CN102444168A - 海水取水系统及其清污装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及取水系统及其清洁用具。一种海水取水系统，包括取水管、取水头、设置在海底上的进水过滤单元和水管固定桩，取水管固定在水管固定桩上，取水管同取水头对接在一起，进水过滤单元包括至少二个过滤室，过滤室依次套设在一起，取水头位于过滤室中位于最内部的那个内。一种清污装置，包括可沿周向贴合在过滤室的侧壁表面上的刮污主杆，同刮污主杆相连接的手柄和设有网布的网布安装架，拉索，拉索一端固接在网布安装架上。本发明能使取水管进水端的安装位置可以自由选择、取水管不会产生移动、异物不会被取水管吸入而危害水泵安全，克服了取水点的可选性差、取水管固定不牢固、水泵易损的问题，且对自身清洁时方便快捷。

Description

海水取水系统及其清污装置

技术领域

本发明涉及取水系统及其清洁用具，尤其涉及一种海水取水系统及其清污装置。

背景技术

随着沿海地区经济的快速发展，淡水资源的匮乏已经成为制约经济发展的瓶颈之一。海水利用是解决淡水资源短缺的重要途径之一，近几年，海水淡化和海水直接利用等海水利用工程规模不断扩大，大大缓解了沿海地区淡水资源短缺的局面。

在海水利用过程中，海水取水工程作为重要组成部分，其任务是确保在海水利用工程运行的过程中能提供足够的、持续的、合适的水源，因此，海水取水工程的设计和建设尤为关键，取水方式的选择及取水构筑物的建设对于海水利用工程的投资、系统稳定运行和海域生态环境都有重要的影响。

在地势平坦、海滩平缓的地区，海床式取水即将海水取水管道直接沿海底地形深入海洋是较为方便的取水方式，适合于取水量大、深水区离海岸较远或者潮差大、低潮位离海岸较远的海边取水，而且泵房可以建在岸边，免受海浪的冲击，取水较为安全。

但是在实际建设中，取水管路的固定比较困难，为了防腐蚀，管路多采用PE管道，但其强度较钢管大大降低，在经受海浪冲击时使取水管在移动的过程中与其它杂物摩擦极易导致破损，增加了维护成本。

在中国专利公开号为CN101387120A，名称为“海洋水取水系统”的专利文献中公开了一种用于取海水的系统，该系统是通过挖足够深的竖井和连通该竖井到邻近海洋处的管路坑道然后将取水管设置在管路坑道内并使取水管的一端伸入海洋中进行取水的方式使取水管免受海水的冲击，达到解决取水管受海水冲击时会移位而导致破损的问题。这种方式进行取水时为了确保取水管不被海水冲击而损坏，取水管的进水端只能设置在离海床较近的部位，不能够伸入到海洋的深处；因此当离海床较近处的水质较差且取水时易产生浑浊现象等原因而需要将取水管的进水端伸至海洋深处时，该中方式就不能够实现，此外，对于地势平坦的海床或潮差较大的海岸地区，该种取水方式可能面临低潮位时取不到海水的难题，也即该种方法中的取水管进水端的安装部位的可选择性差。

另外现有的取水系统中，无论以何种方式对取水管进行安装，都没有对取水管的进水口采取有效的防护措施，使得海洋生物和海水中悬浮的一些垃圾物很容易被吸入取水管道，在特别严重的情况下，海底大的石块吸入管道，造成取水泵进口前的栅栏堵塞甚至被冲破，直接进入泵的叶轮，造成泵的损坏，给取水泵的安全带来严重的威胁，从而直接影响了海水利用工程的稳定运行。

发明内容

本发明的一个目的旨在提供一种取水管进水端的安装位置可以自由选择的取水管不会产生移动的异物不会被取水管吸入而危害水泵安全的海水取水系统，克服了现有的解决取水管移动问题的方式所存在的取水点的可选性差的问题和异物从取水管进入而破坏水泵的问题。

