[发明专利]一种旋流泥沙分离装置

说明书

技术领域

本发明属于固液分离领域，涉及泥沙分离装置，具体涉及一种旋流泥沙分离装置。

背景技术

我国是一个严重缺水的国家，虽然淡水总量占居世界前列，但从人均水资源量来看却仅有世界平均水平的四分之一，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。目前，我国水资源利用仍然存在许多问题。例如，用水效率低下，尤其是农业用水浪费严重。据统计，我国农业用水占全国用水量的64％左右，但是用水效率仅为30％～40％，与发达国家70％～80％利用率相差很远。在如此严峻的用水形式下，寻找一种节水的农业灌溉方式，提高农业用水的使用效率，迫在眉睫。

滴灌作为一种极具发展潜力的灌溉技术，具有节水、节能、增产的优点，水资源利用率可以达到95％以上。基于以上分析，在我国西北干旱缺水地区推广滴灌技术可以显著的提高农业用水的效率，从一定程度上缓解目前水资源短缺的问题。

我国西北地区干旱少雨，采用黄河水灌溉是传统的农业生产方式。但是黄河水中泥沙含量非常高，以黄河水宁夏段为例，多年平均含沙量为2.19kg/m³，汛期为3.82kg/m³；泥沙的平均粒径为0.0249mm，最大粒径为0.5mm。而滴灌系统滴头的流道尺寸约为1mm，在滴灌系统运行的过程中，滴灌水源中的泥沙颗粒，随着水流速度的减小沉积在滴灌管内壁和滴头的流道中，造成滴头流道过水面积减小，进而堵塞滴头，使得整个滴灌系统受到影响。使用黄河水做为滴灌水源极其容易造成滴头的堵塞，因此如何降低黄河水中的泥沙含量已经成为推广滴灌系统应用的瓶颈。

目前使用黄河水最为滴灌水源，去除水中泥沙的处理方法主要有以下两种：澄清池静水沉淀法，机械分离法。

澄清池静水沉淀法主要是在灌溉区域修建沉淀池，通过重力自然沉降的方法，使水中的固体泥沙颗粒沉降到池底部。滴灌时抽取沉淀池的上清液，目前这种方法应用较为普遍。但是沉淀池也有其自身的缺点，比如效率低，占地面积较大，水量蒸发损失大，建设和维护成本较高，并且在使用一定的周期之后底部泥沙淤积较为严重，使用周期短，一般10～15个周期就需要清理池内的泥沙，清理淤积泥沙较为困难。目前，这种方法只适用于作为小面积的滴灌系统的水源处理。

另外一种处理方式是采用水力机械进行泥沙分离。目前采用的主要是旋流式泥沙分离器，旋流分离器的工作原理是原水沿圆锥形器壁的切向经进水管进入旋流器的内部，水流沿内壁做圆周运动，水中的泥沙颗粒比重较大，被抛向器壁，在重力的作用下，沿器壁沉积到容器的底部，经底部的浑水管排出容器。而经过分离之后的清水则随着旋流器中心区域形成的二次漩涡从分离器顶部的溢流口流出，实现水和泥沙的分离。

目前这种机械处理的方法也存在一定的缺陷，因为旋流器的结构固定，且自身无机械调节装置，无法控制旋流器内部的水流状态，当进水的水质条件变化时无法作出调整，出水水质难以保证，因此传统的旋流器的通用性较差。并且旋流分离器的分离出水中的泥沙粒度相对较大，对小颗粒泥沙的处理效果较差。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种可分离细泥沙的旋流泥沙分离装置，针对黄河水，最大限度的除去黄河水中的泥沙颗粒，在去除粗泥沙的基础上，去除黄河水中的细泥沙，解决黄河水不适合作为滴灌水源的问题，减小以黄河作为滴灌水源的滴灌系统堵塞情况的发生。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种旋流泥沙分离装置，包括基架，基架上固定有罐体；

所述的罐体内从下到上依次安装有泥沙挡板、用于安装搅拌轴的支撑板和用于固定清水集水罩的固定架，泥沙挡板中心加工有过水通孔，支撑板通过肋板固结在罐体的内壁上，罐体和支撑板之间的空隙被肋板分割成扇形通道，固定架通过连接件固结在罐体的内壁上，罐体和固定架之间的空隙被连接件分割成溢流通道；

泥沙挡板、支撑板和固定架将罐体内部从下到上依次分为四个连通的区，泥沙挡板以下为泥沙分离区，泥沙挡板和支撑板之间为混凝区，支撑板和固定架之间为清水分离区，固定架以上为溢流区；

所述的罐体顶端固定安装有搅拌电机，搅拌电机的转轴与搅拌轴的一端相连，搅拌轴的另一端从上到下依次穿过溢流区和清水分离区，搅拌轴可转动式安装在支撑板上，搅拌轴的另一端再穿过混凝区和泥沙分离区，在泥沙分离区的搅拌轴上安装有分离桨叶，在混凝区的搅拌轴上安装有混凝桨叶；