本发明涉及一种水下清淤泵,具体来说涉及一种适用于浅水清淤作业的气动清淤泵。

  1、众所周知，气动清淤泵是目前水下环保清淤工程中普遍的使用的清淤设备，是一种以压缩空气为动力将在水位压差作用下进入泵体内的泥浆压送出去清淤设备。具有结构相对比较简单、工作可靠、清淤工作过程中不扰动粘土层造成二次水体污染、排泥浓度高的优点，非常适合于不能破坏水质的河流、湖泊、水库等水体的环保清淤。由于气动清淤泵是利用水体压力将水底淤泥压入清淤泵内，然后通过压缩空气的挤压作用将进入清淤泵内的淤泥排出，因此当需要清淤的水体水位较浅时，由于水体压力较小，水底淤泥压入清淤泵的速度会很慢，甚至会出现进入泵体内的几乎全部是水而淤泥较少的状况，清淤效率较低。为此需要提出一种能够适用于较浅水域环保清淤工况的新型气动清淤泵。

  1、本发明的目的是针对以上问题，提供一种浅水气动清淤泵。该浅水气动清淤泵结构相对比较简单，制作方便，可适用于水深不足1米的浅水工况环保清淤。

  2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的: 浅水气动清淤泵，包含至少三个泵体，泵体是由前壁、后壁、上壁、下壁及侧壁围成的中空腔体，泵体前部位置设有进泥通道，进泥通道上铰接有密封盖板，通过密封盖板的旋转打开或闭合进泥通道，其特征是：泵体为前后狭长的扁平腔体，上壁前部位置设有进气通道，上壁后部位置设有排气通道，排气通道与负压装置连通；泵体后部位置还设有排泥通道。

  3、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：每个泵体高度为20-60厘米，宽度为高度的1-3倍，长度为高度的2-20倍；进行清淤作业时，整个泵体没于泥水界面下。

  4、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：负压装置在泵体内抽吸空气的流速不低于泵体内泥浆的临界流速vc，临界流速vc采用以下公式1计算：

  12、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：下壁上还设有向下延伸的凸起部，用以减小泵体与泥面的接触面积，增大泵体对泥面的压强，提升泵体对底泥的压入深度，有助于清除较硬的淤泥，扩大气动泵对清淤工况的适应范围。

  13、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：排泥通道开设于后壁下部并在泵体外部转折向上延伸。

  15、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：进泥通道设置在下壁前部。

  16、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：进气通道、排气通道、排泥通道上分别设有进气阀、排气阀、排泥阀，进气阀开启时排气阀闭合、排泥阀打开，进气阀闭合时排气阀开启、排泥阀关闭。

  17、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：排气阀上还开设有排空通道，泵体内高压空气先经排气通道、排气阀、排空通道排放至大气环境中；当泵体内气压值接近大气压力时，再接通负压装置抽吸泵体内残余的气体。高压空气先排放至大气然后再通过负压装置抽吸真空，减轻了负压装置的工作负荷，降低了能耗。

  18、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：进气通道与空压机连通，空压机经进气通道向泵体中注入高压空气，高压空气从泵体前部推动泵体中的泥浆向泵体后部运动，顺序进入排泥口，然后由排泥通道排出。

  19、进一步地，所述浅水气动清淤泵，其特征是：密封盖板上耦合有执行元件，密封盖板在执行元件的作用下打开或闭合；密封盖板不再借助于泵体内外压差的作用开启，进一步减小了淤泥进入泵体的阻力，缩短了淤泥充满泵体所需时间，提升了气动清淤泵清淤效率。

  20、本发明浅水气动清淤泵的运行过程是：负压装置经排气通道将泵体内抽吸成负压，密封盖板在泵体内外压差的作用下开启，水底淤泥在泵体外大气压和水压的共同作用下由进泥通道进入泵体内，泥浆在负压装置的抽吸作用下由前向后充满泵体；空压机经进气通道向泵体中注入高压空气，高压空气从泵体前部推动泵体中的泥浆向泵体后部运动，顺序进入排泥口，然后由排泥通道排出。

  21、本发明浅水气动清淤泵为扁平结构，进行清淤作业时，泵体整体没入水底淤泥中，淤泥只需要克服运动阻力进行水平运动就能充满泵体，无需克服重力势能向上运动，淤泥完全充满泵体所需外力大幅减小。淤泥完全充满泵体后顶层淤泥所具有的能量e为：e=mgh+0.5mv2 ————公式2