本发明的另一个目的旨在提供一种具有维护设施的海水取水系统，以提高对取水系统的取水管和进水部分进行日常维护工作的方便性。

本发明的第三个目的为通过一种对海水取水系统进行清洁的清污装置，以便能够快速方便地将海上取水系统清洁干净。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种海水取水系统，包括取水管、取水头、设置在海底上的进水过滤单元和设置在海底上的水管固定桩，所述取水管固定在所述水管固定桩上，所述取水管设有进水孔，所述取水头设有出水孔，所述出水孔同所述进水孔对接在一起，所述进水过滤单元包括至少二个过滤室，所述过滤室依次套设在一起，所述过滤室的室壁上设有滤室滤孔，所述取水头位于所述过滤室中位于最内部的那个内。“滤室滤孔”是指设置在过滤室上的过滤孔；“水管固定桩”是指用于固定取水管用的桩柱。使用时海水依次经各个过滤室上的滤室滤孔进入位于最内部的过滤室内，然后再进入取水头内部，最后依次经取水头的出水孔与取水管的进水孔进入取水管并被输送走。取水管通过水管固定桩固定在海底而故不但不会在海中产生移动，而且可按照需要将取水管的进水端设置在海中的任意位置；过滤单元的最外部的过滤室也固定在海底上，使得过滤单元在海中也不会移动，配合取水头稳定地对进入取水管的海水进行过滤。

作为优选，各个过滤室上的滤室滤孔之间，开口面积由外而内依次变小；所述取水头设有取水头滤孔，所述取水头滤孔的开口面积小于所述过滤室中位于最内部的那个上的滤室滤孔的开口面积。“取水头滤孔”是指设置在取水头上的过滤孔。此设计使得各个过滤室以及取水头构成逐级过滤的模式，不但能使最终进入取水管的海水中的异物较小，而且各个过滤室和取水头都不易被堵塞、可有效去除海洋生物和海水中的悬浮物，保证取水安全。

作为优选，所述的过滤室之间，开孔率由外而内依次变大。由于越靠外部的过滤室受到海浪的冲击越大，此设计既能使各个过滤室的抗海浪冲击能力同其所处的位置的海浪冲击力相适应、不会产生被击垮的现象也不会出现抗海浪冲击能力的盈余量太多，还能使海水在各个过滤室之间的流动平缓。

作为优选，所述过滤室中位于最外部的那个为钢筋混凝土结构。由于最外部的过滤室所受到的海浪的冲击力最大，以钢筋混凝土结构构筑该个过滤室，以较低的成本实现较高的抗海浪能力。

作为优选，所述出水孔的开口面积大于等于所述进水孔的开口面积，所述进水孔正对所述出水孔，所述取水头滤孔的开口面积之和为所述进水孔的开口面积的2-5倍。确保有足够的水量进入到取水管，不会产生较大的吸力而将杂物吸附于取水头进水孔上，确保取水头和取水管的安全。

作为优选，所述取水头悬空设置在所述过滤室中的位于最内部的那个过滤室内，所述取水头固接在取水头固定桩上，所述取水头固定桩与海底相固接。“取水头固定桩”是指用于固定取水头用的的桩柱。取水头悬空设置，在吸水的过程中，不易造成过滤室底部的沉积物翻动，而影响进入取水管的海水的清洁度；通过设置取水头固定桩，进水头同取水管的连接处的受力小，不易出现该处受力变形甚至断裂的现象，安全性好，本发明能更加可靠地工作。

作为优选，在所述水管固定桩和所述进水过滤单元之间架设有连通海岸的维修通道，所述维修通道高于海面。在取水管道出现问题和取水头与过滤单元发生堵塞时，可在通道内通过手持清污装置，清除进水头与过滤单元的污物，便于日常维护；

一种对本发明的海水取水系统进行清洁的清污装置，包括可沿周向贴合在所述过滤室的侧壁表面上的刮污主杆、固接在刮污主杆上的手柄、铰接在刮污主杆上的网布安装架、铺设在网布安装架上的网布和拉索，所述拉索一端固接在所述网布安装架上。使用时，手持手柄将刮污主杆以及设有网布的网布安装架输入到过滤室内，并通过拉索来控制网布安装架同水平面的角度，方便地将海水中的污物捞起，通过使刮污主杆分别贴在过滤室的室壁及进水头的表面上来回刮擦，将粘附在过滤室的室壁及进水头的表面上污物刮落掉并捞起。

