非圆管负压抽吸水藻收集装置.pdf

本发明是一种非圆管负压抽吸水藻收集装置，涉及从水面清除污染物的设备，其包括负压发生器、水藻收集箱和联结盖，水藻收集箱内设有水藻收集袋，水藻收集袋设置在水藻收集箱的进口处，水藻收集袋的下方设有重力分隔板，重力分隔板固定在水藻收集箱的内壁上，水藻收集箱的上部设有进口，进口与抽吸管道连接，水藻收集箱的下部设有出口，出口通过管路与排水泵连接，所述的抽吸管道的截面形状为非圆形，即截面形状由相邻的圆弧或者圆弧和直线相切而成，其中抽吸管道底部的截面形状为圆弧形，且管道底部曲线的曲率不小于管道两侧曲线的曲率。其结构简单，抽吸效果好，水藻处理量大，不易堵塞，收集到的水藻含水量小，使用寿命长，并且适应性强。

1、  一种非圆管负压抽吸水藻收集装置，包括负压发生器、水藻收集箱以及用于连接负压发生器和水藻收集箱的联结盖，水藻收集箱内设有水藻收集袋，水藻收集袋设置在水藻收集箱的进口处，水藻收集袋的下方设有重力分隔板，重力分隔板固定在水藻收集箱的内壁上，水藻收集箱的上部设有进口，进口与抽吸管道连接，水藻收集箱的下部设有出口，出口通过管路与排水泵连接，其特征在于：所述的抽吸管道的截面形状为非圆形，即截面形状由相邻的圆弧或者圆弧和直线相切而成，其中抽吸管道底部的截面形状为圆弧形，且管道底部曲线的曲率不小于管道两侧曲线的曲率。

2、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的抽吸管道的截面形状为椭圆，其中管道底部位于椭圆的长轴端处。

3、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的抽吸管道的截面形状由两半椭圆组成，其中两半椭圆的长轴相同，管道底部位于椭圆的长轴端处。

4、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的抽吸管道的抽口形状为圆形。

5、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的抽吸管道的抽口形状和尺寸与管道截面的形状和尺寸相同。

6、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的重力分离隔板上间隔设有排水孔。

7、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的水藻收集袋上间隔分布有圆孔，圆孔边缘设有朝向袋内的倒刺，其中圆孔的直径为0.5～1.5mm，倒刺的高度为圆孔直径的1/10～3/10。

8、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的水藻收集袋上间隔分布有条形孔，条形孔边缘设有朝向袋内的倒刺，其中条形孔的宽度为0.5～1.5mm，倒刺的高度为条形孔宽度的1/10～3/10。

