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申请/专利权人：广东省水利水电科学研究院

摘要：本发明公开了一种用于排水渠道的泡沫消解装置，主横梁采用立体移动式结构，可上下前后运动，主横梁能够最大限度地贴近水面的泡沫体，处于漂流状态，具有稳定的最优的除泡位置；此消解装置首先通过风机叶轮改变气泡周边气体流通性特征，造成气泡体周边的压力场变化，从而破坏气泡体内外的压力平衡，使得气泡体积发生改变，液膜的受力特征发生变化从而溃灭；其次正面的喷水孔既可以通过高速细小强力冲击水流，直接破坏液膜，也可以滴洒消泡剂，高速高效地破坏液膜。此发明用于污水废水处理领域。

主权项：1.一种用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：包括立体支撑机构和主横梁，立体支撑机构包括两条垂向横梁和两条侧翼横梁，垂向横梁为竖直状，侧翼横梁为水平状，垂向横梁与侧翼横梁滑动连接，垂向横梁或侧翼横梁固定设置，主横梁与另一个横梁滑动连接使得主横梁能够上下前后运动；两条所述侧翼横梁安装于排水渠道的左右内壁，垂向横梁处于内侧并且与主横梁连接；滑动连接不设置动力驱动，主横梁自然地漂浮在水面；所述主横梁在沿主横梁长度方向延伸的内部设有空腔和通道，沿主横梁长度方向看，所述空腔的横截面为C形，所述空腔延伸至主横梁的首尾两个端面，所述空腔在主横梁的正面下侧设置开口，所述空腔内具有针体结构；水在流动时，冲击主横梁的正面，泡沫会被推进空腔内；所述主横梁的正面设有若干个喷水孔，各个喷水孔与所述通道连通；所述主横梁的左右两端都具有风机叶轮，风机叶轮的进风或吹风方向与主横梁的长度方向平行。

