一種水利工程用過濾管道的制作方法

本發明屬于水利工程部件領域，具體涉及一種水利工程用過濾管道。

背景技術：

在水利工程中經常會用到管道，通過各種管道將在河流湖海中工作的水利設備進行連接。現有的水利用管道有很多都沒有除雜部件，那么很多隨著水流流入的砂石泥土或其它雜物就會對水利工程的設備、部件造成沖擊損害或腐蝕損害，很多時候會造成非常大的損失。目前也有一些水利用管道設置有過濾部件，但是這些管道有一些是設置有過濾膜，但是由于在水利工程中工作的設備式需要比較充足的水流壓力的，常規的過濾膜會大大的降低水流速度，從而造成水流壓力的損失，造成水利工程設備工作效率低下，甚至無法正常工作。同時這些過濾膜還會受到砂石的沖擊而使用壽命非常短。還有一些管道設置有金屬網，這些金屬網雖然對水流速度沒有太大影響，但是其最多能夠防止一些大塊的砂石雜物流入，對于泥土細砂等物沒有任何作用，并且其沒有對自然水進行相應的處理，其中水流中的一些化學物質依然會對水利工程設備進行腐蝕。

因此，如何能開發出一種既能阻擋砂石、細砂、泥土等雜物，又能過濾掉水流中具有腐蝕性的化學物質，同時還不對水流速度造成較大影響的水利工程用管道是臻待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的提出一種水利工程用過濾管道。

通過如下技術手段實現：

一種水利工程用過濾管道，包括入口管道部件、過濾室和出口管道部件。

所述入口管道部件依次包括管道入口接頭、第一豎直管、彎管、第二豎直管、橫管和橫管接頭。

所述入口接頭作為整個過濾管道的水入口，在第一豎直管中依序安裝有第一砂石濾網和第二砂石濾網，所述第一砂石濾網和第二砂石濾網相互傾斜設置并均與所述第一豎直管具有夾角，所述第一砂石濾網的網孔徑大于所述第二砂石濾網的網孔徑，在傾斜的所述第一砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第一砂石收集箱，在傾斜的所述第二砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第二砂石收集箱；在所述第一豎直管與彎管相接部位的管內設置有小型水輪發電裝置，所述小型水輪發電裝置包括水輪葉片、水輪轉軸、齒輪組和小型發電機組，所述小型水輪發電裝置設置為所述水輪葉片轉動平面與水流方向垂直，所述小型發電機組設置在彎管之外，所述水輪葉片通過水輪轉軸和齒輪組與小型發電機組的輸入軸同軸相連。

在所述彎管的底端設置有彎管排污口。

所述橫管通過所述橫管接頭與所述過濾室的入口相連通，所述過濾室包括過濾室和集污腔，所述過濾室和集污腔上下設置，過濾室設置在上部，二者通過中間收縮狀設置的集污通道連通；所述過濾室的入口設置在過濾室一側的下部，過濾室的出口設置在過濾室另一側的上部，在過濾室內部設置有斜向設置的過濾膜層，所述過濾膜層靠近入口的一端高于靠近出口的一端，所述過濾膜層為多層結構，從下到上依次為銅網板、非晶合金多孔板和多孔活性炭夾板；在所述過濾膜層上部設置有與過濾膜層傾斜角度相同的壓緊板，所述壓緊板上部豎直設置有壓緊旋轉軸，壓緊旋轉軸上部穿過過濾室頂部，且在壓緊旋轉軸頂端設置有旋轉把手；所述壓緊板為多孔設置的不銹鋼板，且在所述銅網板與過濾室兩側壁接觸的位置下部設置有卡接塊。

所述銅網板為銅合金材質的網狀板材，網孔直徑為5~11mm，所述非晶合金多孔板為高熵非晶合金材質的多孔板，多孔板的孔徑為5~9mm，所述多孔活性炭夾板為兩側多孔銅合金板夾持有活性炭顆粒，所述多孔銅合金板的孔徑為5~10mm，所述活性炭顆粒的直徑為8~12mm，且所述活性炭顆粒的直徑大于所述多孔銅合金板的孔徑。

