為0.5mm。而滴灌系統滴頭的流道尺寸約為1mm，在滴灌系統運行的過程中，滴灌水源中的泥沙顆粒，隨著水流速度的減小沉積在滴灌管內壁和滴頭的流道中，造成滴頭流道過水面積減小，進而堵塞滴頭，使得整個滴灌系統受到影響。使用黃河水做為滴灌水源極其容易造成滴頭的堵塞，因此如何降低黃河水中的泥沙含量已經成為推廣滴灌系統應用的瓶頸。

目前使用黃河水最為滴灌水源，去除水中泥沙的處理方法主要有以下兩種：澄清池靜水沉淀法，機械分離法。

澄清池靜水沉淀法主要是在灌溉區域修建沉淀池，通過重力自然沉降的方法，使水中的固體泥沙顆粒沉降到池底部。滴灌時抽取沉淀池的上清液，目前這種方法應用較為普遍。但是沉淀池也有其自身的缺點，比如效率低，占地面積較大，水量蒸發損失大，建設和維護成本較高，并且在使用一定的周期之后底部泥沙淤積較為嚴重，使用周期短，一般10～15個周期就需要清理池內的泥沙，清理淤積泥沙較為困難。目前，這種方法只適用于作為小面積的滴灌系統的水源處理。

另外一種處理方式是采用水力機械進行泥沙分離。目前采用的主要是旋流式泥沙分離器，旋流分離器的工作原理是原水沿圓錐形器壁的切向經進水管進入旋流器的內部，水流沿內壁做圓周運動，水中的泥沙顆粒比重較大，被拋向器壁，在重力的作用下，沿器壁沉積到容器的底部，經底部的渾水管排出容器。而經過分離之后的清水則隨著旋流器中心區域形成的二次漩渦從分離器頂部的溢流口流出，實現水和泥沙的分離。

目前這種機械處理的方法也存在一定的缺陷，因為旋流器的結構固定，且自身無機械調節裝置，無法控制旋流器內部的水流狀態，當進水的水質條件變化時無法作出調整，出水水質難以保證，因此傳統的旋流器的通用性較差。并且旋流分離器的分離出水中的泥沙粒度相對較大，對小顆粒泥沙的處理效果較差。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于，提供一種可分離細泥沙的旋流泥沙分離裝置，針對黃河水，最大限度的除去黃河水中的泥沙顆粒，在去除粗泥沙的基礎上，去除黃河水中的細泥沙，解決黃河水不適合作為滴灌水源的問題，減小以黃河作為滴灌水源的滴灌系統堵塞情況的發生。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種旋流泥沙分離裝置，包括基架，基架上固定有罐體；

所述的罐體內從下到上依次安裝有泥沙擋板、用于安裝攪拌軸的支撐板和用于固定清水集水罩的固定架，泥沙擋板中心加工有過水通孔，支撐板通過肋板固結在罐體的內壁上，罐體和支撐板之間的空隙被肋板分割成扇形通道，固定架通過連接件固結在罐體的內壁上，罐體和固定架之間的空隙被連接件分割成溢流通道；

泥沙擋板、支撐板和固定架將罐體內部從下到上依次分為四個連通的區，泥沙擋板以下為泥沙分離區，泥沙擋板和支撐板之間為混凝區，支撐板和固定架之間為清水分離區，固定架以上為溢流區；

所述的罐體頂端固定安裝有攪拌電機，攪拌電機的轉軸與攪拌軸的一端相連，攪拌軸的另一端從上到下依次穿過溢流區和清水分離區，攪拌軸可轉動式安裝在支撐板上，攪拌軸的另一端再穿過混凝區和泥沙分離區，在泥沙分離區的攪拌軸上安裝有分離槳葉，在混凝區的攪拌軸上安裝有混凝槳葉；