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基本信息

項(xiàng)目名稱：
三峽庫區(qū)垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型研制
小類：
能源化工
簡介：
三峽水利樞紐工程是迄今為止人類最偉大的工程之一，備受世人矚目。然而，三峽蓄水后，1年漂浮物總量一般為15~20萬立方米，最高達(dá)40萬立方米。江水自凈能力大大降低。目前該項(xiàng)作業(yè)全都依賴人力肩挑背扛，作業(yè)繁重。這種方式不僅效率低下，耗費(fèi)大量人力、物力，而且大量垃圾漂浮物長時(shí)間滯留庫區(qū)對(duì)長江航運(yùn)、水環(huán)境、旅游、大壩發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，以及下游老百姓的生活用水質(zhì)量都將帶來不可估量的影響。 本項(xiàng)目小組研制的垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型主要用于三峽庫區(qū)江面垃圾漂浮物的打撈清理。打撈設(shè)備分為兩部分，一是設(shè)計(jì)制作垃圾漂浮物打撈船，二是設(shè)計(jì)制作垃圾漂浮物輸送機(jī)。具體打撈方案為先用垃圾打撈船打撈江面垃圾漂浮物，航行至輸送機(jī)附近水域利用輸送機(jī)將垃圾漂浮物運(yùn)輸上岸。
詳細(xì)介紹：
三峽工程蓄水后產(chǎn)生的大量垃圾漂浮物將會(huì)對(duì)長江航運(yùn)、水環(huán)境、旅游、大壩發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行、下游老百姓的生活用水質(zhì)量和南水北調(diào)工程的進(jìn)行都將帶來不可估量的影響，并且當(dāng)前三峽庫區(qū)該項(xiàng)作業(yè)全都依賴人力肩挑背扛，人工撈取，效率很低。 為解決三峽庫區(qū)垃圾漂浮物的清理困難的問題，本項(xiàng)目研制小組通過實(shí)地調(diào)查研究，并借鑒木材過壩和攔木設(shè)施的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，設(shè)計(jì)和制作了水上垃圾漂浮物打撈，攔截和輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)由自動(dòng)打撈船、漏水料斗式輸送機(jī)及漂浮物攔截網(wǎng)（集中裝置）組成?；緦?shí)施方式為：使用垃圾打撈船打撈江面漂浮垃圾，并在目的水域范圍內(nèi)再將漂浮物卸載出來，目的水域范圍是以漏水料斗式輸送機(jī)為中心，由攔截網(wǎng)圍成的一個(gè)區(qū)域，此時(shí)，卸載的和部分來自上游的垃圾漂浮物在攔截網(wǎng)的作用下被集中，收攏于漏水料斗式輸送機(jī)周圍，并由輸送機(jī)運(yùn)輸上岸，從而形成一整套針對(duì)垃圾漂浮物打撈和運(yùn)輸新工藝。 上述設(shè)備裝置以及技術(shù)集成具有創(chuàng)新性，雙體打撈船具有全水域打撈、部分壓縮并在目的水域卸載的能力，其船型設(shè)計(jì)易于使漂浮垃圾向船尾的打撈裝置集中，打撈方式新穎獨(dú)特效率高并且部分壓縮功能能夠增加裝載量；漏水料斗式輸送機(jī)采用了獨(dú)特的漏水料斗（或柵條料斗），特點(diǎn)是抓取物料時(shí)易于漏水，負(fù)荷輕，采用大節(jié)距非標(biāo)鏈條，解決了物料散落堵塞傳動(dòng)的可靠性問題；漂浮垃圾攔截網(wǎng)采用固定和活動(dòng)相結(jié)合的方式，能夠可靠的攔截漂浮垃圾并能適應(yīng)不同水域?qū)ζ±鴶r截的需要，攔截網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上采用上松下緊弧型攔截面能夠有效兜留漂浮垃圾，并防止漏網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)具有獨(dú)創(chuàng)性，新穎可靠。 經(jīng)查新和模型試驗(yàn)觀測以及用戶單位評(píng)價(jià)，該設(shè)備裝置及其打撈，輸送出河上岸技術(shù)獨(dú)特，適用于流速較小的江河湖面，對(duì)于解決三峽庫區(qū)垃圾漂浮物的問題具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義和較好的發(fā)展推廣前景。 該系統(tǒng)裝置在解決三峽庫區(qū)垃圾漂浮物處理方面開創(chuàng)了一個(gè)探索性研究的先例，其研究結(jié)果具有實(shí)用性和可行性。該技術(shù)的實(shí)用化將對(duì)庫區(qū)漂浮垃圾的處理，水質(zhì)、水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的保持具有積極的意義，將對(duì)三峽庫區(qū)的社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益作出重要貢獻(xiàn)。