所述集污腔底端設置有過濾室排污口，在過濾室排污口外部設置有過濾室排污口開閉裝置。

所述過濾室的出口通過出水管入口接頭與出水管相連接，所述出水管橫向設置，在出水管的另一端設置有出水管出口接頭。

作為優選，所述第一砂石濾網和第二砂石濾網均與所述第一豎直管具有的夾角為38~50°。

作為優選，第一砂石收集箱設置在所述第一豎直管的外部。

作為優選，所述第一砂石濾網的網孔徑為：5~8mm，所述第二砂石濾網的網孔徑為：3~5mm。

作為優選，在所述集污通道最窄處橫向設置有集污通道開閉板，用于對集污通道進行開閉操作。

作為優選，所述過濾膜層的傾斜角度為與豎直壁夾角45~50°。

作為優選，所述銅合金材質為按質量百分比含量計為：zn：10~15%，al：1.2~5.2%，ni：2~5%，zr：0.01~0.03%，余量為cu和不可避免的雜質。

作為優選，通過卡接塊將所述過濾膜層固定位只能向上運動，不能向下運動。

作為優選，所述高熵非晶合金按照組分原子比為：sr21ca26mg15zn20la8cu6b1。

作為優選，在所述出水管處和所述第一豎直管處還設置有水泵，所述水泵采用彎管處的小型水輪發電裝置供電。

本發明的效果在于：

1，在管道入口處設置為豎直管道，水流向下流動的過程中，設置有兩道孔徑不同的砂石濾網（一般都是金屬網），將大塊砂石、雜物，進行阻擋，同時由于設置為傾斜方式，在傾斜終端還設置有收集箱進行收集。這樣在初始階段即把砂石進行剔除，避免了后續管內部件收到砂石的撞擊，從而避免了造成損壞。

在砂石濾網之后，彎管開始部位設置有水輪葉片（水輪葉片設置為輕型的葉片），由于水輪葉片將水流的動能轉化為葉片轉動的能量，繼而轉化為電能，因此在通過水輪葉片之后的區域水流速度瞬間下降（雖然是輕型葉片，水流速度下降不是很多，但是相對來說還是瞬間下降），從而在水輪葉片后部區域會形成局部渦流和慢速區域，從而在該區域會形成泥沙的沉降，通過在該區域下部設置有排污口，使得在該區域沉降的泥沙通過排污口進行富集，然后排出。

2，通過在管道上設置有專門的過濾室和集污腔，使得過濾和集污在固定的部位進行。通過將過濾室設置為使得水從下往上流的方式，使得待過率的雜物直接依靠重力的作用向下掉落，減少了濾網上雜物的沉積，從而減少了濾網的更換和清洗，降低了成本。同時由于設置的是水流從下往上流的模式，因此將集污腔設置在下部，并且在過濾室下部設置有中間收縮兩端擴張的通道，使得集污腔中的雜物和絮狀物基本上不會逆流到過濾室中，這些雜物和絮狀物在集污腔中富集、沉淀，最終在合適的時機通過設置在下部的排污口排出。

3，通過對過濾膜層的層狀結構進行合理設置，銅合金和非晶合金都能對水中部分有害化學物質進行處理，形成部分絮狀物下沉排出，而其中的活性炭顆粒對不行形成絮狀物排出的更加細小的有害物質進行吸附。而由于避免影響水流速度，因此整個過濾膜層設置的孔徑都相對較大，在達到過濾有害物質目的同時對水流速度的影響降低到最低。同時由于本發明設置的過濾膜層孔徑非常大，因此需要對過濾膜層具體材質進行改進，通過對銅合金材質、非晶合金材質進行具體改進，使得在過濾效果不降低的情況下，合理限制的成本。

整個過濾膜層的安裝設置設置為下部剛性設置（銅網和非晶板），從而可以將其放置在殼體內部兩端的卡接塊上，同時通過設置上部壓緊板將整個過濾膜層壓緊，從而對其上下位置進行固定。這樣就不會使得過濾膜層受到重力影響或水流沖擊而造成彎曲變形。當過濾膜層中部分部件需要更換的時候（尤其是活性炭顆粒），只需要松開上部壓緊板即可以將整個過濾膜層從上部取出。

