過濾砂層的清洗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種過濾砂層的清洗系統(tǒng)，其從設(shè)置在海底的海水滲透取水設(shè)備的過 濾砂層中去除成為篩眼堵塞原因的懸濁物質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如在海水淡化工廠中，為了獲得雜質(zhì)更少的清潔海水，在海底設(shè)置支持砂礫層 及過濾砂層，利用通過埋設(shè)于支持砂礫層中的取水管對滲透進這些層的海水進行取水的海 水滲透取水設(shè)備（例如，專利文獻1的圖1)。
[0003] 使用該海水滲透取水設(shè)備實施的滲透取水法若持續(xù)取水，則成為過濾砂層的篩眼 堵塞原因的例如泥沙或浮游生物等懸濁物質(zhì)（以下僅稱為"懸濁物質(zhì)"）堆積在過濾砂層的 表面，并混入內(nèi)部。因此，由于所述懸濁物質(zhì)，成為過濾砂層內(nèi)的空隙逐漸堵塞的狀態(tài)。此 外，若對空隙堵塞壓力損失增大的狀態(tài)置之不顧，則過濾砂層完全阻塞，最終會無法進行取 水。因此，在使用海水滲透取水設(shè)備實施的滲透取水法中，需要定期從過濾砂層中去除懸濁 物質(zhì)進行清洗。
[0004] 以往，在海水滲透取水設(shè)備中，與一般的砂過濾裝置同樣地，采用通過向過濾砂層 內(nèi)注入水或海水，對過濾砂進行攪拌并反清洗的方法。
[0005] 但是，設(shè)置于海底的滲透取水設(shè)備在取水區(qū)域變得廣闊的情況下，清洗所需的水 或海水的量也與取水區(qū)域面積相應(yīng)地增大。因此，清洗設(shè)備大型化，工程規(guī)模變大，運行成 本也增高。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本專利公開2004-33993號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] (一）要解決的技術(shù)問題
[0010] 本發(fā)明要解決的問題在于，由于現(xiàn)有的過濾砂層的清洗系統(tǒng)是向過濾砂層注入水 或海水的方式，因此成為清洗設(shè)備大型化、工程規(guī)模和運行成本增大的主要原因。
[0011](二）技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明的目的在于，提供一種過濾砂層的清洗系統(tǒng)，其與向過濾砂層注入水或海 水的現(xiàn)有方式相比，能夠使設(shè)備小型化、成本低，并且發(fā)揮優(yōu)異的清洗能力。
[0013] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是從海水滲透取水設(shè)備的過濾砂層中去除成為篩眼堵 塞原因的懸濁物質(zhì)進行清洗的系統(tǒng)，所述海水滲透取水設(shè)備在通過埋設(shè)于支持砂礫層中的 取水管對滲透進海底的所述過濾砂層及所述支持砂礫層的海水進行取水，其最主要的特征 在于，
[0014] 具備埋設(shè)于所述過濾砂層中并具有噴氣孔的散氣管及向該散氣管送入空氣的壓 縮空氣送出裝置，通過使所述空氣從所述噴氣孔噴出，來攪拌所述過濾砂層的過濾砂，去除 混入或堆積于所述過濾砂層的所述懸濁物質(zhì)。
[0015] 根據(jù)上述本發(fā)明，通過從壓縮空氣送出裝置向埋設(shè)于過濾砂層的散氣管送入空 氣，從設(shè)置在散氣管上的噴氣孔噴出高壓空氣。然后，由于過濾砂通過從該噴氣孔噴出的高 壓空氣的氣泡被攪拌，因此，能夠去除混入過濾砂層內(nèi)部或者堆積在表面上的懸濁物質(zhì)。
[0016] (三）有益效果
[0017] 本發(fā)明由于將壓縮空氣用作針對過濾砂的工作流體，因此與向過濾砂層注入水或 海水的現(xiàn)有方式相比，能夠使設(shè)備小型化，降低工程規(guī)模及運行成本。此外，本發(fā)明通過從 壓縮空氣送出裝置定期向散氣管送入空氣，能夠切實防止過濾砂層的篩眼堵塞。
【附圖說明】
[0018] 圖1是說明本發(fā)明的清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019] 圖2是散氣管的橫剖面圖，其中，（a)是說明過濾砂難以流入的噴氣孔的位置范圍 的圖，（b)是表示圖1的實施例中的噴氣孔的位置的圖。
[0020] 圖3是表示避免噴氣孔干涉的實施例的圖，其中，（a)是將噴氣孔左右交替地配置 成交錯狀的結(jié)構(gòu)的圖，（b)是將噴氣孔在相同位置上左右設(shè)置，并與鄰接的其它散氣管的噴 氣孔錯開位置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021] 圖4是表示將噴氣孔的形狀設(shè)置為噴嘴狀的實施例的圖，其中，（a)是對噴氣孔的 周圍擠壓成形的情況的圖，（b)是用其他部件安裝噴嘴的情況的圖，（c)是說明（b)的噴嘴 形狀的圖。