全文数据：一种用于排水渠道的泡沫消解装置技术领域本发明涉及污水废水处理领域，特别是涉及一种用于排水渠道的泡沫消解装置。背景技术随着经济社会的快速发展，越来越多的电厂项目开工建设。采用直排的电厂，为了提高其循环泵的利用效率，确保冷凝工艺正常运行，在排水流路中设置有虹吸井，以确保在取水-冷凝-排水流路中形成虹吸作用。虹吸井中设置有溢流堰，以确保一定的排水水头。在实际运行过程中，因冷却水水质状况及跌流掺气等多种作用下，在虹吸井溢流堰下旺旺形成大量聚集的不易溃灭的泡沫体，随着水流排入附近海域，造成一定程度的感官污染和心理恐慌。近年来，电厂排水泡沫已经受到媒体的广泛关注，引发了环保的质疑，部分电厂受到附近养殖场的投诉和索赔，如何开展系统的电厂排水泡沫治理，成为直流冷却水电厂必须面对的难题。当前，对于电厂泡沫的治理，主要手段有两大类。一种是采用消泡剂，这种方式简单高效，但是费用巨大，南方沿海滨海电厂一台百万千万机组年消泡费近500万元，且这种方式容易造成二次污染；另一种方法是采用工程措施进行抑泡，通过减少跌流动力从而减少掺气泡沫的产生，其特点是效果良好、持久、费用低，国内外部分科研机构进行了相关的研究，取得了一定的研究成果，设计了诸多抑泡工程方案。需要指出的是，电厂排水泡沫治理是个系统的工程，需要综合考虑“抑、挡、排、消、破”等多种手段的综合运用，才能彻底的消除电厂泡沫污染，其中“抑”通过工程手段减少掺气强度消除泡沫、“挡”即通过工程手段减少泡沫的外溢；“排”即通过工程手段排出泡沫；“消”即通过一定的物理或化学手段消除泡沫；“破”即通过一定的物理和化学手段使得气泡溃灭。针对电厂排水泡沫治理的“抑、消”等治理手段，目前已经有较多的研究，但是对于“排、消、破”等治理手段，尚需要开展深入细致的研究。发明内容本发明的目的在于提供一种用于电厂排水渠道的泡沫消解装置，结构简单可靠，制造费用低，可用于常见电厂排水跌流点的下游段，可以同时对泡沫进行化学物理消泡。本发明所采取的技术方案是：一种用于排水渠道的泡沫消解装置，包括立体支撑机构和主横梁，立体支撑机构包括两条垂向横梁和两条侧翼横梁，垂向横梁为竖直状，侧翼横梁为水平状，垂向横梁与侧翼横梁滑动连接，垂向横梁或侧翼横梁固定设置，主横梁与另一个横梁滑动连接使得主横梁能够上下前后运动；所述主横梁在沿主横梁长度方向延伸的内部设有空腔和通道，沿主横梁长度方向看，所述空腔的横截面为C形，所述空腔延伸至主横梁的首尾两个端面，所述空腔在主横梁的正面下侧设置开口，所述空腔内具有针体结构；主横梁的正面设有若干个喷水孔，各个喷水孔与所述通道连通；所述主横梁的左右两端都具有风机叶轮，风机叶轮的进风或吹风方向与主横梁的长度方向平行。作为上述方案的改进，所述针体结构包括分布在空腔上下内壁且上下朝向相对的若干针状凸起。作为上述方案的改进，所述开口的朝向为斜向下，其与水平面的夹角为30～45°。作为上述方案的改进，所述通道的输入端通过泵和切换阀连接至不同的储液箱，各个喷水孔作为输出端。作为上述方案的改进，储液箱设置两个，分别容纳有水和消泡剂。作为上述方案的改进，各个所述喷水孔的朝向为水平。作为上述方案的改进，所述侧翼横梁上设有滚轮，所述垂向横梁上设有可收纳滚轮的第一沟槽。作为上述方案的改进，所述主横梁上设有滚轮，所述垂向横梁上设有可收纳滚轮的第二沟槽。作为上述方案的改进，两条所述侧翼横梁安装于排水渠道的左右内壁，竖向横梁处于内侧并且与主横梁连接。本发明的有益效果：主横梁采用立体移动式结构，可上下前后运动，主横梁能够最大限度地贴近水面的泡沫体，处于漂流状态，具有稳定的最优的除泡位置；此消解装置首先通过风机叶轮改变气泡周边气体流通性特征，造成气泡体周边的压力场变化，从而破坏气泡体内外的压力平衡，使得气泡体积发生改变，液膜的受力特征发生变化从而溃灭；其次正面的喷水孔既可以通过高速细小强力冲击水流，直接破坏液膜，也可以滴洒消泡剂，高速高效地破坏液膜。附图说明下面结合附图对本发明作进一步说明：图1是泡沫消解装置与排水渠道组合的侧视图；图2是泡沫消解装置与排水渠道组合的俯视图；图3是主横梁的主视图；图4是主横梁A-A面的向视图；图5是主横梁B-B面的向视图。具体实施方式参照图1至图5，本发明为一种用于排水渠道的泡沫消解装置，包括用于实现消泡目的的主横梁4和用于支撑所述主横梁4并确保主横梁4能够在水面上漂浮的立体支撑机构。图1中左边的隆起为溢流堰12。所述立体支撑机构包括两条垂向横梁2和两条侧翼横梁3，垂向横梁2为竖直状，侧翼横梁3为水平状，垂向横梁2与侧翼横梁3滑动连接，垂向横梁2或侧翼横梁3固定设置，主横梁4与另一个横梁滑动连接使得主横梁4能够上下前后运动。所述侧翼横梁3水平放置并且与同一侧的垂向横梁2滑动连接使得侧翼横梁3能够上下运动，所述主横梁4并且与侧翼横梁3滑动连接使得主横梁4能够横向运动。以图1中的方位为基础，可以看到主横梁4能够左右上下运动，图1中的大箭头表示水流方向。滑动连接既可以采用一对相互嵌套的直线轨道，也可以是滚轮在轨道内运动。实施例一，侧翼横梁3固定在排水渠道11的内壁，垂向横梁2处于内侧与主横梁4连接；处于内侧的垂向横梁2设有第一沟槽和第二沟槽，侧翼横梁3和主横梁4上设有可在第一沟槽和第二沟槽内运动的滚轮，如此实现滑动连接。实施例二，垂向横梁2固定在排水渠道11的内壁，侧翼横梁3处于内侧与主横梁4连接；处于内侧的侧翼横梁3设有第一沟槽和第二沟槽，垂向横梁2和主横梁4上设有可在第一沟槽和第二沟槽内运动的滚轮，如此实现滑动连接。在其他实施例中，通过电机和传感器驱动主横梁4的运动，作为优选，主横梁4和侧翼横梁3采用铝合金材质，最大限度地减少自重，此时滑动连接不设置动力驱动，主横梁4自然地漂浮在水面，随水面高度的变化而变化。主横梁4在沿主横梁4长度方向延伸的内部设有空腔51和通道53，沿主横梁4长度方向看，具体参照图5，定义右边为主横梁4的正面，所述空腔51的横截面为C形，空腔51的上部较水平，所述空腔51在主横梁4的正面下侧设置开口；所述空腔51延伸至主横梁4的首尾两个端面，参照图3可以看到空腔51到达了左右两端；与此同时，所述空腔51内具有针体结构52。水在流动时，冲击主横梁4的正面，泡沫会被推进空腔51内，此时通过物理方式刺破液膜，消除泡沫体。作为优选，为了提高进泡沫的效率，所述开口的朝向为斜向下，其与水平面的夹角为30～45°。作为优选，主横梁4的左右两端设有与空腔51连接的通道53，通道53内形成负压将泡沫吸走，顺带带动泡沫在针体结构52上运动，提高刺破效率。作为优选，针状结构采用高分子材料或金属材料支撑，包括分布在空腔51上下内壁且上下朝向相对的若干针状凸起。主横梁4的正面设有若干个喷水孔54，若干喷水孔54沿通道53的长度方向延伸，各个喷水孔54与所述通道53连通，类似一条总管并列设置多个支管的结构。作为优选，所述通道53的输入端通过泵和切换阀连接至不同的储液箱，各个喷水孔54作为输出端，储液箱设置两个，分别容纳有水和消泡剂。小尺寸高密度的喷水孔54可以在短时内喷射速度超过6.0ms的高压水流。为了避免喷射出的水体与原水水体掺混，发生二次掺气产泡，当采用高速水流射流破泡时，喷射方向设置为水平方向，主要用于冲破泡沫体的液膜，消除泡沫的骨架部分。根据泵的输出功率大小区别，喷水孔54还可以采用低速滴漏方式，主要用于投放消泡化剂；由于主横梁4靠近泡沫体，所以采用该方式投放可以大幅提高消泡效率，减少消泡剂的用量，节约成本。所述主横梁4的左右两端都具有风机叶轮6，风机叶轮6采用防水设计，风机叶轮6的进风或吹风方向与主横梁4的长度方向平行。风机叶轮6可变频调节功率，既可以从主横梁4的边缘进行吹气增压，也可以进行吸气减压，通过吸气减压或吹气增压，短历时大幅减少了泡沫体周围气体场压力，泡沫体的内外压力平衡遭到破坏，可在一定程度上破坏液膜。结合图4和图5，可以看到风机叶轮6往空腔51内吹气或吸气。主横梁4采用立体移动式结构，可上下前后运动，主横梁4能够最大限度地贴近水面的泡沫体，处于漂流状态，具有稳定的最优的除泡位置；此消解装置首先通过风机叶轮6改变气泡周边气体流通性特征，造成气泡体周边的压力场变化，从而破坏气泡体内外的压力平衡，使得气泡体积发生改变，液膜的受力特征发生变化从而溃灭；其次正面的喷水孔54既可以通过高速细小强力冲击水流，直接破坏液膜，也可以滴洒消泡剂，高速高效地破坏液膜。由于主横梁4本身结构复杂，在制作的过程中，可以将主横梁4设计成多块造型规则的部件，降低加工难度，最后将多个部件拼接起来。当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