附圖說明

圖1為本發明過濾管道正視剖面的結構示意圖。

其中：11-管道入口接頭，12-第一豎直管，121-第一砂石濾網，122-第二砂石濾網，123-第一砂石收集箱，124-第二砂石收集箱，125-水輪葉片，126-小型發電機組，13-彎管，131-彎管排污口，14-第二豎直管，15-橫管，151-橫管接頭，21-旋轉把手，22-壓緊旋轉軸，23-壓緊板，24-過濾膜層，25-集污通道，251-集污通道開閉板，252-集污通道開閉板旋鈕，26-集污腔，261-過濾室排污口，262-過濾室排污口開閉裝置，3-出水管，31-出水管入口接頭，32-出水管出口接頭。

具體實施方式

實施例1

一種水利工程用過濾管道，包括入口管道部件、過濾室和出口管道部件。

所述入口管道部件依次包括管道入口接頭、第一豎直管、彎管、第二豎直管、橫管和橫管接頭。

所述入口接頭作為整個過濾管道的水入口，在第一豎直管中依序安裝有第一砂石濾網和第二砂石濾網，所述第一砂石濾網和第二砂石濾網相互傾斜設置并均與所述第一豎直管具有夾角，所述第一砂石濾網的網孔徑大于所述第二砂石濾網的網孔徑，在傾斜的所述第一砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第一砂石收集箱，在傾斜的所述第二砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第二砂石收集箱；在所述第一豎直管與彎管相接部位的管內設置有小型水輪發電裝置，所述小型水輪發電裝置包括水輪葉片、水輪轉軸、齒輪組和小型發電機組，所述小型水輪發電裝置設置為所述水輪葉片轉動平面與水流方向垂直，所述小型發電機組設置在彎管之外，所述水輪葉片通過水輪轉軸和齒輪組與小型發電機組的輸入軸同軸相連。

在所述彎管的底端設置有彎管排污口。

所述橫管通過所述橫管接頭與所述過濾室的入口相連通，所述過濾室包括過濾室和集污腔，所述過濾室和集污腔上下設置，過濾室設置在上部，二者通過中間收縮狀設置的集污通道連通；所述過濾室的入口設置在過濾室一側的下部，過濾室的出口設置在過濾室另一側的上部，在過濾室內部設置有斜向設置的過濾膜層，所述過濾膜層靠近入口的一端高于靠近出口的一端，所述過濾膜層為多層結構，從下到上依次為銅網板、非晶合金多孔板和多孔活性炭夾板；在所述過濾膜層上部設置有與過濾膜層傾斜角度相同的壓緊板，所述壓緊板上部豎直設置有壓緊旋轉軸，壓緊旋轉軸上部穿過過濾室頂部，且在壓緊旋轉軸頂端設置有旋轉把手；所述壓緊板為多孔設置的不銹鋼板，且在所述銅網板與過濾室兩側壁接觸的位置下部設置有卡接塊。

所述銅網板為銅合金材質的網狀板材，網孔直徑為8mm，所述非晶合金多孔板為高熵非晶合金材質的多孔板，多孔板的孔徑為6mm，所述多孔活性炭夾板為兩側多孔銅合金板夾持有活性炭顆粒，所述多孔銅合金板的孔徑為6mm，所述活性炭顆粒的直徑為9mm。

所述集污腔底端設置有過濾室排污口，在過濾室排污口外部設置有過濾室排污口開閉裝置。

所述過濾室的出口通過出水管入口接頭與出水管相連接，所述出水管橫向設置，在出水管的另一端設置有出水管出口接頭。

所述第一砂石濾網和第二砂石濾網均與所述第一豎直管具有的夾角為39°。

第一砂石收集箱設置在所述第一豎直管的外部。

所述第一砂石濾網的網孔徑為：5.8mm，所述第二砂石濾網的網孔徑為：3.3mm。

在所述集污通道最窄處橫向設置有集污通道開閉板，用于對集污通道進行開閉操作。

所述過濾膜層的傾斜角度為與豎直壁夾角46°。

所述銅合金材質為按質量百分比含量計為：zn：11%，al：1.9%，ni：2.8%，zr：0.015%，余量為cu和不可避免的雜質。

通過卡接塊將所述過濾膜層固定位只能向上運動，不能向下運動。

所述高熵非晶合金按照組分原子比為：sr21ca26mg15zn20la8cu6b1。

對比例1

本對比例沒有設置小型發電機裝置（包括水輪葉片、轉軸等整套發電裝置都沒有設置），其它設置方式與實施例1相同。通過30小時同一水域對比試驗發現，彎管排污口收集到的污物比實施例少38%，且過濾膜層中活性炭30小時的吸附量比實施例高9%。

