一種圓柱形螺旋流水沙分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圓柱形螺旋流水沙分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的提高，人們對自然的開發(fā)力度越來越大，導(dǎo)致自然植被的大量破壞，森林面積的急劇減少，水土流失越來越嚴重。流失的泥土在地表和地下水流匯流攜帶作用下流入到江河中，加大了天然河流的含沙量，從而影響流域范圍內(nèi)居民的生產(chǎn)和生活用水。并且在自然災(zāi)害例如地震、泥石流等沖擊的地區(qū)，飲用水源被破壞，天然河流中大量泥土流入從而導(dǎo)致含沙量過高，在救災(zāi)水源補給不及時的情況下，災(zāi)區(qū)極度缺乏干凈的飲用水，加大了災(zāi)害的影響程度。
[0003]現(xiàn)有的含沙水流處理裝置大致分為兩類:第一類裝置是利用絮凝劑等化學(xué)物質(zhì)的吸附或其他作用實現(xiàn)水沙分離，但該類裝置往往分離效率低，無法在短時間內(nèi)分離得到大量清澈水體，由于在水體中加入了化學(xué)物質(zhì)，如果處理不當會造成水體的二次污染。第二類裝置是利用水力旋流和沙石過濾等實現(xiàn)水和泥沙的分離，但目前市場上該類裝置的價格高昂，運行管理復(fù)雜，因此無法廣泛運用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為解決現(xiàn)有儀器和裝置中存在的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、分離效率高的圓柱形旋流式水沙分離器。
[0005]本實用新型為解決現(xiàn)有儀器和裝置存在的不足所采取的技術(shù)方案是:一種圓柱形螺旋流水沙分離器，包括圓柱形外殼，所述的圓柱形外殼內(nèi)部安裝有半徑與圓柱形外殼半徑相同的螺旋面板，所述的螺旋面板中間沿軸線豎直安裝有排沙孔管，所述的排沙孔管中間沿軸線穿插安裝有十字板，所述的十字板縱向貼合螺旋面板，所述的螺旋面板上靠近排沙孔管的四周安裝有挑流板；所述的挑流板靠近十字板端留有進沙口，圓柱形外殼上部沿平行切線方向有進水管，下部沿平行切線方向有出水管；在排沙孔管上與螺旋面板接觸部之上設(shè)有螺旋孔道。
[0006]作為優(yōu)選，所述的螺旋面板為向下旋轉(zhuǎn)同時向中間凹陷的螺旋結(jié)構(gòu)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的螺旋面板的傾斜角度為20°。
[0008]作為優(yōu)選，所述的挑流板圍成的圓的半徑大于排沙孔管的半徑。
[0009]本實用新型的技術(shù)效果是:本實用新型提供的圓柱形螺旋流水沙分離器，在含沙量較高的流域和地震、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生的地方具有非常高的運用價值。
[0010]1、該圓柱形螺旋流水沙分離器利用水和泥沙密度的較大差異，運用螺旋水流運動產(chǎn)生的離心分離作用和重力作用下的泥沙沉降作用分離出水和泥沙，快速高效，可在短時間內(nèi)大量分離水和泥沙。經(jīng)試驗，相比于自然沉降和絮凝劑的吸附分離方法，該圓柱形螺旋流水沙分離器分離速度更快，耗時更短。
[0011]2、該圓柱形螺旋流水沙分離器巧妙運用離心力和重力作用進行水沙分離，不需要額外施加其他任何動力，具有節(jié)能環(huán)保的特點，運行成本低廉，對于含沙量較高的流域居民生產(chǎn)生活用水具有極高的運用價值，同時，該水沙分離器也適用于自然災(zāi)害發(fā)生并且缺乏電力和清澈水的地方。
[0012]3、該圓柱形螺旋流水沙分離器運用物理方法實現(xiàn)水沙的高效分離，相比于利用絮凝劑等化學(xué)物質(zhì)實現(xiàn)水沙分離的方法而言，具有對人體無毒無害、不產(chǎn)生副作用的特點。
【附圖說明】
[0013]圖1為該實用新型的主視圖；
[0014]圖2為該實用新型的俯視圖；
[0015]圖3為該實用新型的剖面圖；
[0016]圖4為螺旋面板示意圖；
[0017]圖5為排沙孔管示意圖；
[0018]圖6為十字板示意圖；
[0019]圖7為挑流板不意圖；
[0020]圖中，1-圓柱形外殼，2-螺旋面板，3-排沙孔管，4-十字板，5-挑流板，6_螺旋孔道，7-進水管，8-出水管，9-進沙口。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型進行進一步說明。
[0022]如圖1所示，一種圓柱形螺旋流水沙分離器，其特征在于，包括圓柱形外殼1，所述的圓柱形外殼I內(nèi)部安裝有半徑與圓柱形外殼I半徑相同的螺旋面板2，所述的螺旋面板2中間沿軸線豎直安裝有排沙孔管3，所述的排沙孔管3中間沿軸線穿插安裝有十字板4，所述的十字板4縱向貼合螺旋面板2，所述的螺旋面板2上靠近排沙孔管3的四周安裝有挑流板5 ;所述的挑流板5靠近十字板端留有進沙口 9，圓柱形外殼I上部沿平行切線方向有進水管7，下部沿平行切線方向有出水管8 ;在排沙孔管3上與螺旋面板2接觸部之上設(shè)有螺旋孔道6。