作为优选，所述手柄上设有空心段和拉索绑定销，所述拉索穿过所述空心段。设置空心段并使拉索穿过该空心段，拉动拉索时省力方便；当网布安装架被调整到能方便地将污物捞起的角度后，将拉索的一端绑在拉索绑定销上，使网布安装架保持在此角度，以达到省力的目的。

作为优选，所述刮污主杆的上侧和下侧上都设有刮刃。使用时通过刮刃对过滤室的室壁及进水头的表面进行刮擦，能轻松省力地将过滤室的室壁及进水头表面上的污物刮下。

本海水取水系统具有下述优点：设计水管固定桩对取水管进行固定，取水管固定更结实，能经受海浪的冲击，从而保证了取水管道的安全性，且设置水管固定桩对取水管进行固定的方式较之地下挖洞的方式而言，更加简单易行，取水管进水端安装位置的可以容易选择；设置进水过滤单元且进水过滤单元由至少两个层层相套的过滤室组成，尤其在优选方案中，进水过滤单元及取水头之间构成逐级过滤的方式，有效清除了海水中存在的海洋生物和悬浮物，有效保证了取水泵的安全，同时，进水过滤单元对取水头有屏障作用，有效避免了海浪的冲击，保证了取水头的安全；设置维护通道，在取水管、进水过滤单元及取水头出现问题时，可方便的进行维修及清污作业；配备清污装置，清污作业时方便快捷。

本清污装置具有下述优点：能方便快速地将进水过滤单元及取水头上的污物清理掉。

附图说明

图1为本发明的海水取水系统的实施例一的侧视示意图。

图2为图1的A处的俯视放大示意图。

图3为图2的B—B剖视示意图。

图4为图1的C处的左视放大示意图。

图5为本发明的海水取水系统的实施例二的侧视示意图。

图6为本发明的清污装置的实施例一的立体结构示意图。

图7为本发明的海水取水系统的实施例三的侧视示意图。

图8为图7的E处的左视放大示意图。

图9为图7的进水过滤单元的俯视放大示意图。

图10为图9的F—F剖视示意图。

图11为本发明的清污装置的实施例二的立体结构示意图。

图12为本发明的海水取水系统的实施例四的B—B剖视示意图。

图中：取水管1，法兰11，进水孔12，固定耳13，第一半环131，第二半环132，螺纹柱133，螺母134，螺栓135，进水过滤单元2，第一过滤室21，第二过滤室22，第三过滤室23，第三滤室滤孔231，第一滤室滤孔211，第一顶壁212，第二滤室滤孔221，第二顶壁222，清洁孔24，基础25，海3，海岸31，海底32，海面33，水管固定桩4，取水头5，取水头滤孔51，出水孔52，取水头固定桩53，维修通道6，护栏61，清污装置7，刮污主杆71，刮刃711，手柄72，拉索绑定销721，网布安装架73，网布74，拉索75。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

海水取水系统的实施例一，参见图1，一种海水取水系统，包括取水管1和进水过滤单元2。

取水管1以进水端位于海3的中间部位、另一端近似水平延伸伸入海底32的方式进行引水，即取水管1不沿海底32的表面进行延伸铺设。取水管1为PE制作而成的管。

在海底32上设有水管固定桩4。水管固定桩4为钢筋混凝土结构。取水管1通过水管固定桩4固定在海3里。

参见图2，进水过滤单元2包括第一过滤室21和第二过滤室22。第一过滤室21和第二过滤室22的横截面都为四方形。第一过滤室21位于第二过滤室22的内部。第一过滤室21和第二过滤室22都为钢筋混凝土结构。

取水管1的进水端位于第一过滤室21内。在第一过滤室内设有同取水管1的进水端相连接的取水头5。取水头5采用不锈钢制作而成。取水头5为圆柱形壳状结构。取水头5通过法兰11与取水管1道相连。取水头5的侧面和右端面上都设有多个连通其内部的取水头滤孔51。

