一种漂浮蘑菇头自动取水装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种漂浮蘑菇头自动取水装置及其施工方法，该装置包括蘑菇头取水头部、填充浮体、斜板伸缩装置、浊度感应装置和自动启闭阀门；其中，蘑菇头取水头部包括积水斗，以及与积水斗的底部相连通的出水管；填充浮体固定在积水斗周向及底部中心位置处；若干斜板伸缩装置周向均匀设置在积水斗的顶部进水口处，浊度感应装置设置在积水斗内，自动启闭阀门设置在出水管上，浊度感应装置用于检测积水斗内水的浊度，并通过控制器根据设定阈值控制斜板伸缩装置进行伸缩调节，同时控制自动启闭阀门的开启和关闭；该蘑菇头取水头部为中心进水，水进入积水斗后，通过出水管流入集水井中。该施工方法因地制宜，便于现场施工操作。

A floating mushroom head automatic water intake device and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮蘑菇头自动取水装置及其施工方法
本专利技术属于供水水源工程领域，尤其涉及一种漂浮蘑菇头自动取水装置及其施工方法。
技术介绍
地表水的取水构筑物一般分为固定式、活动式以及山区浅水河流取水构筑物，固定式又分为岸边式、河床式、斗槽式，活动式分为缆车式、浮船式等，山区浅水取水构筑物又分为底栏栅式、低坝式。地下水取水构筑物有管井、大口井、辐射井、渗渠等。在一些山区的浅层河流地段，受洪水位变化以及含沙量变化影响，地表水取水构筑物所取原水浊度突然升高、水质波动大，大口井、辐射井以及渗渠等传统取水构筑物存在滤料层易被破坏而流失、水质恶化、产水量逐步降低、最终缩短使用寿命等缺点。目前，蘑菇头取水装置主要作为一种收集地表水的装置，很少在收集地表水的同时对所取的原水进行原位处理，在河流、湖泊水库汛期，原水含沙量大时，所取原水浑浊、水质较差，大大增加了后续净水处理构筑物的运行管理难度和成本；缺乏一种能根据原水水质进行原位自动预沉处理的蘑菇头取水装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种漂浮蘑菇头自动取水装置及其安装方法，旨在用于解决现有的地表水取水构筑物和大口井、辐射井及渗渠等传统地下水取水构筑物在山区应用时，由于山区汛期河流水位及水质变化引起所取原水混浊、水质波动大等问题。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种漂浮蘑菇头自动取水装置，包括蘑菇头取水头部、填充浮体、斜板伸缩装置、浊度感应装置和自动启闭阀门；其中，蘑菇头取水头部包括积水斗，以及与积水斗的底部相连通的出水管；填充浮体固定在积水斗周向及底部中心位置处；若干斜板伸缩装置周向均匀设置在积水斗的顶部进水口处，浊度感应装置设置在积水斗内，自动启闭阀门设置在出水管上，浊度感应装置用于检测积水斗内水的浊度，并通过控制器根据设定阈值控制斜板伸缩装置进行伸缩调节，同时控制自动启闭阀门的开启和关闭；该蘑菇头取水头部为中心进水，水进入积水斗后，通过出水管流入集水井中。本专利技术进一步的改进在于，该漂浮蘑菇头自动取水装置设置在水面上时，能够在水面漂浮移动，且淹没深度为整个装置的2/3。本专利技术进一步的改进在于，积水斗包括具有中空腔体且自上而下一体化成型的长方体和倒四棱锥。本专利技术进一步的改进在于，积水斗的四周各设置有一个斜板伸缩装置，分别为第一斜板伸缩装置、第二斜板伸缩装置、第三斜板伸缩装置以及第四斜板伸缩装置。本专利技术进一步的改进在于，斜板伸缩装置每个斜板伸缩装置均包括可伸缩斜板组、气压顶和推拉杆；其中，可伸缩斜板组包括平行设置的第一可伸缩斜板、第二可伸缩斜板、第三可伸缩斜板、第四可伸缩斜板、第五可伸缩斜板和第六可伸缩斜板，相连两个可伸缩斜板为一组，每个可伸缩斜板均为可伸缩的双层结构，包括固定板和套装在固定板内且能够相对固定板移动的移动板，气压顶的缸体连接在积水斗上，其伸出端与推拉杆的一端连接，推拉杆的另一端分为三个分支，每个分支分别与每组可伸缩斜板的移动板连接。本专利技术进一步的改进在于，可伸缩斜板向外倾斜60°，且相邻两个可伸缩斜板的顶部之间还设置挡水盖板。本专利技术进一步的改进在于，可伸缩斜板的固定板长0.8m，移动板长0.7m，可伸缩斜板最短为0.8m，最长达到1.3m，伸缩移动长度为0.5m；固定板边缘开设有卡槽用以存放移动板。