專利名稱：菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)及菱形列管組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)及菱形列管組件
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種沉淀結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)及菱形列管組件。
背景技術(shù)：
平流沉淀池是一種底面為長(zhǎng)方形的鋼筋混凝土或是磚砌結(jié)構(gòu)、用以進(jìn)行沉淀處理的水池。缺點(diǎn)是因池深大、停留時(shí)間長(zhǎng)、水流紊動(dòng)與異重流干擾大，導(dǎo)致沉淀效果不穩(wěn)定，表面負(fù)荷低。為克服平流沉淀池的不足，上個(gè)世紀(jì)五十年代出現(xiàn)了一種多層多格沉淀池。將平流沉淀池分隔成多層多格之后，每層的池深變淺，絮粒沉淀分離的時(shí)間縮短，水平流速可以 增大；由于多層多格的分隔減小了單格的過(guò)水?dāng)嗝妫黾恿藵裰?，從而降低了雷諾數(shù)，增大了弗勞德數(shù)，降低了紊流與異重流的干擾，提高了沉淀效果與穩(wěn)定性，大大提高了沉淀池的表面負(fù)荷。長(zhǎng)沙河西水廠在工程實(shí)踐中取得了良好的效果，但難以解決的是沉淀池的排泥問(wèn)題。當(dāng)時(shí)采用的辦法是在每層每格的淺池底部設(shè)一條穿孔排泥管渠，每層的排泥管渠匯集后從池側(cè)壁排出。由于排泥效果不理想，而未能獲得推廣應(yīng)用。多年后有人提出一種解決方案是將多層多格沉淀池傾斜起來(lái)，利用重力使污泥沿傾斜的池底滑落至泥斗內(nèi)，為減少沉淀區(qū)的長(zhǎng)度而將層間的距離壓縮到很小，從而開(kāi)發(fā)出了斜板沉淀池。后來(lái)又有人提出另一種解決方案是將層流試驗(yàn)管與多層多格原理結(jié)合起來(lái)，利用小管內(nèi)處于層流狀態(tài)的水流完全排除了紊流與異重流的干擾，創(chuàng)造了理想的沉淀?xiàng)l件，并借用斜板的排泥機(jī)理，從而開(kāi)發(fā)出了斜管填料，及斜管沉淀池與沉淀器。將給水處理中沉淀池的表面負(fù)荷由平流沉淀池的I 2m3/(h -m2)提高到5 9m3/(h ^m2)，詳見(jiàn)GBJ13-1997、GB5013-2006室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范。使沉淀技術(shù)與設(shè)備發(fā)展到一個(gè)較高水平的新階段，并在污水處理及其他行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。然而以斜板、斜管沉淀為代表的一類技術(shù)本身存在下述不足由于水流方向與污泥滑落方向成逆流或錯(cuò)流但都處在同一流道內(nèi)，造成相互干擾。必須限制水流速度小于污泥滑落速度，否則便會(huì)造成無(wú)法排泥及沉泥被水流沖起并被帶出，這是表面負(fù)荷不能再提高的主要原因。無(wú)論是斜管還是斜板沉淀池，池深很大，但有效沉淀區(qū)高度所占比例很小，在沉淀區(qū)只能設(shè)置一層，不能多層疊加，這是表面負(fù)荷不能大幅度提高的另一重要原因。由于它們?nèi)肓鳌⒊隽鞫荚诖怪狈较?，與水平流動(dòng)方向不一致，使得沉淀池結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是要增設(shè)復(fù)雜的填料支撐系統(tǒng)與出水收集系統(tǒng)。對(duì)于大型沉淀池，由于沉淀區(qū)存在填料與填料支撐系統(tǒng)及出水收集系統(tǒng)，給底部排泥帶來(lái)困難，特別是使機(jī)械排泥設(shè)備與池子結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增大了基建投資與維修的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容[0010]基于此，有必要提供一種表面負(fù)荷大、便于排泥的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)。