参见图3，在第一过滤室21的侧室壁上设有多个第一滤室滤孔211。在第二过滤室22的侧室壁上设有多个第二滤室滤孔221。第一过滤室21的开孔率大于第二过滤室22的开孔率。第一滤室滤孔211的开口面积小于第二滤室滤孔221的开口面积，取水头滤孔51的开口面积小于第一滤室滤孔211的开口面积。

第一过滤室21和第二过滤室22的上端都为完全敞开的结构形式。第一过滤室21和第二过滤室22的上端都高于海面33。第一过滤室21和第二过滤室22的下端是连接在同一个打在海底32的基础25上的。基础25构成第一过滤室21和第二过滤室22的底壁。这种设计方式，使得进水过滤单元2更加牢固且取水过程中不会产生海底泥浆翻动而导致水质不清。

取水管的进水孔12的开口面积小于取水头5的出水孔52的开口面积。进水孔12正对出水孔52。所有的取水头滤孔51的开口面积之和为进水孔12的开口面积的2倍。

取水头5悬空设置在第一过滤室21内即同第一过滤室21的底壁不接触。取水头5固定在取水头固定桩53的上端，取水头固定桩53的下端固接在基础25上。

参见图4，取水管1通过固定耳13固定在水管固定桩4上。固接耳朵13为钢筋混凝土结构。固定耳13包括对接在一起的第一半环131和第二半环132。第一半环131同水管固定桩4为一体结构。第一半环131上固接有螺纹柱133，第二半环132通过螺纹柱133配合螺母134同第一半环131可拆卸的连接在一起。第一半环131同第二半环132以左右结构的形式设置在一起。螺纹柱133和螺母134都为不锈钢制作而成的。

参见图3，使用过程中，海3中的海水依次经第二过滤室22、第一过滤室21和取水头5逐级过滤后进入取水头5的内部，再依次经出水孔52和进水孔12进入取水管1内被输送到泵房。当第一过滤室22、第二过滤室21和取水头5脏污或堵塞时，从第二过滤室22和第一过滤室21上部将清污设备伸入并对各部分进行清洁即可。

海水取水系统的实施例二，参见图5，与海水取水系统的实施例一的不同之处为：在水管固定桩4和进水过滤单元2之间架设有连通海岸31的维修通道6。维修通道6高于海面33。在维修通道6上设有护栏61。维修通道6和护栏61都为钢筋混凝土结构。

清污装置的实施例一，参见图6，一种清污装置，包括刮污主杆71、固接在刮污主杆71上的手柄72、铰接在刮污主杆71上的网布安装架73、铺设在网布安装架73上的网布74和拉索75。手柄71上部为空心段。在手柄72的上端设有拉索绑定销72。拉索75穿过手柄72上的空心段。拉索75的下端绑在网布安装架75的右侧上。拉索绑定销721供拉索75的上端绑定在其上用。刮污主杆71为直杆状。刮污主杆71的上侧和下侧上都设有刮刃711。

参见图3、图5和图6，以下以通过该清污装置对第二过滤室22的内表面进行清洁的过程作具体说明：作业人员从通道6行走到进水过滤单元2的上方，手持手柄72将清污装置7从第二过滤室22敞开的上端部伸入到第二过滤单元22内，使刮污主杆71沿第二过滤室22的周向贴合在第二过滤室22的侧壁的内表面上，通过拉索75调整网布安装架73到能使网布74能接住掉下污物，此时如果为了省力，可以将拉索75的上端绑定在拉索绑定销721上，上下移动手柄72，刮刃711将第二过滤室22内表面上的污物刮下并掉落在网布74上，将清污装置7上提到通道6上，倒出污物即完成了清污工作。对取水头5及进水过滤单元2的其它部位的清污过程相同，在此不一一说明。

海水取水系统的实施例三，同海水取水实施例二的不同之处为：

参见图7，取水管1先沿海床34伸入到所需要的深度后再远离海床34到所需要的距离的方式使其进水端位于海3的中间部位。

水管固定桩4、通道6和护栏61都为钢结构。

参见图8，固定耳13为钢结构，第一半环131和第二半环132二者为上下结构的形式连接在一起。第一半环131通过焊接的方式连接在水管固定桩4上。第二半环132位于第一半环131的上方。第二半环132通过螺栓135紧固在第一半环131上。此种设计在更换取水管1时省力方便。