  26、为保证淤泥在泵体内流动过程中不发生沉积淤堵现象，淤泥运动速度v需不低于淤泥临界速度vc，临界速度vc通过公式1计算，通常不大于3.5m/s。由公式2可知，当泵体高度超出泥面63厘米时，泵体内顶层淤泥具有的重力势能就超过了其具有的动能，而常规气动清淤泵泵体高度通常都不低于150厘米；因此对于常规气动泵而言，淤泥完全充满泵体所需要克服的重力势能通常会大于其克服运动阻力后拥有的动能，进泥过程所需能耗较大。

  27、本发明浅水气动清淤泵采用扁平结构设计，依据实际清淤深度，选择匹配泵体高度不大于实际清淤深度的气动清淤泵，清淤过程中整个泵体没入淤泥中，淤泥充满泵体不再需要克服重力势能做功，所需能耗大幅度降低，因此很适合水体不足1米、水压较小、外界势能较低难以提供足够势能的清淤场合。

  28、本发明浅水气动清淤泵为扁平狭长结构，进泥通道与排泥通道、进气通道与排气通道分别位于泵体前后两端，淤泥在泵体后端排气通道的抽吸作用下能快速充满整个泵体，然后在泵体前端进气通道内高压气体的推动下快速从泵体后端排泥通道排出，运动方向单一，流动轨迹顺畅，进一步减少了清淤过程中的能量损耗，降低了气动清淤泵正常工作时对外界水体的压力势能需求，使得浅水气动清淤泵在较浅水体环境下作业也能取得很好的清淤效果。

  1.浅水气动清淤泵，包含至少三个泵体（1），泵体（1）是由前壁（1.1）、后壁（1.2）、上壁（1.3）、下壁（1.4）及侧壁（1.5）围成的中空腔体，泵体（1）前部位置设有进泥通道（2），进泥通道（2）上铰接有密封盖板（3），通过密封盖板（3）的旋转打开或闭合进泥通道（2），其特征是：泵体（1）为前后狭长的扁平腔体，上壁（1.3）前部位置设有进气通道（4），上壁（1.3）后部位置设有排气通道（5），排气通道（5）与负压装置（8）连通；泵体（1）后部位置还设有排泥通道（6）。

  2.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：每个泵体（1）的高度为20-60厘米，宽度为高度的1-3倍，长度为高度的2-20倍；进行清淤作业时，整个泵体没于泥水界面下。

  3.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：负压装置（8）在泵体（1）内抽吸空气的流速不低于泵体（1）内泥浆的临界流速vc，临界流速vc采用以下公式计算：

  4.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：下壁（1.4）上还设有向下延伸的凸起部（10），用以减小泵体（1）与泥面的接触面积，增大泵体（1）对泥面的压强。

  5.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：排泥通道（6）开设于后壁（1.2）下部并在泵体（1）外部转折向上延伸。

  6.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：进泥通道（2）设置在前壁（1.1）上。

  7.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：进泥通道（2）设置在下壁（1.4）前部。

  8.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：进气通道（4）、排气通道（5）、排泥通道（6）上分别设有进气阀（4.1）、排气阀（5.1）、排泥阀（6.1），进气阀（4.1）开启时排气阀（5.1）闭合、排泥阀（6.1）打开，进气阀（4.1）闭合时排气阀（5.1）开启、排泥阀（6.1）关闭。

  9.根据权利要求7所述的浅水气动清淤泵，其特征是：排气阀（5.1）上还开设有排空通道（5.1.1），泵体（1）内高压空气先经排气通道（5）、排气阀（5.1）、排空通道（5.1.1）排放至大气环境中；当泵体（1）内气压值接近大气压力时，再接通负压装置（8）抽吸泵体（1）内残余的气体。

  10.根据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：进气通道（4）与空压机（7）连通，空压机（7）经进气通道（4）向泵体（1）中注入高压空气，高压空气从泵体（1）前部推动泵体（1）中的泥浆向泵体（1）后部运动，顺序进入排泥通道（6）后排出。

  11.依据权利要求1所述的浅水气动清淤泵，其特征是：密封盖板（3）上耦合有执行元件（9），密封盖板（3）在执行元件（9）的作用下打开或闭合。

  本发明涉及一种浅水气动清淤泵，包含至少三个泵体，泵体是由前壁、后壁、上壁、下壁及侧壁围成的中空腔体，泵体前部位置设有进泥通道，进泥通道上铰接有密封盖板，通过密封盖板的旋转打开或闭合进泥通道，其特征是：泵体为前后狭长的扁平腔体，上壁前部位置设有进气通道，上壁后部位置设有排气通道，排气通道与负压装置连通；泵体后部位置还设有排泥通道。本发明浅水气动清淤泵结构相对比较简单，制作方便，可适用于水深不足1米的浅水工况环保清淤。