一種菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)，所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)包括一系列水平放置的橫斷面為菱形的菱形沉淀管和V形支架；所述菱形沉淀管沿長(zhǎng)度延伸方向在管壁底部開(kāi)設(shè)有排泥孔口 ；在所述菱形沉淀管兩端與中間相隔處設(shè)置V形支架，將菱形沉淀管下部外壁與V形支架的內(nèi)壁粘合，形成一個(gè)豎直對(duì)角線長(zhǎng)度為A、水平對(duì)角線長(zhǎng)度為B、與菱形沉淀管橫斷面相似的菱形粘合件；將所述菱形粘合件相同部位的菱形沉淀管上部管外壁與其他菱形粘合件相同部位V形支架的外壁粘結(jié)，便可形成高為mXA、寬為nXB、粘合有N=mXn+(m-l) (n_l)根菱形沉淀管的所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)，其中m為豎直方向上菱形粘合件的個(gè)數(shù)，n為水平方向上菱形粘合件的個(gè)數(shù)，N為所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)中所有菱形沉淀管的個(gè)數(shù)；在所述粘接后形成的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)中，菱形沉淀管外壁之間形成呈雙向菱形交叉排列的排泥通道形支架將排泥通道分隔成相對(duì)封閉的隔間，所述菱形沉淀管在所述隔間都能通過(guò)排泥孔口與排泥通道相通，所述隔間的排泥通道均能上下連通。優(yōu)選地，所述菱形沉淀管的橫斷面的菱形四壁與水平對(duì)角線均成e角，所述0角的范圍為40°彡0彡70° ;為提高強(qiáng)度，內(nèi)壁四角可適當(dāng)?shù)箞@，外壁四角為棱角。優(yōu)選地，所述V形支架的兩分支內(nèi)邊夾角與外邊的夾角均為a，與菱形沉淀管的上下菱角相等，a=180° -2 0 ;每分支的內(nèi)邊長(zhǎng)與菱形沉淀管的外邊長(zhǎng)相等，頂邊與相對(duì)的底邊平行。此外，還有必要將這種菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)制作成一種支撐系統(tǒng)簡(jiǎn)單、表面負(fù)荷大、便于運(yùn)輸與安裝、方便工程應(yīng)用可進(jìn)行拼裝的菱形列管組件。一種菱形列管組件，所述菱形列管組件包上述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)、法蘭孔板構(gòu)件、鋸齒板及連系梁；所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的端面與所述法蘭孔板構(gòu)件的孔板粘接，四邊用與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)形狀相吻合的鋸齒板同時(shí)與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)和法蘭孔板構(gòu)件的孔板安裝邊粘接，將所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)嵌固于法蘭孔板構(gòu)件中；所述連系梁通過(guò)沉頭螺栓與兩端法蘭孔板構(gòu)件連接。優(yōu)選地，所述法蘭孔板構(gòu)件為矩形，所述法蘭孔板構(gòu)件由周邊垂直于孔板且能夠橫向連接的周邊法蘭與焊接于中間的孔板組成。優(yōu)選地，所述法蘭孔板構(gòu)件設(shè)置周邊法蘭后的規(guī)格為ImXlm及ImXO. 5m，所述規(guī)格ImX Im與所述規(guī)格ImXO. 5m在拼裝時(shí)能使上下層交錯(cuò)排列。優(yōu)選地，所述法蘭孔板構(gòu)件的孔板一種結(jié)構(gòu)為四周留出一定寬度安裝邊的菱形孔眼多孔板，所述菱形孔眼的形狀和排列方式與所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的端面一致。優(yōu)選地，所述法蘭孔板構(gòu)件的孔板另一種結(jié)構(gòu)為四周留出一定寬度安裝邊的矩形孔眼單孔板，矩形孔眼的大小應(yīng)包含菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)端面N根菱形沉淀管的過(guò)水孔；所述兩種孔板都是通過(guò)能與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)形狀相吻合的鋸齒板同時(shí)與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)和孔板安裝邊粘接，將所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)嵌固于法蘭孔板構(gòu)件中。