权利要求：1.一种用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：包括立体支撑机构和主横梁，立体支撑机构包括两条垂向横梁和两条侧翼横梁，垂向横梁为竖直状，侧翼横梁为水平状，垂向横梁与侧翼横梁滑动连接，垂向横梁或侧翼横梁固定设置，主横梁与另一个横梁滑动连接使得主横梁能够上下前后运动；所述主横梁在沿主横梁长度方向延伸的内部设有空腔和通道，沿主横梁长度方向看，所述空腔的横截面为C形，所述空腔延伸至主横梁的首尾两个端面，所述空腔在主横梁的正面下侧设置开口，所述空腔内具有针体结构；所述主横梁的正面设有若干个喷水孔，各个喷水孔与所述通道连通；所述主横梁的左右两端都具有风机叶轮，风机叶轮的进风或吹风方向与主横梁的长度方向平行。2.根据权利要求1所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：所述针体结构包括分布在空腔上下内壁且朝向相对的若干针状凸起。3.根据权利要求2所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：所述开口的朝向为斜向下，其与水平面的夹角为30～45°。4.根据权利要求3所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：所述通道的输入端通过泵和切换阀连接至不同的储液箱，各个喷水孔作为输出端。5.根据权利要求4所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：储液箱设置两个，分别容纳有水和消泡剂。6.根据权利要求5所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：各个所述喷水孔的朝向为水平。7.根据权利要求1所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：所述侧翼横梁上设有滚轮，所述垂向横梁上设有可收纳滚轮的第一沟槽。8.根据权利要求6所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：所述主横梁上设有滚轮，所述垂向横梁上设有可收纳滚轮的第二沟槽。9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于排水渠道的泡沫消解装置，其特征在于：两条所述侧翼横梁安装于排水渠道的左右内壁，竖向横梁处于内侧并且与主横梁连接。

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