一種海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置的制作方法

本發(fā)明屬于海洋環(huán)境工程與裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，各種自然資源日趨緊張和匱乏，水資源亦不例外，淡水資源的缺乏及其嚴(yán)峻形勢是世界性難題。迫使人們將水資源的利用方向轉(zhuǎn)向于近似于無窮無盡的海水資源，特別是無須進(jìn)行特別淡化處理的工業(yè)冷卻用水，可以直接使用海水作為冷卻用水。各種瀕海工業(yè)企業(yè)使用海水作為冷卻用水當(dāng)前是十分常見的事情，可以節(jié)約大量的淡水資源，且無需建立大型的冷卻塔，而以無窮無盡的冷卻海水作為替代，節(jié)約大量的基建投資成本及人工費(fèi)用，因此直接應(yīng)用海水作為冷卻用水，在瀕海核電廠、火電廠、鋼鐵廠等大型工礦企業(yè)中十分常見。

使用海水冷卻必然將大量的廢熱導(dǎo)入自然的海水中，使得冷卻排放的海水溫度升高。為了減少人為因素對于自然海洋生態(tài)系統(tǒng)的污染，我國海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定人為造成的溫度上升幅度不得超過4攝氏度?？v然如此，這種有限的人為因素導(dǎo)致海水溫度上升，也對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大影響，典型的表現(xiàn)是致使某些特殊海洋生物在一定的季節(jié)集中式暴發(fā)。這些暴發(fā)的海洋生物，反過來會(huì)影響工礦企業(yè)的冷卻系統(tǒng)自身，釀成災(zāi)害，并導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。這些災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物種類南北不同海域有所不同，主要包括水母、棘皮動(dòng)物、毛蝦以及一些小魚蝦等，它們一旦災(zāi)害性暴發(fā)往往數(shù)量極其巨大，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)聚集為數(shù)十噸之多。一旦涌入工業(yè)設(shè)施的冷卻系統(tǒng)中，就會(huì)嚴(yán)重堵塞管道，而且很難及時(shí)清除出去，迫使冷卻系統(tǒng)完全停止運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)完全癱瘓停產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是對于瀕海的核電廠、火電廠等冷卻海水用水大戶，這種現(xiàn)象極其常見，幾乎年年都會(huì)發(fā)生，但一直沒有什么很好的解決辦法。

一般而言，大宗工業(yè)海水用戶都建設(shè)有專用的海水取水渠道，面對大量災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物，通常會(huì)在取水渠道中設(shè)置若干道阻攔網(wǎng)，阻止災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。但數(shù)量龐大的集中暴發(fā)海洋生物往往會(huì)使這些阻攔網(wǎng)不堪重負(fù)，直至撐破損毀。這些災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物有時(shí)候幾小時(shí)之內(nèi)就有數(shù)十噸之多，人工打撈清除根本來不及或者收效甚微。目前各種核電廠、火電廠等企業(yè)對于這種災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物堵塞冷卻系統(tǒng)的問題，只能被動(dòng)的監(jiān)控、攔截，或者采取人工打撈清除等有限的防治措施。一旦進(jìn)入冷卻系統(tǒng)內(nèi)部，基本沒有任何有效的治理措施，只能停機(jī)、停產(chǎn)，人工清除完畢后才能恢復(fù)正常生產(chǎn)。當(dāng)前，關(guān)于此類問題的解決尚缺乏相關(guān)的專利技術(shù)和報(bào)道，是一片技術(shù)空白的領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，達(dá)到自動(dòng)集中和清除災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物的目的，保護(hù)工業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，提供了一種海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置。該裝置將海水渠道中災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物收集于集中囊網(wǎng)底部，在水流動(dòng)力及潛水吸除泵抽吸壓力的聯(lián)合作用下，利用網(wǎng)底切割刀頭將收集的災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物切割分解，切割后的碎片被潛水吸除泵抽吸輸送至岸邊，并由岸基分離系統(tǒng)進(jìn)行固液分離后集中處置。