優(yōu)選地，所述連系梁在ImXlm的組件中為8條，在ImXO. 5m的組件中為6條；四角為角鋼型，中間為扁鋼型。上述菱形列管組件，由于在菱形沉淀管的外壁之間形成了相對(duì)封閉的排泥通道，因而從菱形沉淀管中分離出的固體顆粒沉淀物一旦進(jìn)入排泥通道，便只能在排泥通道的靜水中自由滑落直至下面泥斗，不會(huì)積聚于管內(nèi)干擾菱形沉淀管中水的流動(dòng)與固液分離；實(shí)現(xiàn)了泥與水的分流，這樣便能夠提高菱形沉淀管內(nèi)的水平流速，從而提高表面負(fù)荷與沉淀效率；又由于這種排泥通道能從上一直通到下，不會(huì)受到高度與菱形沉淀管多少的限制，只要排泥通道的寬度能滿足污泥顆粒沉降與滑落的要求即可，因此這種菱形列管組件可以多層重疊設(shè)置，更有利于提高表面負(fù)荷。上述菱形列管組件是一種產(chǎn)品，它的長(zhǎng)度取決于菱形沉淀管的長(zhǎng)度，一般在2 3米左右，它本身相當(dāng)于一根組合梁，應(yīng)用時(shí)只需將其兩端的法蘭孔板構(gòu)件擱置在沉淀器或沉淀池進(jìn)水室與出水室的支承構(gòu)件上即可，不需另建專用的支承系統(tǒng)。采用橫向法蘭與螺栓連接主要為防止組件的移動(dòng)與方便組件相互之間的橫向連接，以適應(yīng)處理大水量的需要。而功能類似的粘合后的斜管沉淀填料組件則必須建專用的支承系統(tǒng)來(lái)支承。

圖I為菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖I中菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的排泥原理圖；圖3為組成菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的菱形沉淀管與V形支架的橫斷面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為菱形列管組件總裝外觀示意圖；圖5-1為一個(gè)實(shí)施例中法蘭孔板構(gòu)件的正視圖；圖5-2為一個(gè)實(shí)施例中法蘭孔板構(gòu)件的A-A剖面圖；圖5-3為一個(gè)實(shí)施例中法蘭孔板構(gòu)件的B-B剖面圖；圖6-1為又一個(gè)實(shí)施例中法蘭孔板構(gòu)件的正視圖；圖6-2為又一個(gè)實(shí)施例中法蘭孔板構(gòu)件的A-A剖面圖；圖6-3為又一個(gè)實(shí)施例中法蘭孔板構(gòu)件的B-B剖面圖；圖7為菱形列管組件在菱形列管沉淀器應(yīng)用中的縱剖面示意圖；圖8為上述實(shí)施例中菱形列管沉淀器B-B剖面示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型解決這些問(wèn)題的方案在于解決水平沉淀管的排泥問(wèn)題。斜管的由來(lái)就是為了排泥才將水平層流沉淀管傾斜至60度才取得較好的效果。因此必須另尋他途。借鑒列管式冷凝器中冷卻介質(zhì)與被冷卻分別流動(dòng)的原理，設(shè)想將冷凝器中的列管全部換成水平層流沉淀管，沉淀下來(lái)的污泥不是用傾斜的方法使之從進(jìn)水端排出，而是在沉淀管的底部開(kāi)排泥孔口排入殼程內(nèi)，相對(duì)封閉的殼程內(nèi)充滿了與管程內(nèi)水壓相同的靜水，污泥絮體排出后便會(huì)在列管之間的殼程內(nèi)自由沉降與繞沉淀管的外壁滑落。為減少滑落的阻力與防止污泥在管頂上沉積，必須采用菱形斷面的沉淀管，即菱形沉淀管作為列管；再將殼體下部作成能集泥的錐斗，這就形成了菱形列管沉淀器或沉淀池，解決了水平沉淀管的分流排泥問(wèn)題，不使污泥積留管內(nèi)便可提高管內(nèi)的流速，即可提高表面負(fù)荷。雖然犧牲了一部分空間作為殼程的排泥通道，但流速提高的收益會(huì)超過(guò)這部分損失。