水力筛网多重分沙装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水力筛网多重分沙装置，在河道一侧连接着暗渠，在暗渠的进水口上设置着格栅，暗渠连接着引水明渠，在引水明渠上连接着装有退水闸的退水渠，在位于进水闸后方的分沙渠旁设置着与分沙渠并列均布的沉沙斗装置，在沉沙斗装置的沉沙斗下部排沙口上安装着排沙闸门，在连接均布的沉沙斗装置沉沙斗进口处的分沙渠上分别安装着相对应孔径的筛网，在筛网的下方设置着分沙廊道，分沙廊道连接着沉沙斗的进口，均布的沉沙斗装置的排出水进入排水廊道，排水廊道通过排水渠连接着河道。其结构合理，可以有效地将水流中的泥沙分离出来，排沙效率高，具有选沙、排沙双重功效，可以提高水利设施的运行年限，还可以将泥沙多次分选应用于生产中。
【专利说明】水力筛网多重分沙装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水利工程及环境工程，属于利用水力通过不同孔径的筛网将水流中的泥沙分离出来的装置，特别是一种水力筛网多重分沙装置。
【背景技术】
[0002]目前，江河洪涝灾害多发，直接原因是流域水土流失使得大量泥沙进入河道、水库或渠道里，泥沙灾害使得河湖、水库蓄滞洪水的能力减弱，并挤占大量耕地。目前已有多种形式、种类繁多的排沙装置，这些排沙装置各有优缺点，不足之处主要是无法将泥沙直接从水中分选出来用于生产，工程建成的实用性不大，且大多存在排沙效率低而耗水率高、运行效果欠佳、运行成本高等诸多问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种水力筛网多重分沙装置，其结构合理，可以有效地将水流中的泥沙分离出来，排沙效率高，具有选沙、排沙双重功效，适用性强，可以提高水利设施的运行年限，而且还可以根据工程需要将泥沙多次分选应用于生产中。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种水力筛网多重分沙装置，在河道或渠道一侧连接着暗渠，在暗渠的进水口上设置着格栅，暗渠连接着引水明渠，在引水明渠上连接着装有退水闸的退水渠，在位于进水闸后方的分沙渠旁设置着与分沙渠并列均布的沉沙斗装置，在沉沙斗装置的沉沙斗下部排沙口上安装着排沙闸门，在连接均布的沉沙斗装置沉沙斗进口处的分沙渠上分别安装着相对应孔径的筛网，在筛网的下方设置着分沙廊道，分沙廊道连接着沉沙斗的进口，均布的沉沙斗装置的排出水进入排水廊道，排水廊道通过排水渠连接着河道。
[0005]本实用新型在河道一侧设置引水明渠，引水明渠前根据工程需要设置格栅(主要是过滤杂物)，格栅后连接一段暗渠(暗渠上部有一立式斜挡板)，暗渠后连接引水明渠，弓丨水明渠后连接分沙渠，分沙渠上一侧依次连接着I?N个沉沙斗装置。如1#沉沙斗装置的结构由1#筛网下接1#分沙廊道，1#分沙廊道下连接1#沉沙斗装置；依次类推，1#沉沙斗装置后接2#沉沙斗装置,2#沉沙斗装置对应的2#筛网下接2#分沙廊道,2#分沙廊道连接2#沉沙斗,2#分沙廊道下为排水廊道,从2#分沙廊道排出的水直接进入排水廊道。依次类
推，2#沉沙斗装置后连接3#沉沙斗装置......，N-1#沉沙斗装置连接最后一级N#沉沙斗装
置，最终2#至N#沉沙斗装置分沙廊道的排出水直接进入排水廊道，排水廊道的水在最后一级汇合会后通过排水渠被排入原河道或原渠道中。
[0006]1#沉沙斗装置相对2#?N#比较独特,主要是1#分沙廊道后接的1#沉沙斗装置由均布独立而相连的沉沙斗组成,其末个沉沙斗的出口连接着排水廊道。各个沉沙斗之间用一个斜隔板逐层过滤分选泥沙，前面的沉沙斗泥沙较粗，逐级分选后末个沉沙斗泥沙最细，各个沉沙斗共同协作达到进一步分沙选沙的目的。
