[其他]旋流吸泥頭

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85107771
• 申請(qǐng)日: 1985-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN85107771B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭龍生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原工業(yè)大學(xué)
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 龐建英

本發(fā)明旋流吸泥頭屬于分離、疏浚技術(shù)，更明確地說屬于一種無需外加能源，僅利用深水中水體壓力能在專門設(shè)計(jì)成的流道中形成極高流速的螺旋流來吸吮、淘刷水庫底部淤積泥沙的機(jī)械裝置。本發(fā)明同現(xiàn)有其它類型的吸泥頭及清淤裝置相比，具有極其顯著的優(yōu)點(diǎn)無需外加能源，可以保證水庫的多年調(diào)節(jié)功能，更重要的是適于深水作業(yè)具有一定的發(fā)展前景。

本發(fā)明屬于分離與疏浚技術(shù)，更確切地說屬于一種無需外加能源，僅利用深水中水體之壓力能在專門設(shè)計(jì)成的流道中形成極高流速的螺旋流來吸吮、淘刷水庫底部的淤積泥沙的機(jī)械裝置。

對(duì)于泥沙問題在世界范圍內(nèi)也是一個(gè)由來已久的難以解決的難題。目前來說，現(xiàn)有的用于水下的清淤機(jī)械設(shè)備，均基于利用外部能源通過刀、鏟等的機(jī)械切削或通過高壓水槍的噴射，離散淤泥并利用泵管系統(tǒng)抽吸泥水提出水面，后通過管道或其它運(yùn)輸設(shè)備送走，這種清淤設(shè)備只能用于淺水域作業(yè)，對(duì)于深水就無能為力，而且需要足夠的能源及運(yùn)行管理人員，費(fèi)用較高，還有就是眾所周知的挖泥船也只能是淺水作業(yè)。

對(duì)于大中型水庫的泥沙淤積問題，目前只能靠“蓄清排渾”的運(yùn)用方式減少水庫的淤積，同時(shí)配合“泄空沖刷”等方式，利用大量的庫水來沖沙，這種沖沙方式耗水量大，沖沙效果差，更無法應(yīng)用于多年調(diào)節(jié)的水庫，對(duì)于底孔排沙的方式也只能排走壩前孔口附近的沖沙漏斗內(nèi)的淤沙，而不能排走庫區(qū)內(nèi)大面積的大量淤沙。

本發(fā)明為解決多少年來人們渴望已久解決的難題，利用水庫（尤其是高水頭）內(nèi)所蓄水體的自然位能，與自然渦流的特殊功能，設(shè)計(jì)了一種旋流吸泥頭將庫底淤泥吸至排沙支管中，并通過庫底排沙總管與壩底部的泄水洞在上下游水頭作用下自動(dòng)排至下游，無需外加能源，特別適用于深水作業(yè)，對(duì)于利用自然渦流的特殊功能來吸吮、淘刷水庫淤積泥沙在世界上還尚無先例，故本發(fā)明屬于開拓性的。

本發(fā)明旋流吸泥頭，由一個(gè)能引導(dǎo)水體在壓力差作用下自行產(chǎn)生螺旋流并自動(dòng)向下淘刷與推進(jìn)的吸頭主體1與能在吸頭返回時(shí)起節(jié)流作用的節(jié)流塞6所組成。主體上設(shè)有三對(duì)不同半徑的導(dǎo)葉2（兼密封條）逐級(jí)分隔開沿半徑方向的分布，并將連續(xù)起導(dǎo)流作用，保證全部流面上的螺旋流穩(wěn)定形成，圓錐形的導(dǎo)流面3;將保證螺旋流由里向外擴(kuò)展而不致于由于泥面不平整導(dǎo)致旋流的破壞，深入導(dǎo)流面3的防塞溝4不易與泥沙直接接觸，保證在任何情況下溝內(nèi)水流的暢通，避免吸頭在推進(jìn)工作時(shí)流道被泥沙全部堵死的可能性;文特里管5上端與庫底排沙管相接保證了全部工作面范圍內(nèi)水流的低壓力與高流速，從而使旋流的能量轉(zhuǎn)換率達(dá)到最大值，被淘刷的泥沙隨旋流進(jìn)入文特里管的擴(kuò)壓管，此處速度能將自動(dòng)轉(zhuǎn)換成壓力能最后通過庫底排沙管穿過大壩排至下游合適的水道中。

其上所述的導(dǎo)葉2（兼密封條）為每級(jí)一對(duì)，相互對(duì)稱，且應(yīng)保持鉛直方向利于切入與密封，斷面形狀近于刀刃;其上所述的防塞溝起始斷面的長寬比應(yīng)近于2∶1，其寬度為流道的1/3且其深度沿導(dǎo)葉方向逐漸變淺;其上所述的文特里管的縱剖面的入口處應(yīng)呈橢圓形曲線。

本發(fā)明同現(xiàn)有的其它類型的吸泥頭及清淤裝置相比，具有極其顯著的優(yōu)點(diǎn)，無需要外加能源，可以保證水庫的多年調(diào)節(jié)功能，更重要的是適于深水作業(yè)。

本發(fā)明已在一密封的壓力罐中進(jìn)行過多次模擬試驗(yàn)，結(jié)果表明，在6～7m的水頭作用下，清水能沖走淤積10～14天比重為1.73的淤泥，含沙水流的含沙量可達(dá)100kg/m³，這僅是初步指標(biāo)，有希望獲得更高指標(biāo)。

附圖說明：

圖1為旋流吸泥頭的仰視圖

圖2為旋流吸泥頭的縱剖面圖

圖3為A處的局部放大圖

其中1-吸頭主體

2-導(dǎo)葉（兼密封條）

3-圓錐形導(dǎo)流面

4-防塞溝

5-文特里管

6-節(jié)流塞