9、  根据权利要求1所述的非圆管负压抽吸水藻收集装置，其特征在于：所述的水藻收集箱上部的内壁设有探头。

非圆管负压抽吸水藻收集装置
技术领域
本发明涉及一种从水面清除污染物的设备，尤其是一种水藻收集装置。
背景技术
随着近海污染日趋加剧，近年来，我国青岛等海域连续出现了浒苔等藻类泛滥问题，严重影响了城市的形象，给人们的生活带了很大的不便，同时造成了巨大的经济损失。
由于浒苔等水藻爆发突然、数量巨大、影响面积广、繁殖迅速、含水率非常高和相互缠绕等特点，常规的水面清扫船受到限制，人工作业成为主要治理手段。目前常用的人工作业方法是采用人工用勺打捞上岸，或者用网将水藻聚集后，用水泵进行汲水式抽取，上述两种人工作业方法效率低、安全性低、劳动强度大，当大面积发生或反复出现浒苔时，上述打捞方法受到明显的限制，尤其是利用水泵抽吸时，抽吸管道内的海藻分布不均匀，极易导致抽吸管道堵塞；另外，打捞上岸的水藻含水量较高，导致打捞过程花费大量的人力且难以连续操作，运输量大，能耗高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的水藻打捞收集方法存在的上述缺陷，提出了一种非圆管负压抽吸水藻收集装置，其结构简单，抽吸效果好，水藻处理量大，不易堵塞，收集到的水藻含水量小，使用寿命长，并且适应性强。
本发明是采用以下的技术方案实现的：一种非圆管负压抽吸水藻收集装置，包括负压发生器、水藻收集箱以及用于连接负压发生器和水藻收集箱的联结盖，水藻收集箱内设有水藻收集袋，水藻收集袋设置在水藻收集箱的进口处，水藻收集袋的下方设有重力分隔板，重力分隔板固定在水藻收集箱的内壁上，水藻收集箱的上部设有进口，进口与抽吸管道连接，水藻收集箱的下部设有出口，出口通过管路与排水泵连接，其中，所述的抽吸管道的截面形状为非圆形，即截面形状由相邻的圆弧或者圆弧和直线相切而成，其中抽吸管道底部的截面形状为圆弧形，且管道底部曲线的曲率不小于管道两侧曲线的曲率。
所述的抽吸管道的截面形状可以为椭圆，其中管道底部位于椭圆的长轴端处；所述的抽吸管道的截面形状也可以由两半椭圆组成，其中两半椭圆的长轴相同，短轴长度不同，管道底部位于椭圆的长轴端处。除此之外，所述的抽吸管道的截面形状也可以为其它多种形状，但是要保证抽吸管道管底曲线的曲率大，以便使水藻在抽吸管道中分布均匀，便于抽吸，增大水藻的流量。
所述的抽吸管道的抽口形状可以为圆形，此时抽吸管道截面形状任意方向的尺寸均不大于抽口处的直径，即当管道的截面形状为椭圆形时，其长轴尺寸必须等于或者小于抽口直径；抽吸管道的抽口形状和尺寸也可以与管道截面的形状和尺寸相同，即当管道的截面形状为椭圆形时，抽口的形状也为椭圆形，且其尺寸与截面一致
所述的重力分离隔板上间隔设有排水孔，重力分离隔板在支撑水藻收集袋的同时，水藻收集袋中的水可以通过重力分离隔板上的排水孔流至水藻收集箱的底部，并通过排水泵排出水藻收集箱。重力分离隔板通过焊接方式或螺栓连接方式固定在水藻收集箱的内壁上。
所述的水藻收集袋上间隔设有孔，当该孔为圆孔时，圆孔边缘设有朝向袋内的倒刺，其中圆孔的直径为0.5～1.5mm，倒刺的高度为圆孔直径的1/10～3/10；当该孔为条形孔时，条形孔边缘设有朝向袋内的倒刺，其中条形孔的宽度为0.5～1.5mm，倒刺的高度为条形孔宽度的1/10～3/10。上述孔及孔边缘的柔性倒刺防止了水藻随水从收集袋中流出。
所述的水藻收集袋通过进口管或快速接头设置在水藻收集箱的进口处，并通过非金属条系结在进口管或快速接头上。
所述的水藻收集箱上部的内表面设有探头，该探头与行程开关连接。当水藻收集袋中收集的水藻达到一定高度后，会触动该探头，通过与探头连接的行程开关发出水藻已经收集满的信号，或者直接断电，使整个装置停止工作，更换水藻收集袋后该装置继续工作。
