一種泥沙濃密器的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001](一)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種水利機(jī)械設(shè)施，特別涉及一種泥沙濃密器。
[0002](二)
【背景技術(shù)】
山東省沿黃河區(qū)域包括菏澤市、濟(jì)寧市、泰安市、德州市、濟(jì)南市及淄博市，地處黃河沖積平原區(qū)和山前沖洪積平原區(qū)，是重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，同時(shí)，該地區(qū)地下煤炭資源較為豐富。近年來(lái)，隨著煤炭資源開(kāi)采業(yè)在當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)的比重逐步加大，煤炭資源開(kāi)采業(yè)在促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也給帶來(lái)諸多負(fù)面影響，造成了較為嚴(yán)重的地質(zhì)生態(tài)破壞，部分河道斷流，道路、橋涵斷裂下沉，水電設(shè)施損壞。采煤塌陷區(qū)常年積水區(qū)域，耕地面積減少，糧食減產(chǎn)、絕產(chǎn)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失巨大。壓煤村莊房屋斑裂、傾斜、倒塌，已嚴(yán)重威脅塌陷區(qū)內(nèi)群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)也嚴(yán)重影響該地區(qū)城鎮(zhèn)化的布局和進(jìn)程。
[0003]因采煤塌陷造成的失地農(nóng)民逐年增多，失地農(nóng)民由于沒(méi)有可靠的就業(yè)保障機(jī)制和健全的社會(huì)保障體系，其長(zhǎng)遠(yuǎn)生計(jì)面臨嚴(yán)重威脅。采用傳統(tǒng)的采煤塌陷區(qū)土地復(fù)墾方式和方法，在地面輕度沉陷的區(qū)域，采取局部平整即可恢復(fù)耕種，但在常年積水的重度塌陷區(qū)域，因周邊區(qū)域無(wú)山體或丘陵可借土充填，難以復(fù)墾為耕地，導(dǎo)致當(dāng)?shù)馗孛娣e呈逐年減少的趨勢(shì)，采煤塌陷區(qū)面積逐年增加，若采用傳統(tǒng)的土地復(fù)墾方式，無(wú)法從根本上解決塌陷區(qū)土地復(fù)墾問(wèn)題。
[0004]利用管道輸沙技術(shù)，可將黃河泥沙輸送到采煤塌陷地進(jìn)行充填，在充填泥沙表層覆蓋原耕作土，達(dá)到原地面高程或接近原地面高程，恢復(fù)原有耕地功能。但在運(yùn)用管道輸沙技術(shù)進(jìn)行填充時(shí)，由于管道距離比較長(zhǎng)，若漿體中泥沙含量過(guò)低，輸送的介質(zhì)主要是水而非泥沙，因此，在消耗同樣電能的條件下，輸沙效率低，勢(shì)必會(huì)造成輸沙成本的增加。所以，在管道輸泥沙漿體之前，需要先將黃河水進(jìn)行含沙量進(jìn)行濃密，即通過(guò)提高或加大被輸送漿體中泥沙的含沙量，達(dá)到降低輸沙成本的目的，但目前還沒(méi)有這方面的機(jī)械設(shè)施。
[0005](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種可對(duì)黃河水大流量、快速進(jìn)行漿體含沙量濃密控制的泥沙濃密器。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種泥沙濃密器，其特征是:包括平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有砂漿缸，砂漿缸內(nèi)設(shè)有與砂漿缸同軸心的圓錐臺(tái)，所述砂漿缸上部設(shè)有進(jìn)水管道和溢流管道，所述進(jìn)水管道沿砂漿缸內(nèi)壁的切線方向設(shè)置，所述溢流管道位于圓錐臺(tái)的上端，所述砂漿缸的缸底設(shè)有兩根沿水流的流動(dòng)方向并向下45°方向設(shè)置的出流管道，所述出流管道下方設(shè)有喂料罐。