本發(fā)明解決問題采用的技術(shù)方案是：

一種海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置，該裝置包括集中囊網(wǎng)、網(wǎng)底切割刀頭、固定支撐系統(tǒng)、潛水吸除泵、位置指示浮標(biāo)、管道輸送系統(tǒng)、岸基分離系統(tǒng)。集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口與取水渠道橫截面的底邊及側(cè)邊結(jié)合，集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口與取水渠道橫截面?zhèn)冗吔Y(jié)合的最高位置高于所處海域最高高潮的潮位高度。網(wǎng)口上邊以浮子作為支撐，隨潮汐漲落，從而攔截整個(gè)渠道橫截面而不留死角；集中囊網(wǎng)從網(wǎng)口到網(wǎng)底所圍面積逐漸減小，網(wǎng)底置于取水渠道中的水面以下并固定在網(wǎng)底切割刀頭上，網(wǎng)底切割刀頭與潛水吸除泵的進(jìn)水口通過法蘭連接；潛水吸除泵安裝于固定支撐系統(tǒng)上，位置指示浮標(biāo)與固定支撐系統(tǒng)連接；管道輸送系統(tǒng)為高壓鋼絲管，通過法蘭連接潛水吸除泵的出口與岸基分離系統(tǒng)的進(jìn)料口。災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物通過岸基分離系統(tǒng)進(jìn)行固液分離，固體物質(zhì)集中處理，脫離工業(yè)系統(tǒng)，不再對工業(yè)系統(tǒng)造成危害。

所述的網(wǎng)底切割刀頭由環(huán)形刀刃、橫刀刃、豎刀刃組成，橫刀刃和豎刀刃交叉構(gòu)成若干網(wǎng)格，該網(wǎng)格的邊緣與環(huán)形刀刃相接。其中，每一個(gè)網(wǎng)格可以設(shè)計(jì)成邊長為2～10厘米；所有刀刃均為鋸齒狀，每個(gè)齒牙的高度為5～10毫米。所述的潛水吸除泵進(jìn)水口直徑大于10厘米。

所述的固定支撐系統(tǒng)采取坐底固定式平臺(tái)或者錨定系泊式平臺(tái)。

本發(fā)明的有益效果是：該裝置堅(jiān)固耐用，可以抵抗海水環(huán)境的腐蝕；可以高效率地自動(dòng)化收集和清除海水取水渠道中的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的裝置示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的網(wǎng)底切割刀頭放大示意圖。

圖1中：1集中囊網(wǎng)；2網(wǎng)底切割刀頭；3固定支撐系統(tǒng)；4潛水吸除泵；5取水渠道岸邊；6位置指示浮標(biāo)；7管道輸送系統(tǒng)；8岸基分離系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。

本發(fā)明的海水取水渠道災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物自動(dòng)清除裝置，包括集中囊網(wǎng)1、網(wǎng)底切割刀頭2、固定支撐系統(tǒng)3、潛水吸除泵4、位置指示浮標(biāo)6、管道輸送系統(tǒng)7、岸基分離系統(tǒng)8，如圖1所示。

其中的網(wǎng)底切割刀頭由環(huán)形刀刃、橫刀刃、豎刀刃組成，如圖2所示。

在海水取水渠道較為狹窄和平直的區(qū)段，根據(jù)取水渠道橫截面的形狀，設(shè)置集中囊網(wǎng)1。集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口與取水渠道橫截面(通常是梯形)的底、側(cè)邊嚴(yán)密結(jié)合，所謂的嚴(yán)密結(jié)合是指，網(wǎng)口一般設(shè)有網(wǎng)綱(也就是較粗的繩子)，將網(wǎng)綱埋入渠道底部、渠道岸邊坡道上即可，或者埋設(shè)固定網(wǎng)綱某幾個(gè)點(diǎn)，伸直網(wǎng)綱即可。網(wǎng)口與取水渠道橫截面?zhèn)冗吔Y(jié)合位置的最高點(diǎn)，高于所處海域最高高潮的潮位高度，網(wǎng)口自由的上邊以浮子支撐，隨海水潮汐而漲落，即集中囊網(wǎng)的網(wǎng)口嚴(yán)密攔截取水渠道的橫截面，不留死角。集中囊網(wǎng)1等邊四邊形網(wǎng)孔的邊長小于設(shè)計(jì)攔截災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物筒狀體型平均直徑的0.4倍，以攔截清除絕大部分的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物。