再則，由于這種沉淀池或沉淀器的進(jìn)、出水及菱形沉淀管內(nèi)的水流都是水平方向，只有污泥的沉落是垂直方向，不需要下部配水區(qū)，上部也不需要那么高的清水保護(hù)區(qū)，在相同池深條件下可以增加沉淀區(qū)的高度，列管可以重疊布置，也就可以增大表面負(fù)荷；為了簡(jiǎn)化支承系統(tǒng)，可將列管延伸到適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度、相互有一定的聯(lián)結(jié)可形成組合梁，能承受自重與沉落過(guò)程的污泥荷重，只需將兩端擱置在池壁上或池壁挑出的結(jié)構(gòu)上即可。以上這種構(gòu)想是可以實(shí)現(xiàn)的。下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明。如圖I所示，為菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)示意圖。該菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100包括一系列水平放置的菱形沉淀管110和V形支架120，菱形沉淀管110沿長(zhǎng)度延伸方向在管壁底部開(kāi)設(shè)有排泥孔口 112，在菱形沉淀管110兩端與中間相隔處設(shè)置V形支架，將菱形沉淀管110下部管外壁與V形支架120的內(nèi)壁粘合，形成一個(gè)豎直對(duì)角線長(zhǎng)度為A、水平對(duì)角線長(zhǎng)度為B、與菱形沉淀管110斷面相似的菱形粘合件；將所述菱形粘合件中相同部位菱形沉淀管110上部管外壁與其他菱形粘合件相同部位的V形支架120的外壁粘結(jié)，最終可粘接成高度為m*A,寬度為n*B、共有N=m*n+(m-l) (n_l)根菱形沉淀管110粘合在一起的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100，其中m為豎直方向上菱形粘合件的個(gè)數(shù)，n為水平方向上菱形粘合件的個(gè)數(shù)，N為所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)中所有菱形沉淀管的個(gè)數(shù)；粘合后形成的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100中的菱形沉淀管110外壁之間形成呈雙向菱形交叉排列的排泥通道130 ;V形支架120不僅用自身的寬度支撐菱形沉淀管110的外壁形成排泥通道130，同時(shí)也將排泥通道分隔成相對(duì) 封閉的隔間，菱形沉淀管110在每個(gè)隔間都能通過(guò)排泥孔口與排泥通道相通，每個(gè)隔間的排泥通道均能上下連通。如圖2所示，為圖I中菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的排泥原理圖。在水流進(jìn)入菱形沉淀管110后，固體顆粒沉降下落，通過(guò)排泥孔口 112從菱形沉淀管110中排出，進(jìn)入排泥通道130，由于在排泥通道130中充滿靜水是不流動(dòng)的，不會(huì)受到菱形沉淀管110內(nèi)水流的干擾，污泥顆粒只受重力作用而沉降，首先沉落到下面一根菱形沉淀管110外壁的頂尖上便沿著外壁兩邊的上部斜面在排泥通道130內(nèi)向下滑落，至上斜面末了便沉落到下一個(gè)菱形沉淀管110的外壁的上斜面上，與從該管頂尖上滑下的污泥一起繼續(xù)向下滑落，依此重復(fù)上述過(guò)程，直至最終沉落到泥斗中。由于從菱形沉淀管110中分離出的固體污泥顆粒只在排泥通道130中自由滑落，不會(huì)在菱形沉淀管110內(nèi)積存，因此不會(huì)干擾菱形沉淀管110中的水流運(yùn)動(dòng)，這樣便可以提高菱形沉淀管110內(nèi)的水平流速，從而提高表面負(fù)荷。如圖3所示為組成菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的菱形沉淀管110與V形支架120橫斷面的結(jié)構(gòu)示意圖，菱形沉淀管110其主要尺寸參數(shù)包括名義直徑內(nèi)壁菱形的水平對(duì)角線的長(zhǎng)度d、內(nèi)壁菱形的垂直對(duì)角線長(zhǎng)度h=d tan 0、內(nèi)壁菱形四壁與水平對(duì)角線所成角度0、頂角a =180-2 0、菱形沉淀管110的壁厚e、相應(yīng)的水平厚度E=e/sin 0、菱形沉淀管外壁菱形邊長(zhǎng)a=(d/2+E)/COS0、以及長(zhǎng)度L。