作品圖片

  • 三峽庫區(qū)垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型研制
  • 三峽庫區(qū)垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型研制
  • 三峽庫區(qū)垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型研制
  • 三峽庫區(qū)垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型研制
  • 三峽庫區(qū)垃圾漂浮物打撈設(shè)備模型研制

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

為解決三峽庫區(qū)垃圾漂浮物的清理問題，借鑒木材過壩和攔木設(shè)施的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，研制了水上垃圾漂浮物打撈，攔截和輸送系統(tǒng)裝置，該系統(tǒng)裝置由自動(dòng)打撈船、漏水料斗式鏈條輸送機(jī)及漂浮物攔截網(wǎng)組成?；緦?shí)施方式為：使用垃圾打撈船打撈江面漂浮垃圾，并在目的水域范圍內(nèi)再將漂浮物卸載出來，目的水域范圍是以漏水料斗式輸送機(jī)為中心，由攔截網(wǎng)圍成的一個(gè)區(qū)域，此時(shí)，卸載的和部分來自上游的垃圾漂浮物在攔截網(wǎng)的作用下被集中，收攏于漏水料斗式輸送機(jī)周圍，并由輸送機(jī)運(yùn)輸上岸，從而形成一整套針對(duì)垃圾漂浮物打撈和運(yùn)輸新工藝。 1、漏水料斗式垃圾漂浮物輸送機(jī)采用了獨(dú)特的漏水料斗和非標(biāo)鏈條，特點(diǎn)是抓取物料時(shí)易于漏水，負(fù)荷輕，非標(biāo)大節(jié)距鏈條設(shè)計(jì)有效防止物料散落卡鏈現(xiàn)象，并能根據(jù)水位和坡度調(diào)節(jié)輸送機(jī)角度，適宜復(fù)雜惡劣水域作業(yè)。輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)：直流電機(jī)220伏，功率108瓦；直流調(diào)速電源，控制范圍 100—1400轉(zhuǎn)/分；減速機(jī)減速比 1：10；霍爾開關(guān)觸發(fā)計(jì)數(shù)，數(shù)碼管顯示；鏈條每轉(zhuǎn)動(dòng)一周傳動(dòng)10個(gè)控斗；每分鐘電機(jī)160—180轉(zhuǎn)/分，即牙盤轉(zhuǎn)27—30周，即270—300個(gè)控斗。 2、雙體打撈船采取外側(cè)平面狀，內(nèi)側(cè)喇叭狀線型，并采用后艙打撈設(shè)計(jì)，具有部分壓縮設(shè)備，全水域打撈、在目的水域卸載的能力。打撈船相關(guān)技術(shù)參數(shù)：總長776毫米，水線長760毫米，總寬305毫米，單體船寬97毫米，型深78毫米，排水量4.3千克，船速0.721米/秒，385電機(jī)（2個(gè)）17000 轉(zhuǎn)/分。

科學(xué)性、先進(jìn)性

一、水上漂浮物垃圾雙體打撈船 外側(cè)為平面狀，內(nèi)側(cè)喇叭狀流線的船體在行駛中可加快雙體船所夾內(nèi)部水道的水流速度，便于將漂浮物沖入船尾的金屬網(wǎng)狀打撈裝置中，并在適當(dāng)時(shí)候?qū)⒋驌蒲b置提起，把垃圾倒入前方懸于水面上裝載裝置，其內(nèi)有前后移動(dòng)的推板，可對(duì)垃圾壓縮，卸載。在船體適當(dāng)位置固定兩個(gè)彈簧限位器，以控制打撈裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。 二、漏水料斗式輸送機(jī) 料斗為半月牙型，底面采取圓弧型設(shè)計(jì)，既能從水中撈取垃圾漂浮，又能完成對(duì)含水高的物料在輸送過程中脫水，減少出水瞬間產(chǎn)生的阻力以及向前的水流。調(diào)節(jié)裝置能夠根據(jù)江（湖）岸邊高度或坡度大小調(diào)節(jié)輸送臂角度，方便作業(yè)。在輸送機(jī)附近水域配套安裝“江河垃圾漂浮物攔截裝置”構(gòu)成一閉合式垃圾漂浮物收集中轉(zhuǎn)區(qū)域。使“清漂船只”打撈的垃圾漂浮物和上游下來的漂浮物不斷向輸送機(jī)集中，然后被打撈運(yùn)輸上岸。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