本专利技术进一步的改进在于，当积水斗内水的浊度大于5NTU时，浊度感应装置调节斜板伸缩装置进行伸长；从最不利点进入沉淀区的颗粒沉速取为u0，u0的表达式为：原水中沉速小于u0的颗粒众多，这些不同沉速的颗粒总去除率等于各颗粒去除率的总和，所有沉速小于u0的颗粒去除率总和应为：沉速大于等于U0的颗粒已全部去除，其占全部颗粒的重量比例为1-p0，因此，沉淀区总去除率P为：式中：p0－所有沉速小于截留速度u0的颗粒重量占进水中全部颗粒重量比；u0—沉淀区截留速度，或沉淀池临界沉速，mm/s；ui—沉速小于截留速度u0的某一颗粒沉速，mm/s；pi－所有沉速小于ui的颗粒重量占进水中全部颗粒重量比；dpi—沉速等于ui颗粒的重量占进水中全部颗粒重量比；该漂浮蘑菇头自动取水装置的运行由积水斗中心上方的浊度感应装置带动，当原水进入积水斗后，积水斗内的浊度感应装置将检测到经处理过的水浊度，浊度感应装置将浊度范围±0.5NTU的浊度信号转变成电信号传输至控制器，控制器内带有单片机控制系统；首先该浊度感应装置在可伸缩斜板长0.8m状态下取水，若此时浊度感应装置测得积水斗进水浊度小于4.5NTU，则控制器不启动控制开关，气压顶不进行伸缩，保持原状态取水；当积水斗进水浊度变大时，浊度感应装置测得进水浊度大于5.5NTU，可伸缩斜板长0.8m不满足除浊要求，单片机控制开关打开，使得气压顶进行推伸；可伸缩斜板分为五档，每档伸缩长度为0.1m；调节一档后，即可伸缩斜板伸长0.1m，待浊度感应装置示数趋于稳定，如若此时示数在4.5-5.5NTU范围内，则保持此状态运行，如若此时示数大于5.5NTU，控制器继续控制气压顶进行推伸，进行第二档伸长，以此类推，直到到达第五档；当处于第五档时，若积水斗进水浊度仍远大于8NTU，控制器停止运行，浊度感应装置传递信号给自动启闭阀门，自动启闭阀门关闭，停止取水；当积水斗内低于4.5NTU，控制器控制气压顶进行收缩，直至积水斗内浊度不高于4.5NTU，且上一档优先下一档，当气压顶完全收回，若积水斗进水浊度仍不高于4.5NTU，则保持该状态运行。一种漂浮蘑菇头自动取水装置的施工方法，包括以下步骤：步骤1，在河床不稳定、易淤积取水点提前找好能够固定铁链或钢丝绳的稳定点，用以连接蘑菇头取水头部，该漂浮蘑菇头自动取水装置考虑到出水管摆动问题，能够在设定范围内移动；步骤2，在漂浮蘑菇头自动取水装置放置河流或水库中时，填充浮体的数量满足外界水面淹没进水口10-20cm；步骤3，在漂浮蘑菇头自动取水装置的斜板位置要做好斜板伸缩装置的固定连接工作；步骤4，蘑菇头取水头部下的出水管连接有软管。本专利技术进一步的改进在于，还包括步骤4，在漂浮蘑菇头自动取水装置的出水管接岸边集水井，再由泵进行提升至用水点。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，一方面采用全自动感应装置取水形式，设置浊度仪检测，根据进水浊度可自行调节斜板长度保证进水效果，改善取水水质，减轻了后续除浊、清砂的压力；一方面采用浮体，使整个取水装置漂浮于水面，装置高度水平高度随水面高度变化，不受水位大幅度变化的限制，增加了取水范围，使产水量大幅提高，充分保证取水；另一方面还设置有自动启闭阀门，当外界水质浊度太高时，可关闭阀门，防止高浊度水进入整个管路，具有较高的经济效益，对合理采用山区取水具有一定的现实意义和应用价值。本专利技术提供的一种漂浮蘑菇头自动取水装置的施工方法，所述漂浮蘑菇头自动取水装置的中心位置为一个方形积水斗，漏斗底部接出水管，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，包括蘑菇头取水头部、填充浮体(10)、斜板伸缩装置、浊度感应装置(8)和自动启闭阀门(11)；其中，/n蘑菇头取水头部包括积水斗(6)，以及与积水斗(6)的底部相连通的出水管(7)；填充浮体(10)固定在积水斗(6)周向及底部中心位置处；/n若干斜板伸缩装置周向均匀设置在积水斗(6)的顶部进水口处，浊度感应装置(8)设置在积水斗(6)内，自动启闭阀门(11)设置在出水管(7)上，浊度感应装置(8)用于检测积水斗(6)内水的浊度，并通过控制器根据设定阈值控制斜板伸缩装置进行伸缩调节，同时控制自动启闭阀门(11)的开启和关闭；该蘑菇头取水头部为中心进水，水进入积水斗(6)后，通过出水管(7)流入集水井中。/n

