雙分離式渾水出清裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于去除多沙地表水中泥沙的設(shè)施，具體涉及一種雙分離式渾水出清裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，但我國水資源分布不均衡，北方耕地面積多水資源少，所以滴灌技術(shù)作為高效節(jié)水的灌溉技術(shù)被大力采用，但滴灌技術(shù)對水質(zhì)要求高，雜質(zhì)等顆粒物的存在會使灌水器堵塞，所以一般采用含泥沙少的地下水，但地下水的過度開采使地面沉降、地表塌陷、水質(zhì)惡化等一系列環(huán)境問題產(chǎn)生。因此，開發(fā)利用地表水成為現(xiàn)如今的研究與發(fā)展趨勢。然而，我國是多沙河流較多的國家之一，從高濁度的地表水中除沙是推廣滴灌技術(shù)的一道難題。
[0003]我國傳統(tǒng)的除沙方法是通過沉淀池采用混凝-沉淀-過濾-消毒的工藝流程處理。該處理過程投資高、占地面積大，處理周期長，并需要定期清污，增加運(yùn)行成本，且混凝劑對環(huán)境有害。另一種方法是運(yùn)用水力旋流器，采用這種方法過濾，造價很高，而且對于汛期河流水含沙量較大的情況，處理難度更大，通過過濾設(shè)備處理后的水流含沙濃度和粒徑大小不能達(dá)到設(shè)計規(guī)范的要求，仍然會引發(fā)系統(tǒng)堵塞的問題，而且沙水對器壁磨損嚴(yán)重，降低了設(shè)備使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本實用新型提供一種雙分離室渾水出清裝置，在不使用絮凝劑的條件下，對小粒徑顆粒完成分離，從而使高濁度地表水達(dá)到農(nóng)業(yè)滴灌用水的考核指標(biāo)，并可以實現(xiàn)較大的處理量；而且利用本裝置處理地表水不僅成本較低，占地面積小，無需定期排污，而且處理周期短，使用壽命長。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，一種雙分離室渾水出清裝置，包括上分離室、下分離室、渾水入流道、清水出流道和排沙底孔，上、下分離室由帶孔整流板分隔開，下分離室由圓錐室和圓柱室組成，渾水入流道位于圓柱室的底端且沿切線進(jìn)入圓柱室中，清水出流道位于上分離室的頂端，排沙底孔位于圓錐室的底部；上分離室的中部設(shè)有傾斜向下的斜板層，圓錐室內(nèi)設(shè)有螺旋導(dǎo)流板。
[0006]具有一定壓力的渾水由渾水入流道進(jìn)入，渾水中的泥沙由于重力作用向下運(yùn)動，在旋流作用下由螺旋導(dǎo)流板引導(dǎo)向中心匯聚并從排沙底孔隨少量水排出；由于底部的排沙底孔孔徑很小，因此經(jīng)由下分離室旋流除沙后的清水被壓迫至頂部并從清水出流道排出；中間的整流板用于將下分離室中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的水流整流消旋，使進(jìn)入上分離室的清水垂直向上運(yùn)動；經(jīng)過旋流的渾水殘留的少量泥沙同樣沿著水流進(jìn)入到上分離室中，水流遇到斜板層后改變方向并撞擊到上分離室的側(cè)壁上，同時水流速度減慢，水流中的泥沙在重力作用下垂直向下落至斜板層的斜板上，自然沉降，進(jìn)而透過帶孔的整流板再次進(jìn)入下分離室中進(jìn)行旋流除沙，斜板層可以使水和泥沙分離效果更好；經(jīng)過下分離室旋流除沙再經(jīng)過上分離室自然沉降后的渾水最終實現(xiàn)大顆粒泥沙由排沙底孔排出，頂部的清水出流道中的清水不含或者含極細(xì)顆粒，從而滿足農(nóng)業(yè)滴灌噴灌用水。
[0007]優(yōu)選的，下分離室中圓錐室的中心角度為20°?90°，上分離室高度大于或者等于0.5米。