[0007]本实用新型专利利用水流落差及水流自身的流动性分沙的原理进行连续分沙。[0008]本实用新型专利工作原理:挟沙水流通过各级筛网分选出不同粒径的泥沙，为了保证洪水期的排沙量，在暗渠上部设置一片立式斜挡板(主要功能是防止超标准洪水上部清水翻入引水明渠中，如果超标准洪水的清水部分倒灌入引水明渠，引水明渠会因为虚拟的流量而阻碍正常的挟沙水流进入，减少排沙量，降低排沙率，同时也有阻挡洪水期杂物翻入引水明渠的功效)，在进水闸闸前引水明渠一侧设置“退水闸”(一般有1/3底座，2/3的闸门，防止挟沙水流带走泥沙，起到排水留沙的作用)，控制进入“水力筛网分沙装置”的水量特别是洪水期，随着进水闸门开启的程度，多余的水从“退水闸”通过退水渠被排出后直接进入原河道或原渠道中。
[0009]引水明渠的水先经过1#沉沙斗装置，引水明渠的水先从1#筛网上经过，大于1#筛网的泥沙随着水流直接进入后面2#、3#……、爾沉沙斗装置中，小于1#筛网的泥沙(一般为小于8mm粒径的泥沙)从1#筛网中进入1#分沙廊道,泥沙顺着1#分沙廊道进入1#沉沙
斗装置中。[0010]1#沉沙斗装置比较独特，根据需要，1#沉沙斗装置由均布的沉沙斗群组成，每个沉沙斗之间用斜隔板隔开(斜隔板为靠近进水明渠一侧高远离进水明渠一侧低)。1#分沙廊道直接和首个沉沙斗相连，从1#分沙廊道分离出来的泥沙(此泥沙挟带水)先进入首个沉沙斗，泥沙在首个沉沙斗中运动后粗颗粒泥沙沉淀到沉沙斗底部，表层较细颗粒泥沙通过1#斜隔板过滤分选进入第2个沉沙斗中，在第2个沉沙斗中较粗颗粒泥沙运动后由于沉沙斗四周钢板的阻力再次沉淀，第2个沉沙斗中表层较细颗粒泥沙通过2#斜隔板过滤分选进入第3个沉沙斗中，依次类推，表层较细颗粒泥沙通过斜隔板过滤分选进入末个沉沙斗中，泥沙最终在末个沉沙斗中沉淀完成1#沉沙斗装置的分选，经过多层过滤后的清水从末个沉沙斗一侧出口进入排水廊道最终被排入原河道或原渠道，达到零耗水。
[0011]大于1#筛网的挟沙水流顺着分沙渠继续下行经过2#沉沙斗装置，分沙渠的水先从2#筛网上经过，大于2#筛网的泥沙直接随着水流进后面3#、4#或更多沉沙斗装置中。小于2#筛网的泥沙从2#筛网中穿过，2#分沙廊道中无水正常大气压与上层2#筛网上的水流产生压力差由此产生吸力，加之泥沙自身的重力等多重水力，小于2#筛网的泥沙被吸入2#沉沙斗装置筛网下的分沙廊道中，和1#沉沙斗装置筛网下的分沙廊道有所不同，2#沉沙斗装置筛网下的分沙廊道结构分为前、中、后三段，前段的底面和两侧壁为封闭的，顶面为筛网，中段为底面和两侧壁封闭，顶侧排水，后段的两侧壁为筛网，这样三面筛网同时过滤水，进入2#沉沙斗装置的沉沙斗中的泥沙基本不含水，从2#分沙廊道过滤出来的水直接进入排水廊道，最终被排入原河道或原渠道中。
[0012]大于2#沉沙斗装置筛网粒径的挟沙水流顺着分沙渠继续下行，经过3#、4#……N#沉沙斗装置中，排沙原理和2#沉沙斗装置相同，区别有两点:(I)越往后泥沙粒径越大；
(2)越往后分沙渠越窄，因为水流经过1#、2#......更多的筛网时，水流中泥沙被带走的同
时水流的流量在减小，能量在减少，主要是筛网有消能功效，水能沿程损失，流量在减少的同时水流流速也在变小，只有通过束窄分沙渠，增大流速，泥沙才不会由于自身的重力沉淀留在分沙渠上。
[0013]在最后一级沉沙斗装置上，通过最后一级分沙廊道过滤的水直接进入排水廊道排入原河道或原渠道中，达到90%以上的排沙率，本新型专利基本不消耗水，水流均回入原河道或原渠道中。[0014]本实用新型有如下优点:
[0015]1、如新型专利水力筛网分沙装置安装在水库上游，可将水库上游来水中的泥沙分选出来，有效减少泥沙入库量，减少水库泥沙淤积，提高水库有效库容，具有减轻水库排沙压力，延长水库运行寿命等诸多优点。