本作品于2009年6月通過重慶市科委組織的專家鑒定（渝科鑒字[2009]第053號(hào)），并被確認(rèn)為重慶市科學(xué)技術(shù)成果。（渝科成登字2009Y371）

作品所處階段

試制階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

暫未轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

圖片，模型，視頻

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

1、雙體船在行駛時(shí)可通過水流加速使水面漂浮物垃圾向金屬網(wǎng)狀的活動(dòng)倉中歸集， 2、可在適當(dāng)時(shí)候?qū)⒒顒?dòng)倉提升使漂浮物在重力作用下倒入不與水面接觸的儲(chǔ)存?zhèn)}中，儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)推板利用倉口活動(dòng)門的關(guān)閉或開啟對(duì)倉內(nèi)垃圾進(jìn)行簡單的壓縮或卸載。 3、江面垃圾漂浮物攔截裝置使推出倉垃圾漂浮物和上游順流而下的漂浮物不斷集中，少數(shù)離散的漂浮物可通過推木船輔助推移集中到輸送機(jī)口附近，便于漏斗打撈。 4、漏水式料斗從江（湖）面撈取垃圾漂浮物，通過鏈條的傳動(dòng)輸送到設(shè)備的上端（頭部），經(jīng)過頭部鏈輪的翻轉(zhuǎn)卸出垃圾。 本項(xiàng)目適用于長江三峽庫區(qū)、大型水庫、湖泊以及河岸堅(jiān)固、岸坡較大、水位變化較小、流速小于1米/秒的江河。 垃圾漂浮物的成功清理可確保大壩安全發(fā)電；提高庫區(qū)及下游老百姓的用水水質(zhì)，為庫區(qū)魚類及水生物的生活環(huán)境保護(hù)、漁業(yè)發(fā)展提供有利條件；改善通航條件；推動(dòng)三峽庫區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；南水北調(diào)工程的實(shí)施后，為北方缺水地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)水源。

同類課題研究水平概述

三峽庫區(qū)漂浮物經(jīng)重慶市、湖北省共有700多公里長，目前沿江按各區(qū)縣劃分各自的清漂隊(duì)，每個(gè)清漂隊(duì)僅配有1艘最新研制的機(jī)械打撈船，其余幾十艘均是人工打撈船?；旧弦匀斯ご驌茷橹鳎瑱C(jī)械打撈船尚處于試運(yùn)行階段。該機(jī)械打撈船是一艘單體船，其結(jié)構(gòu)與目前國內(nèi)其他機(jī)械打撈船類似，在船頭吃水線附近有開口，漂浮物從船頭開口處進(jìn)來通過帶齒勾的傳送帶輸送到儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)。 經(jīng)國家一級(jí)科技查新咨詢單位查新，國內(nèi)目前水面漂浮物清理主要是用打撈船進(jìn)行打撈，打撈船結(jié)構(gòu)形式和打撈方式類似于三峽庫區(qū)的機(jī)械打撈船，也有用雙體式，一般均是由兩個(gè)對(duì)稱的單體船組成。不論是用哪一種船、用什么方式打撈，最后都是依靠人工搬運(yùn)漂浮物上岸或依靠岸邊碼頭吊裝設(shè)備上岸。而三峽庫區(qū)一年水位落差30米，給依靠岸邊碼頭吊裝設(shè)備將漂浮物吊裝上岸帶來困難。因此，三峽庫區(qū)漂浮物的 清理，被稱為世界性難題。 目前，對(duì)三峽庫區(qū)漂浮物的清理的研究，一般都是根據(jù)三峽大壩的宏觀調(diào)控和國家相關(guān)政策以及法律法規(guī)來對(duì)垃圾漂浮物實(shí)現(xiàn)控制，且尚處于理論研究階段，還沒有對(duì)垃圾漂浮物的清理形成一套完整的打撈工藝。 本項(xiàng)目按縮尺比1:10分別研制了一種新型的漂浮物雙體打撈船、漏水料斗式鏈條輸送機(jī)、江河垃圾漂浮物攔截裝置等模型，利用本校船池實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，組成了一套完整的新型的三峽庫區(qū)漂浮物打撈上岸的工藝流程模型試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果證明，該裝置及其工藝流程非常適用于三峽庫區(qū)垃圾漂浮物清理，具有較好的應(yīng)用前景。
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