参见图9，进水过滤单元2还包括第三过滤室23。第二过滤室22位于第三过滤室23的内部。第一过滤室21、第二过滤室22和第三过滤室23的横截面都为圆形。第一过滤室21、第二过滤室22和第三过滤室23都为钢结构。

参见图10，在第三过滤室23的侧室壁上设有多个第三滤室滤孔231。第三过滤室23的开孔率小于第二过滤室22的开孔率。第三滤室滤孔231的开口面积大于第二滤室滤孔221的开口面积。

第三过滤室23的上端也为完全敞开的结构形式。第三过滤室23的上端也高于海面33。第一过滤室21、第二过滤室22、第三过滤室23和取水头固定桩53的下端都是直接固接在海底32上的。取水头固定桩53为钢结构。

取水管的进水孔12的开口面积等于取水头5的出水孔52的开口面积。所有的取水头滤孔51的开口面积之和为进水孔12的开口面积的5倍。

清污装置的实施例二，与清污装置的实施例一的不同之处为：参见图11，刮污主杆71为弯曲的杆状结构，使得刮污主杆71能贴合在横截面为圆形的各个过滤室的侧壁上。

海水取水系统的实施例五，与海水取水系统实施例一的不同之处为：参见图12，第一过滤室21上端设有可拆卸的第一顶壁212。第二过滤室22的上端设有可拆卸的第二顶壁222。第一过滤室21完全内置在第二过滤室22内。第一过滤室21和第二过滤室22的上端都低于海面33。

Claims (10)

1. 一种海水取水系统，包括取水管，所述取水管设有进水孔，其特征在于，还包括取水头、设置在海底上的进水过滤单元和设置在海底上的水管固定桩，所述取水管固定在所述水管固定桩上，所述取水头设有出水孔，所述出水孔同所述进水孔对接在一起，所述进水过滤单元包括至少二个过滤室，所述过滤室依次套设在一起，所述过滤室的室壁上设有滤室滤孔，所述取水头位于所述过滤室中位于最内部的那个内。

2.根据权利要求1所述的海水取水系统，其特征在于，各个过滤室上的滤室滤孔之间，开口面积由外而内依次变小；所述取水头设有取水头滤孔，所述取水头滤孔的开口面积小于所述过滤室中位于最内部的那个上的滤室滤孔的开口面积。

3.根据权利要求1或2所述的海水取水系统，其特征在于，所述的过滤室之间，开孔率由外而内依次变大。

4.根据权利要求3所述的海水取水系统，其特征在于，所述过滤室中位于最外部的那个为钢筋混凝土结构。

5.根据权利要求1或2所述的海水取水系统，其特征在于，所述出水孔的开口面积大于等于所述进水孔的开口面积，所述进水孔正对所述出水孔，所述取水头滤孔的开口面积之和为所述进水孔的开口面积的2-5倍。

6.根据权利要求1或2所述的海水取水系统，其特征在于，所述取水头悬空设置在所述过滤室中的位于最内部的那个过滤室内，所述取水头固接在取水头固定桩上，所述取水头固定桩与海底相固接。

7.根据权利要求1或2所述的海水取水系统，其特征在于，在所述水管固定桩和所述进水过滤单元之间架设有连通海岸的维修通道，所述维修通道高于海面。

8.对权力要求1到7任一项中的海水取水系统进行清洁的清污装置，其特征在于，包括可沿周向贴合在过滤室的侧壁表面上的刮污主杆、固接在刮污主杆上的手柄、铰接在刮污主杆上的网布安装架、铺设在网布安装架上的网布和拉索，所述拉索一端固接在所述网布安装架上。

9.根据权利要求8所述的海水取水系统，其特征在于，所述手柄上设有空心段和拉索绑定销，所述拉索穿过所述空心段。

10.根据权利要求8所述的海水取水系统，其特征在于，所述刮污主杆的上侧和下侧上都设有刮刃。

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