[0016]2、如新型专利水力筛网分沙装置安装在渠首上，可将渠首上游来水中的泥沙分选出来应用与生产的同时更好利用水资源，渠首减少泥沙进入渠道，多利用水资源更好的灌溉，减少渠首下游渠道泥沙含量，减少下游灌溉用水泥沙含量，减轻渠道磨损，提高水利设施运行年限。
[0017]3、如安装在干渠上，可将干渠上游来水中的泥沙分选出来应用与生产的同时不仅能够减少干渠输水含沙量，减少下游灌溉用水泥沙含量，减轻渠道磨损，提高水利设施运行年限，而且还可更好的缓解土地沙漠化等问题，变害为利，造福农牧民。
[0018]4、如上所述，新型专利水力筛网分沙装置可安装在水库上游、渠首上游、河道上、干渠上,一次投入成本,终身受益。排沙率较高达90%以上，基本不耗水，排沙利润较高，收入可观，建成运行后短期内即可收回成本不断盈利，不但使投资者终身收益，还可促进当地的经济发展。
[0019]5、该新型专利水力筛网分沙装置操作简单，对工人的要求不高，该装置的建设可解决当地的就业问题。
[0020]根据工程需要，可建造不同级别的沉沙斗装置，通过沉沙斗装置按照工程需要利用筛网将泥沙从水中分选出来，提供不同粒径的沙石料用于建筑工程，变废为宝。
[0021]水力筛网多重分沙装置对落差的要求可根据工程需要来设计本分沙装置的坡度。
[0022]本实用新型结构合理，经过多年的实验证明其结构合理，适用性强，运行效果好。实现了有效地将水流中的泥沙分离出来，排沙效率高，具有选沙和排沙双重功能，适用性强，提高了水利设施的运行年限，而且还实现了根据工程需要将泥沙多次分选，应用于生产中。本实用新型水力筛网分沙装置适用性强，在河道(水库上游或渠首上游)、干渠、有坝无坝条件下均可建设，有无坡度均可(无坡度时可人工制造坡度)。本实用新型不但连续分沙、分离、分选效果好，而且对水的损耗基本为零。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述，图1为本实用新型的主视结构示意图，图2为图1的A-A剖视结构示意图，图3为图1的B-B剖视结构示意图，图4为图1的C-C剖视结构示意图，图5为图1的D-D剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]一种水力筛网多重分沙装置,如图1、图2、图3、图4、图5所示，在河道一侧连接着暗渠2，在暗渠2的进水口上设置着格栅1，暗渠2连接着引水明渠3，在引水明渠3上连接着装有退水闸6的退水渠8，在位于进水闸5后方的分沙渠7旁设置着与分沙渠7并列均布的沉沙斗装置，在沉沙斗装置的沉沙斗11下部排沙口上安装着排沙闸门17，在连接均布的沉沙斗装置沉沙斗进口 14处的分沙渠7上分别安装着相对应孔径的筛网9，在筛网9的下方设置着分沙廊道18，分沙廊道18连接着沉沙斗的进口 14，均布的沉沙斗装置的排出水进入排水廊道12，排水廊道12通过排水渠16连接着河道或渠道。均布的沉沙斗装置由依次排列的1#沉沙斗装置10、2#沉沙斗装置至N#沉沙斗装置构成。1#沉沙斗装置10由均布排列的沉沙斗11组成，均布的沉沙斗11其上口通过设置的斜隔板13构成的过水口使均布排列的沉沙斗11串联在一起，在其中末个沉沙斗11上设置着出口 15，1#沉沙斗装置沉沙斗11的出口 15连接着排水廊道12。在1#沉沙斗装置10的尾部依次排列设置着2#至N#沉沙斗装置，2#至N#沉沙斗装置均为单个沉沙斗11,在2#至N#沉沙斗装置的每个沉沙斗进口 14处的分沙渠7上分别安装着相对应孔径的筛网9，在筛网9的下方分别设置着分沙廊道18，分沙廊道18连接着相对应沉沙斗11的进口 14，在2#至N#沉沙斗装置分沙廊道18的下部设置着排水廊道12，2#至N#沉沙斗装置分沙廊道18的排出水直接进入排水廊道