另外，排泥孔口 112沿菱形沉淀管110的底部長(zhǎng)度方向延伸，是寬度為P的多個(gè)條形孔口型支架120的主要尺寸參數(shù)包括兩分支上端邊長(zhǎng)b= (C/2) /cos 0 ；兩分支的垂直寬度C，相應(yīng)的水平寬度C=c/sin 0、兩分支的夾角等于菱形沉淀管的頂角a、￥型支架的水平對(duì)角線長(zhǎng)B=d+2E+C、V型支架與菱形沉淀管粘合后所形成的菱形垂直對(duì)角線長(zhǎng)A=B tan 0。。在本實(shí)施例中，菱形沉淀管110的橫斷面的菱形四壁與水平對(duì)角線均成0角，所述0角的范圍為40°彡0彡70° ;為提高強(qiáng)度，內(nèi)壁四角可適當(dāng)?shù)箞@，外壁四角為棱角。根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范所總結(jié)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也是為了與斜管沉淀池的對(duì)比，本實(shí)施方案優(yōu)選采用d=40mm, L=2000mm,P=5 8mm, e則以材質(zhì)不同而異。菱形沉淀管110的材質(zhì)可以是工程塑料、玻璃鋼或金屬。但宜優(yōu)先采用工程塑料擠塑成型，采用e=0. 8 I. 0mm。0角的范圍為40° < 0 <70°。其中，0角小的適用于粒度大與砂性強(qiáng)的污泥，0角大的適用于粒度細(xì)小或粘性強(qiáng)的污泥，9角超過(guò)上述范圍已無(wú)實(shí)用價(jià)值。根據(jù)所分離的污泥顆(絮)粒的性質(zhì)(粒度大小、砂性與粘性)不同，經(jīng)優(yōu)化后采用9=45°、56. 31°、60. 255°、63.44° ;相應(yīng)的七&110=11/(1=1.0、1.50、1.75、2.0四種型號(hào)?？捎捎脩舾鶕?jù)實(shí)際情況選用。在本實(shí)施例中，為了提高管材的強(qiáng)度與方便工業(yè)化生產(chǎn)，菱形沉淀管110內(nèi)壁四角可以適當(dāng)修圓使其成為園角，外角則為棱角。在本實(shí)施例中，V形支架120的兩分支內(nèi)邊夾角與外邊的夾角均為a，與沉淀管110的上下菱角相等，a=180° -2 0 ;每分支的內(nèi)邊長(zhǎng)與菱形沉淀管110的外邊長(zhǎng)相等；頂邊與相對(duì)的底邊平行；每邊支架的垂直寬度c確定了排泥通道的寬度，相應(yīng)其水平寬度 C=c/sin 9、厚度為 Z0當(dāng)V形支架120與菱形沉淀管110粘合后，兩分支的頂邊線位于菱形沉淀管110兩外頂邊的延長(zhǎng)線上，所有外邊線形成一個(gè)新的相似菱形，其水平對(duì)角線長(zhǎng)B=d+2*E+C，其垂直對(duì)角線長(zhǎng)A=B*tan 0 ;每根菱形沉淀管110的兩端與中間按長(zhǎng)度不同粘接V形支架120三到五個(gè)，并應(yīng)粘接在相同的部位，如圖7所示。優(yōu)選地，V形支架120的材質(zhì)宜采用工程
塑料注塑成型。在本實(shí)施例中，當(dāng)形成了呈菱形排列的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100后，由菱形沉淀管110外壁便形成了雙向交叉的排泥通道130，有效寬度為V形支架120的垂直寬度c，c可以采用2 3種不同規(guī)格的尺寸，以適應(yīng)污泥量大小不同的需要。但是這種菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100還不能在工程中直接應(yīng)用，需要把它做成一種標(biāo)準(zhǔn)化的、可以拼裝的菱形列管組件才好應(yīng)用?；谏鲜鰧?shí)施例，如圖4所示，為菱形列管組件總裝外觀示意圖。菱形列管組件200包括由用上述方法制作的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100與配置在兩端的法蘭孔板構(gòu)件210與鋸齒板220 (在法蘭孔板構(gòu)件的后面，本圖不可見(jiàn)，在圖5中可見(jiàn))及連系梁。在本實(shí)施例中，連系梁包括角鋼連系梁230和扁鋼連系梁240。如圖5-1至5-3所示，為法蘭孔板構(gòu)件的一種結(jié)構(gòu)及其連接關(guān)系示意圖，法蘭孔板構(gòu)件210由周邊法蘭211與焊接在中間的菱形孔眼多孔板212組成，所述菱形孔眼的形狀和排列方式與所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100的端面一致。菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100的端面與法蘭孔板構(gòu)件的孔板212粘接，四邊用與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100形狀相吻合的鋸齒板220同時(shí)與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100和法蘭孔板構(gòu)件的孔板212的安裝邊粘接，將菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100嵌固于法蘭孔板構(gòu)件210中。正視圖破折線的左上方為將孔板212揭開(kāi)后看到后面菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100端面的情況，以及可見(jiàn)到上面的鋸齒板220與側(cè)面的鋸齒板220 ;在A-A剖面上可見(jiàn)到上下兩塊鋸齒板220既與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100相粘接又與孔板212的安裝邊相粘接；在B-B剖面上可見(jiàn)到兩側(cè)兩塊鋸齒板220既與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100相粘接又與孔板212的安裝邊相粘接；這種結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度，但菱形孔眼多孔板212加工較為復(fù)雜，費(fèi)用較高。如圖6-1至6-3所示，為法蘭孔板構(gòu)件的另一種結(jié)構(gòu)及其連接關(guān)系示意圖，法蘭孔板構(gòu)件210由周邊法蘭211與焊接在中間的矩形孔眼單孔板213組成，所述矩形孔眼單孔板為四周留出一定寬度安裝邊之后矩形孔眼的大小應(yīng)包含所連接的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100端面N根菱形沉淀管的過(guò)水孔。該單孔板與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100的連接，主要靠四邊用能與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100外形相吻合的鋸齒板220既與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100粘結(jié)又與矩形孔眼單孔板213的安裝邊粘接，將菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100嵌固于法蘭孔板構(gòu)件210中；正視圖所見(jiàn)孔眼即為菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100的端面，孔板213僅為四邊的安裝邊，破折線的左上方為將孔板213安裝邊揭開(kāi)后看到上面的鋸齒板220與側(cè)面的鋸齒板220 ;在A-A剖面上可見(jiàn)到上下兩塊鋸齒板220既與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100相粘接又與孔板213的安裝邊相粘接；在83剖面上可見(jiàn)到兩側(cè)兩塊鋸齒板220既與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)100相粘接又與孔板213的安裝邊相粘接；這種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度稍次于前者也能保證實(shí)用，但孔板213加工較為簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低。用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇。一般在約I米見(jiàn)方的法蘭孔板構(gòu)件210內(nèi)豎向可排列m個(gè)菱形沉淀管110與V形支架120的粘合件，橫向可排列n個(gè)菱形沉淀管110與V形支架120的粘合件，m、n可按·下式計(jì)算取整數(shù)m=INT ((1000-必要的安裝尺寸)/A)n=INT((1000_ 必要的安裝尺寸)/B)或n=INT((500_必要的安裝尺寸)/B)則一個(gè)單元菱形列管組件內(nèi)可組裝的菱形沉淀管110的總數(shù)N為N=m*n+(m-l) (n-1)法蘭孔板構(gòu)件210的材質(zhì)可以是非金屬的，也可以是金屬的。