實施例2

一種水利工程用過濾管道，包括入口管道部件、過濾室和出口管道部件。

所述入口管道部件依次包括管道入口接頭、第一豎直管、彎管、第二豎直管、橫管和橫管接頭。

所述入口接頭作為整個過濾管道的水入口，在第一豎直管中依序安裝有第一砂石濾網和第二砂石濾網，所述第一砂石濾網和第二砂石濾網相互傾斜設置并均與所述第一豎直管具有夾角，所述第一砂石濾網的網孔徑大于所述第二砂石濾網的網孔徑，在傾斜的所述第一砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第一砂石收集箱，在傾斜的所述第二砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第二砂石收集箱；在所述第一豎直管與彎管相接部位的管內設置有小型水輪發電裝置，所述小型水輪發電裝置包括水輪葉片、水輪轉軸、齒輪組和小型發電機組，所述小型水輪發電裝置設置為所述水輪葉片轉動平面與水流方向垂直，所述小型發電機組設置在彎管之外，所述水輪葉片通過水輪轉軸和齒輪組與小型發電機組的輸入軸同軸相連。

在所述彎管的底端設置有彎管排污口。

所述橫管通過所述橫管接頭與所述過濾室的入口相連通，所述過濾室包括過濾室和集污腔，所述過濾室和集污腔上下設置，過濾室設置在上部，二者通過中間收縮狀設置的集污通道連通；所述過濾室的入口設置在過濾室一側的下部，過濾室的出口設置在過濾室另一側的上部，在過濾室內部設置有斜向設置的過濾膜層，所述過濾膜層靠近入口的一端高于靠近出口的一端，所述過濾膜層為多層結構，從下到上依次為銅網板、非晶合金多孔板和多孔活性炭夾板；在所述過濾膜層上部設置有與過濾膜層傾斜角度相同的壓緊板，所述壓緊板上部豎直設置有壓緊旋轉軸，壓緊旋轉軸上部穿過過濾室頂部，且在壓緊旋轉軸頂端設置有旋轉把手；所述壓緊板為多孔設置的不銹鋼板，且在所述銅網板與過濾室兩側壁接觸的位置下部設置有卡接塊。

所述銅網板為銅合金材質的網狀板材，網孔直徑為6mm，所述非晶合金多孔板為高熵非晶合金材質的多孔板，多孔板的孔徑為5.6mm，所述多孔活性炭夾板為兩側多孔銅合金板夾持有活性炭顆粒，所述多孔銅合金板的孔徑為8mm，所述活性炭顆粒的直徑為10mm，且所述活性炭顆粒的直徑大于所述多孔銅合金板的孔徑。