12。1#、2#至N#沉沙斗装置的沉沙斗进口 14处的分沙渠7上分别安装的筛网9根据过滤泥沙的粒径范围不同，其筛网孔径不同，筛网孔径由小到大依次排列。或根据地形、来水量或工程需要，1#、2#至N#沉沙斗装置的沉沙斗进口 14处的分沙渠上分别安装的筛网9其筛网孔径不同，筛网孔径由大到小依次排列。每个沉沙斗装置进口 14的分沙渠7上设置的筛网9根据过滤泥沙的粒径范围不同，因而筛网孔径有不同的尺寸要求及排列要求。斜隔板13为顶边倾斜的立式隔板，斜隔板13的顶边靠近分沙渠7的一侧高，远离分沙渠7的一侧低。斜隔板13不等高渐变设计阻挡挟沙水流，让挟沙水流充分在沉沙斗运动后使较粗颗粒泥沙沉淀在沉沙斗11中，挟沙水流经过分离较粗颗粒泥沙后表层含较细泥沙颗粒的挟沙水流在斜隔板较低侧进入沉沙斗11，进入沉沙斗11的挟沙水流经过充分的运动后使细沙沉淀在沉沙斗中，依次类推，最终末个沉沙斗中的无沙水流经过出口 15排入排水廊道12中。格栅I的结构为铸钢构成均布的格栅条，格栅条横剖面形状为梯形；或者格栅板由均布通孔的钢板构成。位于1#沉沙装置筛网9下方的分沙廊道18，该分沙廊道设置着由浅变深的倾斜底面，分沙廊道18的倾斜底面左侧深，右侧浅，分沙廊道18的四壁为封闭的四壁，在侧壁上设置的出口连接着沉沙斗11的进口 14。位于2#沉沙装置筛网9下方的分沙廊道18分为前、中、后三段，其前段的底面和两侧壁为封闭的，顶面为筛网，中段为底面和两侧壁封闭，顶侧排水，后段的两侧壁为筛网。退水闸6设置着底座，在底座上安装着活动闸门，底座的高度为退水渠8的1/3深度，活动闸门的高度为退水渠8的2/3深度。按照分沙渠7中挟沙水的流向，分沙渠7的宽度由宽逐渐变窄。分沙渠7连接多个沉沙斗装置，每经过一个沉沙斗装置分沙渠7根据水流流速、泥沙含量不同而相应的束窄。在格栅I后方的暗渠2上部设置着立式斜挡板4。沉沙斗11的形状为倒锥台型箱体。本实用新型可根据地形、来水量或工程需要，将1#-爾沉沙斗装置的顺序进行调整，可将N#放前，1#放最后，这样分沙的粒径就从大至小。
【权利要求】
1.一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:在河道或渠道一侧连接着暗渠(2)，在暗渠(2)的进水口上设置着格栅(1)，暗渠(2)连接着引水明渠(3)，在引水明渠(3)上连接着装有退水闸(6)的退水渠(8)，在位于进水闸(5)后方的分沙渠(7)旁设置着与分沙渠(7)并列均布的沉沙斗装置，在沉沙斗装置的沉沙斗(11)下部排沙口上安装着排沙闸门(17)，在连接均布的沉沙斗装置沉沙斗进口(14)处的分沙渠(7)上分别安装着相对应孔径的筛网(9)，在筛网(9)的下方设置着分沙廊道(18)，分沙廊道(18)连接着沉沙斗的进口(14)，均布的沉沙斗装置的排出水进入排水廊道(12)，排水廊道(12)通过排水渠(16)连接着河道或渠道。
2.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:均布的沉沙斗装置由依次排列的1#沉沙斗装置(10)、2#沉沙斗装置至N#沉沙斗装置构成。
3.根据权利要求2所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:1#沉沙斗装置(10)由均布排列的沉沙斗(11)组成，均布的沉沙斗(11)其上口通过设置的斜隔板(13)构成的过水口使均布排列的沉沙斗(11)串联在一起，在其中末个沉沙斗(11)上设置着出口( 15 )，1#沉沙斗装置沉沙斗(11)的出口(15)连接着排水廊道(12)。