[0023]所述螺旋面板2，采用向下旋轉(zhuǎn)同時向中間凹的螺旋結(jié)構(gòu)，使水流在旋轉(zhuǎn)運動同時依靠自重向下流動。螺旋面板2可根據(jù)實際需求設(shè)計不同的傾斜角度，一般傾斜角度取20°左右。
[0024]所述的挑流板5圍成的圓的半徑大于排沙孔管3的半徑。
[0025]所述的十字板4，起到固定裝置中螺旋面板2、排沙孔管3等結(jié)構(gòu)的作用，同時對水沙兩相流起到“挑流阻沙”的作用?！疤袅鳌贝偈顾S過十字板4而在外側(cè)的離心旋流區(qū)做環(huán)流運動，水流清澈；十字板可以促進內(nèi)側(cè)死水區(qū)的形成，而沙粒被阻滯在死水區(qū)。
[0026]所述挑流板5，靠近裝置中心的排沙孔管3，類似河道整治工程中上挑的淹沒式丁壩的結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生指向中心的環(huán)流，將泥沙通過進沙口 9或環(huán)流帶向中心的死水區(qū)，促進沉沙、排沙；同時起到一定的挑流作用，配合十字板4共同工作，阻擋水流增大水流阻力，阻礙水流直接流向裝置中心的排沙孔管3而向下排出，而使水流挑向外側(cè)離心旋流區(qū)；在挑流板的兩側(cè)與垂直十字板之間存在孔縫，此孔縫為進沙口 9，死水區(qū)沉降的沙粒由此流進裝置中心的排沙孔管3。
[0027]所述排沙孔管3，位于裝置中心，薄壁圓柱結(jié)構(gòu)，柱體表面開有螺旋孔道6，孔道大小適中，排沙而不排水，是分離出的大量沙粒的排出通道。
[0028]使用該實用新型裝置時，含沙水流從進水管7進入裝置，沿著螺旋面板2從上往下作螺旋運動，在螺旋運動的過程中，水流受到十字板4和挑流板5的配合挑流阻沙作用:靠外層邊壁區(qū)域阻力小，能量損失小，運動較流暢；靠近中心區(qū)域阻力較大，能量損失大，形成“死水區(qū)”。再加上自身重力和螺旋運動產(chǎn)生的離心力作用，以及水和沙密度的不同，從而形成靠外層邊壁附近含沙濃度小，水流較清澈，靠中心區(qū)域沙聚集和沉降較多，含沙量較大。在中心附近“死水區(qū)”沉降下來的沙，在傾斜螺旋面板2上向排沙孔管2內(nèi)滑動，通過排沙孔管2上的螺旋孔道6進入到排沙孔管3內(nèi)部，實現(xiàn)水沙分離。經(jīng)過螺旋運動到達裝置下部的較為清澈的水流從出水管8排出。
【主權(quán)項】
1.一種圓柱形螺旋流水沙分離器，其特征在于:包括圓柱形外殼(1)，所述的圓柱形外殼(I)內(nèi)部安裝有半徑與圓柱形外殼(I)半徑相同的螺旋面板(2)，所述的螺旋面板(2)中間沿軸線豎直安裝有排沙孔管(3)，所述的排沙孔管(3)中間沿軸線穿插安裝有十字板(4)，所述的十字板(4)縱向貼合螺旋面板(2)，所述的螺旋面板(2)上靠近排沙孔管(3)的四周安裝有挑流板(5);所述的挑流板(5)靠近十字板(4)端留有進沙口(9)，圓柱形外殼(I)上部沿平行切線方向有進水管(7)，下部沿平行切線方向有出水管(8);在排沙孔管(3)上與螺旋面板(2)接觸部之上設(shè)有螺旋孔道(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形螺旋流水沙分離器，其特征在于，所述的螺旋面板(2)為向下旋轉(zhuǎn)同時向中間凹陷的螺旋結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形螺旋流水沙分離器，其特征在于:所述的螺旋面板(2)的傾斜角度為20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形螺旋流水沙分離器，其特征在于，所述的挑流板(5)圍成的圓的半徑大于排沙孔管(3)的半徑。
【專利摘要】本實用新型提供了一種圓柱形螺旋流水沙分離器，包括圓柱形外殼，所述的圓柱形外殼內(nèi)部安裝有半徑與圓柱形外殼半徑相同的螺旋面板，所述的螺旋面板中間沿軸線豎直安裝有排沙孔管，所述的排沙孔管中間沿軸線穿插安裝有十字板，所述的十字板縱向貼合螺旋面板，所述的螺旋面板上靠近排沙孔管的四周安裝有挑流板；所述的挑流板靠近十字板端留有進沙口，圓柱形外殼上部沿平行切線方向有進水管，下部沿平行切線方向有出水管；在排沙孔管上與螺旋面板接觸部之上設(shè)有螺旋孔道；本實用新型分離速度更快，耗時更短，適用于自然災(zāi)害發(fā)生并且缺乏電力和清澈水的地方。
【IPC分類】B01D21-26
【公開號】CN204469295
【申請?zhí)枴緾N201520105638
【發(fā)明人】沈明希, 王頔, 韋直林, 陶艷秋, 余曉敏
【申請人】武漢大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月13日