集中囊網(wǎng)1由網(wǎng)口向后到網(wǎng)底所圍面積逐漸減小，網(wǎng)底置于取水渠道中的水面以下并固定在網(wǎng)底切割刀頭2上。具體方式為，網(wǎng)底逐漸收縮減小，最后蜷縮于一個(gè)圓環(huán)上，這個(gè)圓環(huán)可以固定于刀頭外壁上，或者法蘭上，或者作為法蘭的一個(gè)墊層。網(wǎng)底切割刀頭2與潛水吸除泵4的進(jìn)水口通過法蘭連接。所述的網(wǎng)底切割刀頭2是由環(huán)形刀刃、橫刀刃、豎刀刃聯(lián)合形成的網(wǎng)格狀切割刀頭，每一個(gè)網(wǎng)格的邊長為2～10厘米；所有刀刃均為鋸齒狀，每個(gè)齒牙的高度為5～10毫米。大量災(zāi)害性暴發(fā)的海洋生物順著集中囊網(wǎng)逐漸收縮的形狀，在水流動(dòng)力及潛水吸除泵抽吸壓力的聯(lián)合作用下向網(wǎng)底集中。網(wǎng)底切割刀頭將災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物切割成為小于被潛水吸除泵所能抽吸通過最大物體尺寸的碎塊。

潛水吸除泵4安裝于固定支撐系統(tǒng)3上，潛水吸除泵4以電力作為驅(qū)動(dòng)力，潛水吸除泵4的吸程大于5米，揚(yáng)程大于25米，進(jìn)水口直徑大于10厘米。固定支撐系統(tǒng)3與位置指示浮標(biāo)6連接；固定支撐系統(tǒng)3設(shè)置在取水渠道平均水深中間的位置，采取坐底固定式平臺(tái)或者錨定系泊式平臺(tái)，其安全設(shè)計(jì)要求具備抵抗50年一遇臺(tái)風(fēng)侵襲的能力。

管道輸送系統(tǒng)7為高壓鋼絲管，通過法蘭連接潛水吸除泵4的出口與岸基分離系統(tǒng)8的進(jìn)料口。災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物通過岸基分離系統(tǒng)進(jìn)行固液分離，固體物質(zhì)集中處理，脫離工業(yè)系統(tǒng)，不再對工業(yè)系統(tǒng)造成危害。

本發(fā)明所述自動(dòng)清除裝置各個(gè)構(gòu)件使用高分子材料、高強(qiáng)度工程塑料、或者雙相不銹鋼材料。

在災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物個(gè)體大小差異較大的情況下，本發(fā)明設(shè)計(jì)的自動(dòng)化清除裝置可以多級(jí)串聯(lián)使用。此情況下，各級(jí)集中囊網(wǎng)網(wǎng)孔的大小，根據(jù)災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物大小的離散分布情況而逐級(jí)減小，第一級(jí)首先自動(dòng)化清除體型最大的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物，第二級(jí)自動(dòng)化清除次一級(jí)大小的災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物，以此類推，直至將災(zāi)害性暴發(fā)海洋生物全部清理完畢。本發(fā)明裝置根據(jù)集中囊網(wǎng)網(wǎng)孔大小，由大到小，逐級(jí)串聯(lián)使用，具有更好的清除效果，可以減輕單級(jí)使用時(shí)的清除壓力，避免集中囊網(wǎng)撐爆、潛水吸除泵堵塞等潛在的事故。