一种清除水面漂浮物的设备及使用方法

技术领域

本发明涉及城市水体治理维护技术领域，尤其涉及一种清除水面漂浮物的设备及使用方法。

背景技术

长江沿线城市内部及周边的公园一般有较多的小型湖泊、湿地、小型河道等水体，这些水体往往都存在漂浮物较多影响水体水质的问题，一般是采取人工清理方式，效率低、成本高，还往往清理不及时导致水体水质恶化；也有使用水面漂浮物清理机器人的，但机器人效率相对较低、费用昂贵、维护较为复杂，不便于大规模推广。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种清除水面漂浮物的设备及使用方法，此设备能够用于城市水体表面漂浮物的高效汇集和清理，替代传统的人工收集过程，进而有效提高了漂浮物收集效率；保证了水体的质量。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种清除水面漂浮物的设备，它包括用于给整个设备提供浮力支撑的浮力装置；

所述浮力装置的底部通过升降装置安装有用于对水体进行过滤的进水过滤装置；

所述进水过滤装置的底端与管道的一端相连通；

所述管道上安装有用于抽水的动力泵，在动力泵出水口的管道末端设置有出水口。

所述浮力装置包括多个浮力球，浮力球之间通过浮球支架固定相连并形成整体结构。

所述浮力球的上部设置有球面金属罩，球面金属罩与浮力球刚性连接，浮球支架与球面金属罩固定连接。

所述进水过滤装置包括位于外层的外筒，外筒的外侧与底部为封闭面，外筒的内部中心部位固定有内筒，内筒为中空型式，下部延伸出外筒底端面一段长度，并与管道固定相连，上部设有密封盖板，密封盖板与升降装置刚性连接，内筒在位于外筒内部的一段管壁上设置有过滤孔并形成网状过滤结构，进而实现过滤且过水目的；

外筒和内筒之间的环形腔布置安装有多个填充整个腔体的漂浮物过滤桶，所述漂浮物过滤桶的顶部为敞口结构，外侧为与外筒的内壁相贴合的外侧弧形封闭面，内侧为与内筒的外壁相贴合的内侧弧形面，两侧以及底面为封闭板结构，内侧弧形面采用网状过滤结构。

所述外筒的外侧壁上设置有液位测量装置，用于实时测量其所在位置的水深，并与控制器电性连接，实时计算外筒上部边缘与水面的距离，控制器根据设置的参数控制升降装置伸长或者收缩。

所述升降装置为电控液压结构，由控制器控制其伸长或收缩，升降装置底部与进水过滤装置的内筒的盖板刚性连接，顶部与支架刚性连接，通过伸长或收缩控制进水过滤装置在水下的深度。

所述漂浮物过滤桶采用可拆卸方式安装在外筒和内筒之间，每个漂浮物过滤桶均设置活动提手，以方便安装和取出；

所述漂浮物过滤桶共有四组，且外筒的内壁上加工有用于对漂浮物过滤桶进行限位的卡槽，漂浮物过滤桶采用塑料或金属材质。

所述外筒上部边缘一圈设置挡水板和导水带；在每两个漂浮物过滤桶之间的缝隙对应的外筒位置设置挡水板，共4个挡水板，挡水板刚度大不易弯曲变形，采用塑料或金属材质，挡水板设置高度要确保其上部在任何工况下都高于水面，但低于支架的高度；在挡水板之间设置导水带，导水带的宽度小于外筒和内筒之间的间距，导水带为柔软易变形材料材质；挡水板和导水带之间连接且不漏水，挡水板和导水带均与外筒上缘紧密连接不漏水；导水带在水力作用下向内侧倾倒并垂入漂浮物过滤桶内，形成4个过水槽，水从导水带上越过漂浮物过滤桶与外筒之前的间隙进入漂浮物过滤桶内，挡水板保持导水带的两侧维持在较高位置，避免水流进入两个漂浮物过滤桶之间的缝隙，确保水携带漂浮物全部进入漂浮物过滤桶；

通过在漂浮物过滤桶内设置网状漂浮物收集袋，待漂浮物装满后直接提出，再装上新的网状漂浮物收集袋。

所述动力泵应为变频的泵，动力泵由控制器控制启动，在内筒内设置液位计，液位计与控制器电性连接，并能够设置参数，液位达到设定高度时控制器启动动力泵，并随着液位变化调整动力泵的频率，液位越高频率越高，当液位过低或进水量小导致动力泵频繁开启关闭时证明此时漂浮物过滤桶已经被漂浮物填满，停止动力泵的启动，且此参数一次设定后，以后使用无特殊情况不再调整设置；