連系梁通過(guò)沉頭螺栓與法蘭孔板構(gòu)件的周邊法蘭211連接。在本實(shí)施例中，連系梁在高X寬為ImXlm的組件中為8條，在ImXO. 5m的組件中為6條(由于寬度小無(wú)中間連系梁)；四角為角鋼型連系梁230，中間為扁鋼型連系梁240 (見(jiàn)圖4)，通過(guò)連系梁的連接與加固，將各構(gòu)件組裝成完整的可應(yīng)用于沉淀器或沉淀池的菱形列管組件200。。菱形列管組件200如按規(guī)格區(qū)分，可將lm*lm的編號(hào)為201，lm*0. 5m的編號(hào)為202，它們之間能夠通過(guò)法蘭孔板構(gòu)件210中的周邊法蘭211橫向連接，形成多個(gè)菱形列管組件200的組合體。優(yōu)選地，在沉淀器或沉淀池的安裝現(xiàn)場(chǎng)，可根據(jù)需要通過(guò)菱形列管組件200兩端的法蘭用止水墊與螺栓連接拼裝成所需一定規(guī)格的菱形列管組件的組合體，可適用各種沉淀器和沉淀池的需要?；谏鲜鰧?shí)施例，所制作的菱形列管組件200的水力性能可按下述方法推求。根據(jù)菱形沉淀管110內(nèi)層流條件下的理想沉淀模型，管內(nèi)水平流速V與設(shè)計(jì)污泥絮粒沉降速度U0的關(guān)系如下V=U0*L/(d*tan 0 )〈I〉當(dāng)菱形沉淀管110水流能保持層流雷諾數(shù)Re=500時(shí)的最大水平流速Vm為Vm=Re* v /R=2020/ (d*Sin 0 )〈2〉式中v—清水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，在常溫20° C時(shí)為I. 01mm2/s;R—菱形沉淀管的水力半徑，R=d*Sin 0 /4.單根菱形沉淀管110所能通過(guò)的流量q’則有q，=V* (d*h/2) * n*3. 6*1(T6[0078]=U0*L*d* n*l. 8*1(T6 m3/h〈3〉式中n—考慮內(nèi)角修園的面積修正系數(shù)，一般n=0. 993 0. 997 ；3. 6*1(T6-單位換算系數(shù)，lmm3/s=l(T6L/s=3. 6*l(T6m3/h。對(duì)于一個(gè)菱形列管組件200 (占Im2垂直過(guò)水面積)的處理能力q則為q=N*q，=N*UQ*L*d* n *1. 8
權(quán)利要求1.ー種菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)包括一系列水平放置的橫斷面為菱形的菱形沉淀管和V形支架； 所述菱形沉淀管沿長(zhǎng)度延伸方向在管壁底部開(kāi)設(shè)有排泥孔ロ ；在所述菱形沉淀管兩端與中間相隔處設(shè)置V形支架，將菱形沉淀管下部外壁與V形支架的內(nèi)壁粘合，形成一個(gè)豎直對(duì)角線長(zhǎng)度為A、水平對(duì)角線長(zhǎng)度為B、與菱形沉淀管橫斷面相似的菱形粘合件； 將所述菱形粘合件中相同部位菱形沉淀管上部管外壁與其他菱形粘合件相同部位V形支架的外壁粘接，便可形成高為mXA、寬為nXB、粘合有N=mXn+(m-l) (n_l)根菱形沉淀管的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)，其中m為豎直方向上菱形粘合件的個(gè)數(shù)，n為水平方向上菱形粘合件的個(gè)數(shù)，N為所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)中所有菱形沉淀管的個(gè)數(shù)； 在粘接后形成的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)中，菱形沉淀管外壁之間形成呈雙向菱形交叉排列的排泥通道；V形支架將排泥通道分隔成相對(duì)封閉的隔間，所述菱形沉淀管在所述隔間都能通過(guò)排泥孔ロ與排泥通道相通，所述隔間的排泥通道均能上下連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述菱形沉淀管的橫斷面的菱形四壁與水平對(duì)角線均成9角，所述9角的范圍為40°彡0彡70° ;內(nèi)壁四角可倒園，外壁四角為棱角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述V形支架的兩分支內(nèi)邊夾角與外邊的夾角均為a，與菱形沉淀管的上下菱角相等，a=180° -20;毎分支的內(nèi)邊長(zhǎng)與菱形沉淀管的外邊長(zhǎng)相等，頂邊與相対的底邊平行。
