專利名稱：旋流式地?zé)崴捌鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地?zé)崴霸O(shè)備，它廣泛用于地?zé)衢_發(fā)利用的地?zé)崴泻傲５那宄?br> 由于地質(zhì)和施工方面的緣故，已開發(fā)的地?zé)峋型泻芏嗌傲?，所以在地?zé)崴弥?，需要進(jìn)行除砂過程，才能符合國家規(guī)定的工業(yè)用水含砂量標(biāo)準(zhǔn)。目前常見的地?zé)崴霸O(shè)備不外乎兩種1)沉砂池除砂地?zé)崴魅氤刂校傲Ｗ匀坏爻两翟诔氐?，其缺點如下a)需要建造較大的水池，一般要幾千立方米。
b)大面積的地?zé)崴c空氣接觸，增加水中溶氧量(地?zé)崴杏衏1離子遇氧后產(chǎn)生強裂腐蝕性)，會加快地下水設(shè)備的氧化腐蝕。
c)地?zé)崴诔刂型Ａ粢欢〞r間，才能讓砂粒沉降，此時地?zé)崴写罅繜崃可⑹А?br> 2)擴(kuò)大管除砂地?zé)崴魅虢?jīng)過逐漸擴(kuò)大的管道后，又經(jīng)過逐漸縮小的管道輸送給供熱管網(wǎng)，砂粒自然沉降在擴(kuò)大管底部，其缺點如下a)擴(kuò)大管占地面積較大，一般擴(kuò)大管長度在4米左右，b)需要定時用清水反沖沉積在擴(kuò)大管內(nèi)的砂粒。
鑒此，本實用新型的目的是針對上述除砂設(shè)備存在的缺陷，我們根據(jù)液體中懸浮固體物質(zhì)在除砂器內(nèi)旋轉(zhuǎn)過程的篩分理論，提出一種旋流式地?zé)崴捌鳎怯蓤A柱筒筒端與園錐筒大頭端相連，圓柱筒頂端連接排水管、側(cè)面連接入水管，圓錐筒小頭端連接帶觀察窗的積砂缸，以及裝在排水管上的排氣器所組成。地?zé)崴魅雸A柱筒內(nèi)頂端，向下傾斜高速旋轉(zhuǎn)，到達(dá)圓錐筒小頭端，經(jīng)筒體中心反轉(zhuǎn)向上高速旋轉(zhuǎn)，砂粒沿筒壁落入積砂筒而后排出，此外排水管上的排氣器把混在水中的不凝有害氣體(如氯化氫等)排出。因此，這種除砂器占地面積小(僅占地0.5平方米)、除砂效率高(效率90％)、除砂所需時間短、排除地?zé)崴械亩練狻⒌責(zé)崴恢苯优c空氣接觸，減少了氧化腐蝕，筒體內(nèi)壁的防腐層防地?zé)崴g，因此提高了設(shè)備使用壽命。
為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型的特征在于設(shè)有圓柱筒1、設(shè)有大頭端連通圓柱筒1下端的圓錐筒2、設(shè)有連接圓柱筒1頂端的排水管3、設(shè)有連通圓柱筒側(cè)面的入水管4、設(shè)有連通圓錐筒2小頭端的積砂缸5，以及設(shè)有在排水管3上的排氣器6，此外，入水管4中心線與圓柱筒1橫截面向下傾斜一導(dǎo)入角。
本實用新型的其它特征在于排氣器6包括擴(kuò)容室6a、截止閥6b及氣液分離器6c。
本實用新型的其它特征在于在積砂缸5上部相隔180°的兩側(cè)設(shè)有觀察窗5a和下端設(shè)有排污閘閥5b。
本實用新型的其它特征在于入水管4中心線與圓柱筒1橫截面向下傾斜的導(dǎo)入角為4°。


圖1是本實用新型的一個實施例的主視圖。
參照
圖1詳細(xì)敘述本實用新型的一個實施例如下為了敘述方便起見，先把
圖1的代號說明如下1－－圓柱筒2－－圓錐筒3－－排水管4－－入水管5－－積砂缸6－－排氣器5a－－觀察窗5b－－排污閘閥6a－－擴(kuò)容室6b－－截止閥6c－－氣液分離器旋流式地?zé)崴捌鞯墓ぷ鬟^程如下來自入水管4的含砂地?zé)崴?，?jīng)圓柱筒1側(cè)面沿導(dǎo)向角4°的切線方向流入圓柱筒1內(nèi)，高速螺旋向下轉(zhuǎn)動。進(jìn)入圓錐筒2、直至圓錐筒2小頭端后，轉(zhuǎn)變?yōu)檠赝搀w中央螺旋向上轉(zhuǎn)動，然后地?zé)崴魅雸A柱筒1頂端的排水管3，當(dāng)?shù)責(zé)崴鹘?jīng)排水管3上的排氣器6中的擴(kuò)容器6a，地?zé)崴o壓力降低(擴(kuò)容器的管徑比排水管管徑大)，混入在地?zé)崴械牟荒泻怏w(如氯化氫等)從水中閃蒸出來，通過截止閥6b、氣液分離器6c分離開水和氣，不凝有害氣體自動排出，從而使?jié)崈舻牡責(zé)崴M(jìn)入地?zé)崴嵯到y(tǒng)。