4.根据权利要求2所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:在1#沉沙斗装置(10)的尾部依次排列设置着2#至N#沉沙斗装置,2#至N#沉沙斗装置均为单个沉沙斗 (11)，在2#至N#沉沙斗装置的每个沉沙斗进口(14)处的分沙渠(7)上分别安装着相对应孔径的筛网(9)，在筛网(9)的下方分别设置着分沙廊道(18)，分沙廊道(18)连接着相对应沉沙斗(11)的进口( 14)，在2#至N#沉沙斗装置分沙廊道(18)的下部设置着排水廊道(12)，2#至N#沉沙斗装置分沙廊道(18)的排出水直接进入排水廊道(12)。
5.根据权利要求1或2所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:1#、2#至N#沉沙斗装置的沉沙斗进口(14)处的分沙渠(7)上分别安装的筛网(9)根据过滤泥沙的粒径范围不同，其筛网孔径不同，筛网孔径由小到大依次排列。
6.根据权利要求1或2所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:根据地形、来水量或工程需要，1#、2#至N#沉沙斗装置的沉沙斗进口( 14)处的分沙渠上分别安装的筛网(9)其筛网孔径不同，筛网孔径由大到小依次排列。
7.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:斜隔板(13)为顶边倾斜的立式隔板，斜隔板(13)的顶边靠近分沙渠(7)的一侧高，远离分沙渠(7)的一侧低。
8.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:格栅(I)的结构为铸钢构成均布的格栅条，格栅条横剖面形状为梯形，或者格栅板由均布通孔的钢板构成。
9.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:位于1#沉沙装置筛网(9)下方的分沙廊道(18)，该分沙廊道设置着由浅变深的倾斜底面，分沙廊道(18)的倾斜底面左侧深，右侧浅，分沙廊道(18)的四壁为封闭的四壁，在侧壁上设置的出口连接着沉沙斗(11)的进口(14)。
10.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:位于2#沉沙装置筛网(9)下方的分沙廊道(18)分为前、中、后三段，其前段的底面和两侧壁为封闭的，顶面为筛网，中段为底面和两侧壁封闭，顶侧排水，后段的两侧壁为筛网。
11.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:退水闸(6)设置着底座，在底座上安装着活动闸门，底座的高度为退水渠(8) 1/3的深度，活动闸门的高度为退水渠(8) 2/3的深度。
12.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:按照分沙渠(7)中挟沙水的流向，分沙渠(7 )的宽度由宽逐渐变窄。
13.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:在格栅(I)后方的暗渠(2)上部设置着立式斜挡板(4)。
14.根据权利要求1所述的一种水力筛网多重分沙装置，其特征是:沉沙斗(11)的形状为倒锥台型箱体。
【文档编号】E02B5/08GK203741780SQ201420124257
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】李虹瑾, 李杲三, 李东林, 李巧芝, 李立, 陈顺礼, 年炳兴 申请人:李虹瑾, 李杲三