4.ー種菱形列管組件，其特征在于，所述菱形列管組件包括權(quán)利要求I所述的菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)與法蘭孔板構(gòu)件、鋸齒板及連系梁； 所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的端面與所述法蘭孔板構(gòu)件的孔板粘接，四邊用與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)形狀相吻合的鋸齒板同時(shí)與菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)和法蘭孔板構(gòu)件的孔板安裝邊粘接，將所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)嵌固于法蘭孔板構(gòu)件中； 所述連系梁通過(guò)沉頭螺栓與兩端的法蘭孔板構(gòu)件連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的菱形列管組件，其特征在于，所述法蘭孔板構(gòu)件為矩形，所述法蘭孔板構(gòu)件由周邊垂直于孔板且能夠橫向連接的周邊法蘭與焊接于中間的孔板組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的菱形列管組件，其特征在干，所述法蘭孔板構(gòu)件設(shè)置周邊法蘭后的規(guī)格為ImX Im或ImXO. 5m,所述規(guī)格為ImX Im與所述規(guī)格為ImXO. 5m的法蘭孔板構(gòu)件在拼裝時(shí)能使上下層交錯(cuò)排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的菱形列管組件，其特征在干，所述法蘭孔板構(gòu)件的孔板ー種結(jié)構(gòu)為四周留出一定寬度安裝邊的菱形孔眼多孔板，所述菱形孔眼的形狀和排列方式與所述菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)的端面一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的菱形列管組件，其特征在于，所述法蘭孔板構(gòu)件的孔板另一種結(jié)構(gòu)為四周留出一定寬度安裝邊的矩形孔眼單孔板，矩形孔眼的大小應(yīng)包含菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)端面N個(gè)菱形沉淀管的過(guò)水孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的菱形列管組件，其特征在于，所述連系梁在ImXIm的菱形列管組件中為8條，在ImXO. 5m的菱形列管組件中為6條；四角為角鋼型，中間為扁鋼型。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種菱形列管沉淀結(jié)構(gòu)及菱形列管組件，主要用于給水與污水處理及其他行業(yè)的固液分離。針對(duì)現(xiàn)有斜管沉淀組件表面負(fù)荷難以再提高的問(wèn)題，采用由一系列水平放置的底端開(kāi)有排泥孔口的菱形沉淀管、V形支架、兩端法蘭孔板構(gòu)件與連系梁組成的菱形列管組件，可拼裝成復(fù)合組件，將其兩端分別與沉淀器殼體或水池的進(jìn)、出水室相連，中間位于集泥斗上便構(gòu)成了菱形列管沉淀器或池。進(jìn)水從管內(nèi)流過(guò)，沉落的污泥從底孔排出后便在菱形沉淀管外壁所形成的排泥通道內(nèi)之靜水中自由滑落、沉降至泥斗內(nèi)，清水由出水室排出。由于實(shí)現(xiàn)了泥水分流互不干擾，管內(nèi)流速可大為提高、組件又可重疊布置從而大大提高了表面負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了沉淀技術(shù)上又一次新的突破。
文檔編號(hào)B01D21/02GK202526943SQ201120478510
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者李亞平, 李亞琳, 李寧瑾 申請(qǐng)人:李亞平