所述集污腔底端設置有過濾室排污口，在過濾室排污口外部設置有過濾室排污口開閉裝置。

所述過濾室的出口通過出水管入口接頭與出水管相連接，所述出水管橫向設置，在出水管的另一端設置有出水管出口接頭。

所述第一砂石濾網和第二砂石濾網均與所述第一豎直管具有的夾角為45°。

第一砂石收集箱設置在所述第一豎直管的外部。

所述第一砂石濾網的網孔徑為：8mm，所述第二砂石濾網的網孔徑為：5mm。

在所述集污通道最窄處橫向設置有集污通道開閉板，用于對集污通道進行開閉操作。

所述過濾膜層的傾斜角度為與豎直壁夾角49°。

所述銅合金材質為按質量百分比含量計為：zn：12%，al：3.2%，ni：3%，zr：0.02%，余量為cu和不可避免的雜質。

通過卡接塊將所述過濾膜層固定位只能向上運動，不能向下運動。

在所述第一豎直管處還設置有水泵，所述水泵采用彎管處的小型水輪發電裝置供電。所述水泵并不是實時工作，在需要的時候或者小型水輪發電裝置的蓄電池中電量充足的時候工作。

所述高熵非晶合金按照組分原子比為：sr21ca26mg15zn20la8cu6b2。

對比例2

本對比例過濾膜層的所有層的孔徑縮小一半。通過30小時對比試驗得到：過濾效率比實施例2高1.2%，但是水流速度比實施例2降低了68%。

實施例3

一種水利工程用過濾管道，包括入口管道部件、過濾室和出口管道部件。

所述入口管道部件依次包括管道入口接頭、第一豎直管、彎管、第二豎直管、橫管和橫管接頭。

所述入口接頭作為整個過濾管道的水入口，在第一豎直管中依序安裝有第一砂石濾網和第二砂石濾網，所述第一砂石濾網和第二砂石濾網相互傾斜設置并均與所述第一豎直管具有夾角，所述第一砂石濾網的網孔徑大于所述第二砂石濾網的網孔徑，在傾斜的所述第一砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第一砂石收集箱，在傾斜的所述第二砂石濾網的終端與第一豎直管相接處設置有第二砂石收集箱；在所述第一豎直管與彎管相接部位的管內設置有小型水輪發電裝置，所述小型水輪發電裝置包括水輪葉片、水輪轉軸、齒輪組和小型發電機組，所述小型水輪發電裝置設置為所述水輪葉片轉動平面與水流方向垂直，所述小型發電機組設置在彎管之外，所述水輪葉片通過水輪轉軸和齒輪組與小型發電機組的輸入軸同軸相連。

在所述彎管的底端設置有彎管排污口。

所述橫管通過所述橫管接頭與所述過濾室的入口相連通，所述過濾室包括過濾室和集污腔，所述過濾室和集污腔上下設置，過濾室設置在上部，二者通過中間收縮狀設置的集污通道連通；所述過濾室的入口設置在過濾室一側的下部，過濾室的出口設置在過濾室另一側的上部，在過濾室內部設置有斜向設置的過濾膜層，所述過濾膜層靠近入口的一端高于靠近出口的一端，所述過濾膜層為多層結構，從下到上依次為銅網板、非晶合金多孔板和多孔活性炭夾板。

在所述過濾膜層上部設置有與過濾膜層傾斜角度相同的壓緊板，所述壓緊板上部豎直設置有壓緊旋轉軸，壓緊旋轉軸上部穿過過濾室頂部，且在壓緊旋轉軸頂端設置有旋轉把手；所述壓緊板為多孔設置的不銹鋼板，且在所述銅網板與過濾室兩側壁接觸的位置下部設置有卡接塊。

所述銅網板為銅合金材質的網狀板材，網孔直徑為10mm，所述非晶合金多孔板為高熵非晶合金材質的多孔板，多孔板的孔徑為8mm，所述多孔活性炭夾板為兩側多孔銅合金板夾持有活性炭顆粒，所述多孔銅合金板的孔徑為9mm，所述活性炭顆粒的直徑為11mm，且所述活性炭顆粒的直徑大于所述多孔銅合金板的孔徑。且所述活性炭顆粒是扁平狀橢圓或圓形，其中所謂直徑為橢圓最大直徑或圓形的直徑。

所述集污腔底端設置有過濾室排污口，在過濾室排污口外部設置有過濾室排污口開閉裝置。

所述過濾室的出口通過出水管入口接頭與出水管相連接，所述出水管橫向設置，在出水管的另一端設置有出水管出口接頭。

所述第一砂石濾網和第二砂石濾網均與所述第一豎直管具有的夾角為48°。

第一砂石收集箱設置在所述第一豎直管的外部。

所述第一砂石濾網的網孔徑為：6mm，所述第二砂石濾網的網孔徑為：3.6mm。

在所述集污通道最窄處橫向設置有集污通道開閉板，用于對集污通道進行開閉操作。

所述過濾膜層的傾斜角度為與豎直壁夾角49°。

所述銅合金材質為按質量百分比含量計為：zn：13%，al：5.0%，ni：3.9%，zr：0.026%，余量為cu和不可避免的雜質。

通過卡接塊將所述過濾膜層固定為只能向上運動，不能向下運動。

對比例3

本對比例將過濾膜層中銅合金網換為普通不銹鋼網，經過30小時同一水域對比試驗發現：活性炭吸附量比實施例3高52%（活性炭置換周期大大縮短，維修成本大大增加），集污腔中絮狀物比實施例3低28%，水流速度較實施例3降低0.8%。