(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210550951.0 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 长江水利委员会长江科 学院 地址 430000 湖北省武汉市江岸区黄浦大 街23号 申请人 华电金沙江上游水电开发有限公司 叶巴滩分公司 (72)发明人 李家正　曾乾礼　陈霞　王文学　 范泽宇　李富兵　周显　赵凯　 王继孝　赵恒　彭子凌　高卓凡　 高志扬　吕兴栋　郭文康　杨梦卉　 闫小虎　曹亚　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 徐瑛(51)Int.Cl. B08B 3/02(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系 统及冲洗方法 (57)摘要 本发明公开一种高效节水的新型水电砂石 骨料冲洗系统及冲洗方法， 包括 设置在筛分机器 上方的若干喷淋水管， 若干所述喷淋水管沿所述 筛分机器进料方向上横向布置， 若干所述喷淋水 管依次以梯度间距间隔布置； 所述喷淋水管的下 方分别设有出水点， 所述出水点处分别安装有喷 嘴； 本冲洗系统结构简单， 易于在原有系统实现 改建， 应用拓展性强； 能够同时实现骨料冲洗范 围全覆盖、 冲洗效能提升以及节约冲洗用水的目 的， 以最少的喷 嘴达到最佳的冲洗效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115156141 A 2022.10.11 CN 115156141 A 1.一种高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 包括设置在筛分机器上 方的若干喷淋水管， 若干所述喷淋水管沿所述筛分机器进料方向上横向布置， 若干所述喷 淋水管依 次以梯度间距间隔布置； 所述喷淋水管 的下方分别设有出水点， 所述出水点处分 别安装有喷嘴； 设所述出水点的横向间距为D， 所述出水点与所述筛 分机器表 面之间的垂 直 距离为d， 所述喷 嘴的偏转角度为θ， 所述喷 嘴的设计流角为α， 则D与d满足如下关系： 2.根据权利要求1所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 从所述 筛分机器的进料端到出 料端， 所述喷淋水 管的间距渐大设置 。 3.根据权利要求1所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 所述喷 嘴的自由畅通 孔径范围为3～7m m， 所述喷 嘴向进料方向的偏转角度范围为0～45 °。 4.根据权利要求1所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 所述喷 嘴至少为扇形喷 嘴、 实心圆锥喷 嘴以及螺 旋喷嘴中的一种。 5.根据权利要求1所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 若干所 述喷淋水 管均与主输水 管连通， 所述主输水 管上设有水阀。 6.根据权利要求5所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 所述筛 分机器的一侧还设有高位水池， 所述高位水池的高度高于所述喷淋水管设置高度， 所述高 位水池连接所述主输水 管。 7.根据权利要求6所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 所述高 位水池为水电砂石冲洗系统所用蓄水池。 8.根据权利要求1所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统， 其特征在于， 若干所 述喷淋水管均平行设置， 所述喷嘴螺接安装在所述喷淋水管的正下方并面向所述筛分机 器。 9.一种根据权利要求1～8任一项所述的高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统的冲 洗方法， 其特 征在于， 所述冲洗方法包括如下步骤： (1)利用水电砂石系统中既有的高位水池和主输水管， 在所述筛分机器的正上方按照 由近到远间距 依次增大的方式布置若干根喷淋水 管； (2)所述喷淋水 管横跨安装在所述筛分机器的正上 方并保持同等高度； (3)设置出水点并安装喷嘴， 选取喷嘴的类型， 并根据计算模型 计算单根 所述喷淋水管上所述出水点的间隔间距， 使冲洗水流沿着所述筛分机器的宽度方向上刚好 完全覆盖整个所述筛分机器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115156141 A 2一种高效节水的新型水电砂石骨料冲洗系统及冲洗方 法 技术领域 [0001]本发明涉及到水电砂石处理技术领域， 具体涉及到一种高效节水的新型水电砂石 骨料冲洗系统及冲洗方法。 背景技术 [0002]水电站、 大坝等水利设施建设施工中需要消耗大量的砂石骨料。 砂石骨料的获取 多采用就地取材 的原则， 在施工地点附近开挖山体破碎岩体来制作骨料。 刚破碎的砂石表 面覆盖着过量的石粉， 需要在筛分机器上充分冲洗以使得骨料满足施工要求。 砂石冲洗用 水量通常是砂石料质量的1.0～1.2倍， 这就导致对水资源的巨大需求。 同时产生的大量砂 石废水也会带来严重的生态环境威胁， 工程上还面临废水零排放的巨大技术与成本压力。 在保障砂石骨料冲洗达标的基础上， 从源头减少砂石系统冲洗用水量是实现水资源节约和 降低水电工程废水 处理负荷与成本的关键前提。 因此有必要开发 高效节水的砂石骨料冲洗 系统。 [0003]当前砂石冲洗系统设计简易老旧。 以某水电站砂石系统为例， 砂石系统现场的筛 分机器宽度为3m， 长度为7m。 现有冲洗系统采用50mm直径水管， 长度3m， 沿筛分机器长度方 向上每间隔1m布置一排水管(共 六根)。 每根水管上间隔10c m开孔(水管下方并排开两个孔， 直径5mm， 开孔间隔为 10mm)。 水管距离筛网表 面垂直距离30cm。 冲洗系统出水点相对于筛 分 机器均匀分布， 数量高达180个。 考虑到现场冲洗系统总水压是一定的， 因此每个出水点的 水流水力形态为低流速的射流状态。 这就导致三个关键 问题， 一是筛分机器进料垂直方向 上的冲洗水流不能完全覆盖整个筛 分机器， 导致部 分砂石经过筛分机器时没有得到充分的 直接冲洗， 进而导致需要消 耗更多的水才能实现设定的砂石冲洗效果； 二是设置的出水点 数量过多导致水压分散， 进而导致单个出水点水流流速较慢， 冲洗效能不高， 没能充分发挥 高压水流的冲洗潜力； 三是砂石骨料进入筛分机器后， 较小粒径砂石会通过筛网进入下一 层， 进料端和出料端砂石量和冲洗难度差距明显， 因此均匀布置出水点会导致存在进料端 砂石多但冲洗用水不足， 出料端砂石少冲洗用水过量的矛盾现象。 上述三个问题均会导致 冲洗用水的利用效率低， 导 致总用水量增 加。 [0004]也有通过设置喷嘴的方式提升冲洗效果， 但是喷嘴的设置没有考虑节水效果， 既 增加了设备成本， 也浪费了较多的水资源。 比如中国实用新型专利(公开号： CN209753522U) 在2019年公开了一种天然砂砾石喷淋水洗装置， 通过喷淋管以及喷淋管下方均布的鸭嘴型 喷嘴的设置， 增大了清洗面积和清洗效率大大提高， 但是这种方式明显会增加用水量， 还需 要布置大量的喷 嘴。 发明内容 [0005]本发明的目的是针对现有技术存在的问题， 提供一种高效节水的新型水电砂石骨 料冲洗系统及冲洗方法。 [0006]为实现上述目的， 本发明采用的技 术方案是：说　明　书 1/5 页 3 CN 115156141 A 3