[0022] 圖5是表示將散氣管設(shè)置為呈波浪狀彎曲的實施例的圖，其中，（a)是俯視圖，（b) 是主視圖，（c)是側(cè)視圖。
[0023] 圖6是將散氣管設(shè)置為連接式且呈波浪狀彎曲的實施例的說明圖，其中，（a)是表 示一個單元的主視圖，（b)是表示連接多個單元的狀態(tài)的主視圖，（C)是側(cè)視圖。
[0024] 圖 7 是確認(rèn)了散氣管的埋設(shè)深度（其中，（a) :100mm、（b) :300mm、（c) :500mm、（d): 1000mm)與氣泡噴出范圍的關(guān)系的試驗結(jié)果的示意圖。
[0025] 圖8是確認(rèn)了散氣管的埋設(shè)深度（其中，（a) :300mm、（b) :500mm)與噴氣孔中每個 孔的氣泡噴出范圍的關(guān)系的試驗結(jié)果的示意圖。
[0026] 圖9是確認(rèn)了向散氣管送入的空氣的體積流量（其中，（a) :80L/min、（b) :150L/ min、（c) :300L/min)與氣泡噴出范圍的關(guān)系的試驗結(jié)果的示意圖。
[0027] 圖10是表示利用孔徑小于過濾砂直徑的網(wǎng)覆蓋噴氣孔周圍的實施例的圖。
[0028] 圖11是利用孔徑小于過濾砂直徑的多孔質(zhì)體覆蓋噴氣孔的周圍的實施例的圖， 其中，（a)是表示安裝多孔質(zhì)體前的狀態(tài)的圖，（b)是表示在噴氣孔的位置安裝有多孔質(zhì)體 的狀態(tài)的圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面，使用圖1~圖11對用于實施本發(fā)明的方式進行詳細(xì)說明。
[0030] 實施例
[0031] 在圖1中，1為海水滲透取水設(shè)備，其通過埋設(shè)于支持砂礫層3中的取水管4,對滲 透進設(shè)置于海底的過濾砂層2及支持砂礫層3的海水進行取水。取水管4為具有取水孔的 管，通過與集水泵連接，對滲透進過濾砂層2及支持砂礫層3的海水進行取水。
[0032] 5為本發(fā)明的清洗系統(tǒng)，其由埋設(shè)于過濾砂層2中并具有噴氣孔6的散氣管7及向 該散氣管7送入空氣的壓縮空氣送出裝置8構(gòu)成，該清洗系統(tǒng)去除成為過濾砂層2的篩眼 堵塞原因的懸濁物質(zhì)進行清洗。
[0033] 在本實施例中，在水平方向上排列埋設(shè)多根散氣管7。各散氣管7與集合管9連 接，集合管9與由壓縮機或氣壓罐等構(gòu)成的壓縮空氣送出裝置8連接。本實施例的各散氣 管7為直管，以一定間隔設(shè)置有噴氣孔6。10表不從噴氣孔6噴出的空氣的氣泡。
[0034] 本發(fā)明由于將上述散氣管7埋設(shè)于過濾砂層2中，因此通過從壓縮空氣送出裝置8 定期向散氣管7送入空氣，從噴氣孔6噴出高壓空氣，能夠攪拌過濾砂層2的過濾砂，使混 入過濾砂層2內(nèi)部或者堆積在表面上的懸濁物質(zhì)在過濾砂層2上方的海水11中卷起，來進 行清洗。在海水11中卷起的懸濁物質(zhì)例如通過波浪或潮流向取水區(qū)域的系統(tǒng)外排出。
[0035] 圖2是散氣管7的橫剖面圖。噴氣孔6如圖2中的（a)中箭頭所示，優(yōu)選在海底 中設(shè)置時設(shè)置在比水平方向朝下的范圍內(nèi)。這是由于在使噴氣孔6的設(shè)置位置為朝上的情 況下，在不進行清洗的待機時，過濾砂容易流入散氣管7內(nèi)。在使噴氣孔6的設(shè)置位置為比 水平方向朝下的情況下，若散氣管7的內(nèi)壓高于外部，則能夠防止過濾砂的流入。
[0036] 此外，出于抑制過濾砂向散氣管7內(nèi)倒流的目的，噴氣孔6的孔徑優(yōu)選為過濾砂平 均粒徑的五倍以下的大小。
[0037] 在圖1的實施例中，如圖2中的（b)所示，在將散氣管7的剖面在設(shè)置時的鉛垂下 方的下端設(shè)為基準(zhǔn)（〇° )的情況下，在左右旋轉(zhuǎn)±30°的位置上設(shè)置兩個噴氣孔6。此外， 將噴氣孔6的朝向設(shè)為從散氣管7的管道中心呈放射狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠防止砂向散 氣管7內(nèi)流入，并且，即使為一根散氣管7也能夠向廣闊范圍噴出高壓空氣。
[0038] 本發(fā)明也可以使用從管整體發(fā)出氣泡的多孔質(zhì)的散氣管，但若供給空氣量相同， 則圖2中的（b)的方式能夠噴出更高壓的空氣，對