[0007]所述圓錐臺(tái)用超高分子量聚乙烯材料制成。
[0008]所述圓錐臺(tái)外壁在上下方向上的傾斜角度為13.5°。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
由于設(shè)置了圓錐臺(tái)，水流從進(jìn)水管道進(jìn)入后圍繞砂漿缸內(nèi)壁做環(huán)向運(yùn)動(dòng)，在后續(xù)水流的沖擊下和砂漿的重力作用下，砂漿中的泥沙顆粒沿砂漿缸內(nèi)壁聚集并向下沉積，從出流管道流入喂料罐，而多余的水則沿圓錐臺(tái)的外壁由底部向頂部流動(dòng)，從溢流管道溢出，而進(jìn)入喂料罐的砂漿濃度增大了，這樣進(jìn)入輸沙系統(tǒng)的砂漿的濃度就得到了大幅提高，從而提高了管道輸沙效率，降低了輸沙成本。
[0010](四)
【附圖說(shuō)明】
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0011]圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，I平臺(tái)，2砂漿缸，3圓錐臺(tái)，4進(jìn)水管道，5溢流管道，6出流管道，7喂料罐，a圓錐臺(tái)外壁在上下方向上的傾斜角度。
[0013](五)
【具體實(shí)施方式】
附圖為本發(fā)明的具體實(shí)施例。如圖1、圖2所示，該種泥沙濃密器，包括平臺(tái)1，在平臺(tái)I上安裝有砂漿缸2，砂漿缸2內(nèi)設(shè)有與砂漿缸2同軸心的圓錐臺(tái)3，圓錐臺(tái)3用超高分子量聚乙烯材料制成，圓錐臺(tái)3外壁在上下方向上的傾斜角度a為13.5°。砂漿缸2上部設(shè)有進(jìn)水管道4和溢流管道5，其中進(jìn)水管道4沿砂漿缸2內(nèi)壁的切線方向設(shè)置，溢流管道5位于圓錐臺(tái)3的上端，與砂漿缸2壁垂直，在砂漿缸2的缸底安裝有兩根沿水流的流動(dòng)方向向下傾斜設(shè)置的出流管道6，其傾斜角度為45°，在出流管道6下方設(shè)有喂料罐7，喂料罐7位于平臺(tái)I下方。
[0014]進(jìn)水管道4流量為溢流管道5的流量與出流管道6的流量之和，通過(guò)調(diào)整溢流管道5的閘閥，可控制溢流管道5的流量、出流管道6的流量及其出流管道6的含沙量濃度。
[0015]當(dāng)黃河漿體以流速大于2m/s的速度沿砂漿缸2內(nèi)壁的切向方向進(jìn)入砂漿缸2內(nèi)，漿體在其慣性的作用下，遇到砂漿缸2內(nèi)壁后被迫作環(huán)向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。漿體中的泥沙顆粒在離心力的作用下，沿砂漿缸2內(nèi)壁作環(huán)向運(yùn)動(dòng)。由于所受的離心力不同，漿體中的固體粗顆粒所受的離心力大，能夠克服水力阻力向砂漿缸2內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，并在自身重力的共同作用下，沿砂漿缸2內(nèi)壁螺旋向下運(yùn)動(dòng)，細(xì)而小的顆粒及大部分水則因所受的離心力較小，沿圓錐臺(tái)3隨漿體做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在同一平面上，砂漿缸2內(nèi)流速分布為:近圓錐臺(tái)3流速較小，而遠(yuǎn)離圓錐臺(tái)3靠近砂漿缸2內(nèi)壁處，流速最大。在后續(xù)給料的推動(dòng)下，漿體繼續(xù)向下和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，于是粗顆粒繼續(xù)向周邊濃集,而細(xì)小顆粒則停留在中心區(qū)域，顆粒粒徑由中心向內(nèi)壁越來(lái)越大，形成分層排列。