筒體內(nèi)的地?zé)崴鲃舆^程如下地?zé)崴呅D(zhuǎn)、邊向軸心流動，從而形成轉(zhuǎn)向相同的內(nèi)外兩股渦旋，其內(nèi)渦旋流體的切向速度離軸心距離越遠(yuǎn)越大，而外渦旋流體的切向速度離軸心距離越遠(yuǎn)越小，因此，在內(nèi)外渦旋交匯處切向速度達(dá)到最大，此時離心力也最大，某些粒徑較大的砂粒在此處能克服流體的徑向流動產(chǎn)生的慣性力，向筒壁處移動，到達(dá)筒壁的砂粒經(jīng)水流和自身重力作用下，沿壁而落下積砂缸5內(nèi)，從積砂缸5上部側(cè)面兩觀察窗5a中能觀察到積砂缸5內(nèi)沉積砂是否堆滿，可以隨時打開排污閘閥5b排出沉積砂和污物。
旋流式地?zé)崴捌鞯脑O(shè)計是以“篩分理論”為設(shè)計的理論基礎(chǔ)，實際上粉砂在旋流式地?zé)崴捌鲀?nèi)的分離過程，是一個很復(fù)雜的現(xiàn)象，除砂效率很難以計算中得出，經(jīng)過我們多次試驗測出該除砂器效率達(dá)90％以上。
影響旋流式地?zé)崴捌餍阅艿闹饕蛩匕ㄈ缦聨追矫?)地?zé)崴M(jìn)入除砂器的流速u，一般來說，u增加，除砂效率提高，但u過高，水在除砂器中的阻力損失Δp也增加(Δp與u的平方成正比)，從多次實驗證實u＝1.5－2.5米／秒之間除砂效率最高。
2)圓柱筒體直徑D(也是圓錐體大頭端直徑)和排水管直徑d的關(guān)系，一般來說，d減小，除砂效率提高，但d過小阻力又會增大，從多次實驗證實d＝0.5D左右較為合適。
3)圓柱筒和圓錐筒高度H，從直觀上看，H愈大，增加地?zé)崴诔捌骼锏男D(zhuǎn)圈數(shù)，有利于砂粒分離，實際上由于外渦旋有向心的徑向運動，當(dāng)外渦旋由上向下旋轉(zhuǎn)時，流體會不斷流入內(nèi)渦 旋而排出，因此圓柱筒和圓錐筒高度過大，沒有多少實際意義。
權(quán)利要求1.一種旋流式地?zé)崴捌?，其特征在于設(shè)有圓柱筒1、設(shè)有大頭端連通圓柱筒1下端的圓錐筒2、設(shè)有連接圓柱筒1頂端的排水管3、設(shè)有連通圓柱筒側(cè)面的入水管4、設(shè)有連通圓錐筒2小頭端的積砂缸5、以及設(shè)有在排水管3上的排氣器6，此外，入水管4中心線與圓柱筒1橫截面向下傾斜一導(dǎo)入角。
2.按權(quán)利要求1所述的旋流式地?zé)崴捌?，其特征在于排氣?包括擴(kuò)容室6a、截止閥6b及氣液分離器6c。
3.按權(quán)利要求1所述的旋流式地?zé)崴捌鳎涮卣髟谟谠诜e砂缸5上部相隔180°的兩側(cè)設(shè)有兩觀察窗5a和下端設(shè)有排污閘閥5b。
4.按權(quán)利要求1所述的旋流式地?zé)崴捌鳎涮卣髟谟谌胨?中心線與圓柱筒1橫截面向下傾斜的導(dǎo)入角為4°。
5.按權(quán)利要求1所述的旋流式地?zé)崴捌鳎涮卣髟谟趫A柱筒1直徑D和排水管直徑的關(guān)系為d＝0.5D左右。
專利摘要本實用新型涉及一種地?zé)崴霸O(shè)備，它廣泛用于地?zé)崴泻傲５那宄?。它是由圓柱筒筒端與圓錐筒大頭端相連，圓柱筒頂端連接排水管、側(cè)面連接入水管、圓錐筒小頭端連接帶觀察窗的積砂缸，以及裝在排水管上的排氣器所組成。從入水管流入筒體內(nèi)的地?zé)崴纬赊D(zhuǎn)向相同的內(nèi)外兩股高速渦旋；砂粒沿筒壁落入積砂筒排出，地下水流入排水管，中途經(jīng)排氣器清除毒氣后進(jìn)入供熱系統(tǒng)。該除砂器除砂效率達(dá)90％，還能排毒氣、防腐蝕。
文檔編號F24J3/00GK2088000SQ9120304
公開日1991年11月6日 申請日期1991年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月6日
發(fā)明者齊金生, 王萬達(dá), 蔡義漢 申請人:天津地?zé)嵫芯颗嘤?xùn)中心