[其他]旋流吸泥頭

無效

• 申請號: 85107771
• 申請日: 1985-10-19
• 公開（公告）號: CN85107771B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 彭龍生
• 申請（專利權）人: 太原工業大學
• 代理公司: 山西太原科衛專利事務所
• 代理人: 龐建英

本發明旋流吸泥頭屬于分離、疏浚技術，更明確地說屬于一種無需外加能源，僅利用深水中水體壓力能在專門設計成的流道中形成極高流速的螺旋流來吸吮、淘刷水庫底部淤積泥沙的機械裝置。本發明同現有其它類型的吸泥頭及清淤裝置相比，具有極其顯著的優點無需外加能源，可以保證水庫的多年調節功能，更重要的是適于深水作業具有一定的發展前景。

本發明屬于分離與疏浚技術，更確切地說屬于一種無需外加能源，僅利用深水中水體之壓力能在專門設計成的流道中形成極高流速的螺旋流來吸吮、淘刷水庫底部的淤積泥沙的機械裝置。

對于泥沙問題在世界范圍內也是一個由來已久的難以解決的難題。目前來說，現有的用于水下的清淤機械設備，均基于利用外部能源通過刀、鏟等的機械切削或通過高壓水槍的噴射，離散淤泥并利用泵管系統抽吸泥水提出水面，后通過管道或其它運輸設備送走，這種清淤設備只能用于淺水域作業，對于深水就無能為力，而且需要足夠的能源及運行管理人員，費用較高，還有就是眾所周知的挖泥船也只能是淺水作業。

對于大中型水庫的泥沙淤積問題，目前只能靠“蓄清排渾”的運用方式減少水庫的淤積，同時配合“泄空沖刷”等方式，利用大量的庫水來沖沙，這種沖沙方式耗水量大，沖沙效果差，更無法應用于多年調節的水庫，對于底孔排沙的方式也只能排走壩前孔口附近的沖沙漏斗內的淤沙，而不能排走庫區內大面積的大量淤沙。

本發明為解決多少年來人們渴望已久解決的難題，利用水庫（尤其是高水頭）內所蓄水體的自然位能，與自然渦流的特殊功能，設計了一種旋流吸泥頭將庫底淤泥吸至排沙支管中，并通過庫底排沙總管與壩底部的泄水洞在上下游水頭作用下自動排至下游，無需外加能源，特別適用于深水作業，對于利用自然渦流的特殊功能來吸吮、淘刷水庫淤積泥沙在世界上還尚無先例，故本發明屬于開拓性的。

本發明旋流吸泥頭，由一個能引導水體在壓力差作用下自行產生螺旋流并自動向下淘刷與推進的吸頭主體1與能在吸頭返回時起節流作用的節流塞6所組成。主體上設有三對不同半徑的導葉2（兼密封條）逐級分隔開沿半徑方向的分布，并將連續起導流作用，保證全部流面上的螺旋流穩定形成，圓錐形的導流面3;將保證螺旋流由里向外擴展而不致于由于泥面不平整導致旋流的破壞，深入導流面3的防塞溝4不易與泥沙直接接觸，保證在任何情況下溝內水流的暢通，避免吸頭在推進工作時流道被泥沙全部堵死的可能性;文特里管5上端與庫底排沙管相接保證了全部工作面范圍內水流的低壓力與高流速，從而使旋流的能量轉換率達到最大值，被淘刷的泥沙隨旋流進入文特里管的擴壓管，此處速度能將自動轉換成壓力能最后通過庫底排沙管穿過大壩排至下游合適的水道中。

其上所述的導葉2（兼密封條）為每級一對，相互對稱，且應保持鉛直方向利于切入與密封，斷面形狀近于刀刃;其上所述的防塞溝起始斷面的長寬比應近于2∶1，其寬度為流道的1/3且其深度沿導葉方向逐漸變淺;其上所述的文特里管的縱剖面的入口處應呈橢圓形曲線。

本發明同現有的其它類型的吸泥頭及清淤裝置相比，具有極其顯著的優點，無需要外加能源，可以保證水庫的多年調節功能，更重要的是適于深水作業。

本發明已在一密封的壓力罐中進行過多次模擬試驗，結果表明，在6～7m的水頭作用下，清水能沖走淤積10～14天比重為1.73的淤泥，含沙水流的含沙量可達100kg/m³，這僅是初步指標，有希望獲得更高指標。

附圖說明：

圖1為旋流吸泥頭的仰視圖

圖2為旋流吸泥頭的縱剖面圖

圖3為A處的局部放大圖

其中1-吸頭主體

2-導葉（兼密封條）

3-圓錐形導流面

4-防塞溝

5-文特里管

6-節流塞