隨著衆(zhòng)體從砂衆(zhòng)缸2的上部流向圓錐臺(tái)3的下部,流動(dòng)斷面越來(lái)越小，流速變大，在漿體收縮壓迫之下，漿體中含有的水不得不改變方向，轉(zhuǎn)而沿圓錐臺(tái)3向上運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)旋流，由于流速相對(duì)較小，若有砂粒，則在重力作用下，繼續(xù)向下作沉降運(yùn)動(dòng)至缸底處，砂漿缸2內(nèi)上部分的水則為含沙量小于5kg/m3的近乎清水，該部分水經(jīng)溢流管道5自溢排出，成為溢流，流回黃河。而粗大顆粒則繼續(xù)沿內(nèi)壁螺旋向下運(yùn)動(dòng)，形成外旋流，最終由出流管道6排入喂料罐7。
[0016]由于圓錐臺(tái)3底部出流管道6流量q小于進(jìn)水管道4流量Q1，多余的水量則沿圓錐臺(tái)3外徑面作緩慢旋流運(yùn)動(dòng)向上至圓錐臺(tái)3頂部，經(jīng)溢流管道5外泄，其流量為Q2,即Q1=Ci+Q2。
[0017]通過(guò)調(diào)整溢流口的閘閥控制其水位或流量，可達(dá)到調(diào)節(jié)溢流管道5流量及圓錐臺(tái)3底部出流管道6含沙量的濃度。
[0018]除說(shuō)明書(shū)所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泥沙濃密器，其特征是:包括平臺(tái)(I )，所述平臺(tái)(I)上設(shè)有砂漿缸(2)，砂漿缸(2)內(nèi)設(shè)有與砂漿缸(2)同軸心的圓錐臺(tái)(3)，所述砂漿缸(2)上部設(shè)有進(jìn)水管道(4)和溢流管道(5)，所述進(jìn)水管道(4)沿砂漿缸(2)內(nèi)壁的切線方向設(shè)置，所述溢流管道(5)位于圓錐臺(tái)(3)的上端，所述砂漿缸(2)的缸底設(shè)有兩根沿水流的流動(dòng)方向并向下45°方向設(shè)置的出流管道(6 )，所述出流管道(6 )下方設(shè)有喂料罐(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥沙濃密器，其特征是，所述圓錐臺(tái)(3)用超高分子量聚乙烯材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泥沙濃度分離器，其特征是，所述圓錐臺(tái)外壁在上下方向上的傾斜角度(a)為13.5°。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水利機(jī)械設(shè)施，特別公開(kāi)了一種泥沙濃密器，它包括平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有砂漿缸，砂漿缸內(nèi)設(shè)有與砂漿缸同軸心的圓錐臺(tái)，所述砂漿缸上部設(shè)有進(jìn)水管道和溢流管道，所述進(jìn)水管道沿圓錐臺(tái)的切線方向設(shè)置，所述溢流管道位于圓錐臺(tái)的上端，所述砂漿缸的缸底設(shè)有兩根沿水流的流動(dòng)方向設(shè)置的出流管道，所述出流管道下方設(shè)有喂料罐。由于設(shè)置了圓錐臺(tái)，水流從進(jìn)水管道進(jìn)入后圍繞圓錐臺(tái)做環(huán)向運(yùn)動(dòng)，在后續(xù)水流的沖擊下和砂漿的重力作用下，砂漿得到沉積，從出流管道流入喂料罐，而多余的水則從溢流管道溢出流回黃河，進(jìn)入喂料罐的砂漿濃度增大了，這樣進(jìn)入輸沙系統(tǒng)的砂漿的濃度就得到了保證，提高了輸沙效率。
【IPC分類】E02B3-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104652354
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510049289
【發(fā)明人】楊蕙, 范守偉, 李昕
【申請(qǐng)人】山東國(guó)地水利土地勘察設(shè)計(jì)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月31日