【技术特征摘要】
1.一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，包括蘑菇头取水头部、填充浮体(10)、斜板伸缩装置、浊度感应装置(8)和自动启闭阀门(11)；其中，
蘑菇头取水头部包括积水斗(6)，以及与积水斗(6)的底部相连通的出水管(7)；填充浮体(10)固定在积水斗(6)周向及底部中心位置处；
若干斜板伸缩装置周向均匀设置在积水斗(6)的顶部进水口处，浊度感应装置(8)设置在积水斗(6)内，自动启闭阀门(11)设置在出水管(7)上，浊度感应装置(8)用于检测积水斗(6)内水的浊度，并通过控制器根据设定阈值控制斜板伸缩装置进行伸缩调节，同时控制自动启闭阀门(11)的开启和关闭；该蘑菇头取水头部为中心进水，水进入积水斗(6)后，通过出水管(7)流入集水井中。


2.根据权利要求1所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，该漂浮蘑菇头自动取水装置设置在水面上时，能够在水面漂浮移动，且淹没深度为整个装置的2/3。


3.根据权利要求1所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，积水斗(6)包括具有中空腔体且自上而下一体化成型的长方体和倒四棱锥。


4.根据权利要求3所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，积水斗(6)的四周各设置有一个斜板伸缩装置，分别为第一斜板伸缩装置(1)、第二斜板伸缩装置(2)、第三斜板伸缩装置(3)以及第四斜板伸缩装置(4)。


5.根据权利要求1或4所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，斜板伸缩装置每个斜板伸缩装置均包括可伸缩斜板组、气压顶(5)和推拉杆(9)；其中，
可伸缩斜板组包括平行设置的第一可伸缩斜板(1-1)、第二可伸缩斜板(1-2)、第三可伸缩斜板(1-3)、第四可伸缩斜板(1-4)、第五可伸缩斜板(1-5)和第六可伸缩斜板(1-6)，相连两个可伸缩斜板为一组，每个可伸缩斜板均为可伸缩的双层结构，包括固定板和套装在固定板内且能够相对固定板移动的移动板，气压顶(5)的缸体连接在积水斗(6)上，其伸出端与推拉杆(9)的一端连接，推拉杆(9)的另一端分为三个分支，每个分支分别与每组可伸缩斜板的移动板连接。


6.根据权利要求5所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，可伸缩斜板向外倾斜60°，且相邻两个可伸缩斜板的顶部之间还设置挡水盖板(12)。


7.根据权利要求5所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，可伸缩斜板的固定板长0.8m，移动板长0.7m，可伸缩斜板最短为0.8m，最长达到1.3m，伸缩移动长度为0.5m；固定板边缘开设有卡槽用以存放移动板。


8.根据权利要求5所述的一种漂浮蘑菇头自动取水装置，其特征在于，当积水斗(6)内水的浊度大于5NTU时，浊度感应装置(8)调节斜板伸缩装置进行伸长；从最不利点进入沉淀区的颗粒沉速取为u0，u0的表达式为：



原水中沉速小于u0的颗粒众多，这些...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昕，孙哲，李盟，刘明文，解岳，张嘉芮，严瑶，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61