所述管道为软管以方便弯曲，且进水过滤装置和动力泵之间的管道应能承受较大的内部负压不会被吸瘪，动力泵与出水口之间的管道应能承受较大的内部正压不会爆管；

所述出水口能够根据需要设定，如需增氧，将其设置为向上的喷泉形式；如需增加水体流动性，将其设置为定向喷射形式。

一种清除水面漂浮物的设备的使用方法， 包括以下步骤：

步骤1：调查拟清除水面漂浮物的水体的情况，规划进水过滤装置和出水口的布置位置，选取合适长度的管道；

步骤2：按照设定的位置布置好本设备，并使用钢管、地螺丝及绳索牵引方式固定本设备；

步骤3：在控制器设置外筒上缘的上部水深，控制器控制升降装置进行调整，使外筒边缘的上部水深达到设定深度；对动力泵启动参数进行设置或确认；

步骤4：启动总电源，水流携带漂浮物进入进水过滤装置中的漂浮物过滤桶，漂浮物过滤桶将漂浮物过滤，水透过网状过滤结构进入内筒，从内筒进入管道，当内筒中的水位达到设定位置时，动力泵自动启动，动力泵将水从出水口打出，水体的水流携带漂浮物向进水过滤装置流动，然后携带漂浮物进入进水过滤装置中的漂浮物过滤桶，并保持持续循环；

步骤5：随着漂浮物在漂浮物过滤桶中聚集，进水过滤装置重量增加，外筒边缘的上部水深超过设定值，控制器控制升降装置收缩，使得浮力装置入水体积增加、浮力增大，进水过滤装置整体上升，进水过滤装置的外筒边缘的上部水深回归到设置范围内；

步骤6：随着频繁漂浮物在漂浮物过滤桶中积聚，导致进入到内筒中的水量减少，内筒中的水位降低，控制器控制动力泵降低频率；当漂浮物基本装满漂浮物过滤桶时，进入内筒中的水量减少，动力泵开启关闭越来越频繁，当频繁开启关闭达到设定频率时，控制器控制切断动力泵电源；

步骤7：关闭总电源，取出漂浮物过滤桶，倾倒漂浮物后将漂浮物过滤桶重新装入进水过滤装置，然后根据需要再次启动总电源。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用本发明设备能够用于城市水体表面漂浮物的高效汇集和清理，替代传统的人工收集过程，进而有效的提高了漂浮物收集效率；保证了水体的质量。

2、通过采用上述的浮力装置，能够用将整个设备进行吊装相连，使其位于水体表面附近位置，以实现漂浮物清除。

3、通过进水过滤装置用于对漂浮物进行收集。

4、通过单独布置的漂浮物过滤桶能够方便在漂浮物满之后，将其取出，以便继续使用。

5、通过液位测量装置便于自动检测水位，进而控制外筒的高度，以达到最佳的漂浮物吸入效果，进而实现自动化控制的目的。

6、通过上述的动力泵能够实现整个漂浮物清理的自动化运行。

7、通过上述的出水口增强了整个设备的适应性和可用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的设备主视图。

图2为本发明的设备俯视图。

图3为本发明的使用过程原理图。

图中：浮力球1、浮球支架2、升降装置3、外筒4、液位测量装置5、漂浮物过滤桶6、内筒7、管道8、动力泵9、出水口10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-3，一种清除水面漂浮物的设备，它包括用于给整个设备提供浮力支撑的浮力装置；所述浮力装置的底部通过升降装置3安装有用于对水体进行过滤的进水过滤装置；所述进水过滤装置的底端与管道8的一端相连通；所述管道8上安装有用于抽水的动力泵9，在动力泵9出水口的管道末端设置有出水口10。通过采用本发明设备能够用于城市水体表面漂浮物的高效汇集和清理，替代传统的人工收集过程，进而有效的提高了漂浮物收集效率；保证了水体的质量。具体使用过程中，通过动力泵9在进水过滤装置产生吸力，将带有漂浮物的水体整体吸入到进水过滤装置内部，并在出水口10出排出，进而实现漂浮物收集的目的。

进一步的，所述浮力装置包括多个浮力球1，浮力球1之间通过浮球支架2固定相连并形成整体结构。通过采用上述的浮力装置，能够用将整个设备进行吊装相连，使其位于水体表面附近位置，以实现漂浮物清除。

进一步的，所述浮力球1的上部设置有球面金属罩，球面金属罩与浮力球1刚性连接，浮球支架2与球面金属罩固定连接。通过上述的连接结构保证了整个装置的结构稳定和可靠性，保证其具有足够的结构强度。

进一步的，所述进水过滤装置包括位于外层的外筒4，外筒4的外侧与底部为封闭面，外筒4的内部中心部位固定有内筒7，内筒7为中空型式，下部延伸出外筒4底端面一段长度，并与管道8固定相连，上部设有密封盖板，密封盖板与升降装置3刚性连接，内筒7在位于外筒4内部的一段管壁上设置有过滤孔并形成网状过滤结构，进而实现过滤且过水目的。通过进水过滤装置用于对漂浮物进行收集。