本发明在使用时，负压发生器和排水泵均可采用220V交流电源，负压发生器在水藻收集箱内产生负压，导致水藻和水的混合物经由抽吸管道被抽至水藻收集袋内，水通过水藻收集袋上的孔流出，将水藻留在水藻收集袋内，实现了水藻和水的分离，水藻收集袋中的水通过重力分离隔板上的排水孔流至水藻收集箱的底部，并通过排水泵从水藻收集箱内抽出。
本发明的有益效果是：首先，本发明的抽吸管道采用非圆管，并使管底曲线的曲率增大，因此抽吸过程中流体输送阻力小，增大了管道中水藻的流量，从而增加了水藻处理量，并不易堵塞管道，同时该管道可以采用非金属材料，降低了制造成本；另外，整个装置的工作部件没有机械运动，不存在任何机械磨损，因此该装置的使用寿命较长；另外通过水藻收集袋上的孔及孔边缘的倒刺，实现了水和水藻的分离，收集到的水藻含水量小。总之，该装置既可以应用于各种水藻的收集、分离和清理，也可以作为船载采集设备在海洋生物采样中应用，适应性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为倒刺的结构示意图；
图3为本发明中实施例1中抽吸管道的抽口形状；
图4为实施例1中抽吸管道的截面形状；
图5为实施例3中抽吸管道的截面形状；
图6为实施例4中抽吸管道的截面形状。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，该装置包括负压发生器1和水藻收集箱3、负压发生器1和水藻收集箱3通过联结盖2连接起来。水藻收集箱3的上部设有进口，下部设有出口，其进口与抽吸管道10连接，其出口通过管路与排水泵6连接。水藻收集箱3内，其进口处设有插头9，插头9上通过非金属条系结有水藻收集袋5，抽吸管道10中的水藻和水混合物通过插头9直接流至水藻收集袋5中。水藻收集袋5上间隔分布有圆孔，孔径为1mm，水藻收集袋5中的水沿圆孔流出；如图2所示，孔边缘朝向水藻收集袋5内设有柔性倒刺11，倒刺11的高度约为圆孔直径的1/10，其作用是防止水藻随水从圆孔中流出。水藻收集袋5的下方且水藻收集箱3的内壁上焊接有重力分隔板7，重力分隔板7上间隔设有排水孔8。水藻收集箱3上部的内表面设有探头4，该探头与行程开关连接。抽吸管道10的截面形状为如图4所示的椭圆形，其中，管道的底部位于椭圆的长轴端处。抽吸管道10的抽口形状为圆形，如图3所示，此时椭圆的长轴尺寸与圆形抽口的直径相同。
本装置在工作时，负压发生器1使水藻收集箱3内产生负压，从而使水藻和水的混合物沿抽吸管道10抽吸至水藻收集袋5内，水藻收集袋5中的水沿圆孔流出，水藻留在收集袋5中，从水藻收集袋5中流出的水经重力分隔板7上的排水孔8流至水藻收集箱3的下部，并通过与其出口连接的排水泵6从水藻收集箱3内排出。当水藻收集袋5中的水藻收集满后，探头4控制行程开关，使装置断电，更换水藻收集袋5，即可继续进行工作。
本装置中，水藻收集袋5上的孔除了为圆孔外，也可以为条形孔，此时条形孔的宽度为0.5～1.5mm之间，条形孔边缘设有朝向袋内的倒刺，倒刺的高度约为条形孔宽度的1/10～3/10，另外该孔也可以为其它形状，只要严格控制孔的尺寸及孔边缘的倒刺，即可防止水藻从孔中流出。
抽口处的直径既可以与截面形状即椭圆的长轴尺寸相等，也可以大于长轴尺寸。实施例2
抽吸管道的截面形状为椭圆形，此时管道抽口的形状也为椭圆形，即其尺寸和形状与管道截面一致。
其它同实施例1。
实施例3
抽吸管道的截面形状如图5所示，由两半椭圆组成，其中两半椭圆的长轴相等，短轴长度不同，管道的管底位于长轴端处。管道抽口的形状可以为圆形，其直径不小于椭圆的长轴；抽口形状也可以与管道的截面形状一致。
其它同实施例1。
实施例4
抽吸管道的截面形状如图6所示，该形状由相邻的圆弧线与直线相切而成，管道的底部位于曲率大的一端处。此时管道抽口的形状可以为圆形，也可以与管道的截面形状相同。
其它同实施例1。