[0008]進(jìn)一步的，圓柱室內(nèi)且位于渾水入流道上方具有斜懸板。斜懸板與螺旋導(dǎo)流板共同使用可以穩(wěn)定旋流使分離效果更好，使泥沙從下分離室的底部流出，而初次分離的清水則繼續(xù)進(jìn)入上分離室進(jìn)行進(jìn)一步分離。
[0009]優(yōu)選的，斜懸板向下傾斜并與圓柱室內(nèi)壁呈60 °夾角，斜懸板占整個圓周的1/2?3/4，且每個斜懸板的寬度占圓柱室內(nèi)徑的1/6?1/2。
[0010]優(yōu)選的，螺旋導(dǎo)流板曲線符合斐波那契螺旋線，螺旋導(dǎo)流板起于渾水入流道，止于排沙底孔，并與圓錐室內(nèi)壁緊密固定。
[0011]優(yōu)選的，斜板層中的斜板相互平行，且均與水平面呈60°，每兩個斜板之間間距3cm，整個斜板層占據(jù)上分離室垂直空間的1/3?1/2。
[0012]進(jìn)一步的，渾水入流道寬度為A，高度為h，上分離室直徑為D，三者之間幾何關(guān)系如下:A = 0.2D，h = 0.1D。
[0013]進(jìn)一步的，排沙底孔進(jìn)口設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，渾水入流道上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。通過壓力調(diào)節(jié)閥可以控制渾水入流的壓力以及流量，通過流量調(diào)節(jié)閥可以控制排沙流量以及出清水流量。
[0014]本實用新型利用二次流原理除沙，沙水流速慢，可以避免裝置壁面受到高速沙水的磨蝕，延長了裝置使用壽命；通過上分離室中的斜板層實現(xiàn)淺池沉降原理輔助除沙，提高顆粒分離效率，較單室除沙裝置有更佳的除沙精度；因此本實用新型可以在同等條件下實現(xiàn)大流量渾水處理，滿足農(nóng)業(yè)滴灌用水需求；同時本裝置可以實現(xiàn)無動力運(yùn)行，節(jié)約能源，降低成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為整流孔板不意圖；
[0017]圖3為下分離室中螺旋導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是上分離室內(nèi)斜板層的俯視圖；
[0019]圖5是圓柱室內(nèi)斜懸板的俯視圖；
[0020]圖6是模型在不同清水產(chǎn)量下的水樣雜質(zhì)顆粒粒度分布圖。
[0021 ] 圖中:1、下分離室，2、上分離室，3、螺旋導(dǎo)流板，4、渾水入流道，5、斜懸板，6、整流板，7、斜板層，8、清水出流道，9、排沙底孔，10、矩形板，11、圓錐室；12、圓柱室。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖5所示，一種雙分離室渾水出清裝置，包括上分離室2、下分離室1、渾水入流道4、清水出流道8和排沙底孔9，上、下分離室由帶孔的整流板6分隔開，下分離室1由圓錐室11和圓柱室12組成，渾水入流道4位于圓柱室12的底端且沿切線進(jìn)入圓柱室12中，清水出流道8位于上分離室2的頂端，排沙底孔9位于圓錐室11的底部；上分離室2的中部設(shè)有傾斜向下的斜板層7，圓錐室11內(nèi)設(shè)有螺旋導(dǎo)流板3。
[0024]具有一定壓力的渾水由渾水入流道4進(jìn)入，渾水中的泥沙由于重力作用向下運(yùn)動，在旋流作用下由螺旋導(dǎo)流板3引導(dǎo)向中心匯聚并從排沙底孔9隨少量水排出；由于底部的排沙底孔孔徑很小，因此經(jīng)由下分離室1旋流除沙后的清水被壓迫至頂部并從清水出流道8排出；中間的整流板6用于將下分離室1中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的水流整流消旋，使進(jìn)入上分離室2的清水垂直向上運(yùn)動；經(jīng)過旋流的渾水殘留的少量泥沙同樣沿著水流進(jìn)入到上分離室2中，水流遇到斜板層7后改變方向并撞擊到上分離室2的側(cè)壁上，同時水流速度減慢，水流中的泥沙在重力作用下垂直向下落至斜板層7的斜板上，