进一步的，外筒4和内筒7之间的环形腔布置安装有多个填充整个腔体的漂浮物过滤桶6，所述漂浮物过滤桶6的顶部为敞口结构，外侧为与外筒4的内壁相贴合的外侧弧形封闭面，内侧为与内筒7的外壁相贴合的内侧弧形面，两侧以及底面为封闭板结构，内侧弧形面采用网状过滤结构。通过单独布置的漂浮物过滤桶6能够方便在漂浮物满之后，将其取出，以便继续使用。

进一步的，所述外筒4的外侧壁上设置有液位测量装置5，用于实时测量其所在位置的水深，并与控制器电性连接，实时计算外筒4上部边缘与水面的距离，控制器根据设置的参数控制升降装置3伸长或者收缩。通过液位测量装置5便于自动检测水位，进而控制外筒4的高度，以达到最佳的漂浮物吸入效果，进而实现自动化控制的目的。

进一步的，所述升降装置3为电控液压结构，由控制器控制其伸长或收缩，升降装置3底部与进水过滤装置的内筒7的盖板刚性连接，顶部与支架2刚性连接，通过伸长或收缩控制进水过滤装置在水下的深度。通过上述的升降装置3以便于实现自动化控制过程。

进一步的，所述漂浮物过滤桶6采用可拆卸方式安装在外筒4和内筒7之间，每个漂浮物过滤桶6均设置活动提手，以方便安装和取出。进而增强了其使用的灵和性。

进一步的，所述漂浮物过滤桶6共有四组，且外筒4的内壁上加工有用于对漂浮物过滤桶6进行限位的卡槽，漂浮物过滤桶6采用塑料或金属材质。

进一步的，所述外筒4上部边缘一圈设置挡水板和导水带；在每两个漂浮物过滤桶6之间的缝隙对应的外筒位置设置挡水板，共4个挡水板，挡水板刚度大不易弯曲变形，采用塑料或金属材质，挡水板设置高度要确保其上部在任何工况下都高于水面，但低于支架2的高度；在挡水板之间设置导水带，导水带的宽度小于外筒4和内筒7之间的间距，导水带为柔软易变形材料材质；挡水板和导水带之间连接且不漏水，挡水板和导水带均与外筒上缘紧密连接不漏水；导水带在水力作用下向内侧倾倒并垂入漂浮物过滤桶6内，形成4个过水槽，水从导水带上越过漂浮物过滤桶6与外筒4之前的间隙进入漂浮物过滤桶6内，挡水板保持导水带的两侧维持在较高位置，避免水流进入两个漂浮物过滤桶6之间的缝隙，确保水携带漂浮物全部进入漂浮物过滤桶6。

进一步的，通过在漂浮物过滤桶6内设置网状漂浮物收集袋，待漂浮物装满后直接提出，再装上新的网状漂浮物收集袋。

进一步的，所述动力泵9应为变频的泵，动力泵由控制器控制启动，在内筒7内设置液位计，液位计与控制器电性连接，并能够设置参数，液位达到设定高度时控制器启动动力泵9，并随着液位变化调整动力泵9的频率，液位越高频率越高，当液位过低或进水量小导致动力泵9频繁开启关闭时证明此时漂浮物过滤桶6已经被漂浮物填满，停止动力泵的启动，且此参数一次设定后，以后使用无特殊情况不再调整设置。通过上述的动力泵9能够实现整个漂浮物清理的自动化运行。

进一步的，所述管道8为软管以方便弯曲，且进水过滤装置和动力泵9之间的管道应能承受较大的内部负压不会被吸瘪，动力泵9与出水口之间的管道应能承受较大的内部正压不会爆管。通过上述的管道8保证了整个设备正常的运行。

进一步的，所述出水口10能够根据需要设定，如需增氧，将其设置为向上的喷泉形式；如需增加水体流动性，将其设置为定向喷射形式。通过上述的出水口10增强了整个设备的适应性和可用性。

实施例2：

一种清除水面漂浮物的设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：调查拟清除水面漂浮物的水体的情况，规划进水过滤装置和出水口10的布置位置，选取合适长度的管道8；

步骤2：按照设定的位置布置好本设备，并使用钢管、地螺丝及绳索牵方式固定本设备；

步骤3：在控制器设置外筒4上缘的上部水深，控制器控制升降装置3进行调整，使外筒4边缘的上部水深达到设定深度；对动力泵9启动参数进行设置或确认；

步骤4：启动总电源，水流携带漂浮物进入进水过滤装置中的漂浮物过滤桶6，漂浮物过滤桶6将漂浮物过滤，水透过网状过滤结构进入内筒7，从内筒7进入管道8，当内筒7中的水位达到设定位置时，动力泵9自动启动，动力泵9将水从出水口10打出，水体的水流携带漂浮物向进水过滤装置流动，然后携带漂浮物进入进水过滤装置中的漂浮物过滤桶6，并保持持续循环；

步骤5：随着漂浮物在漂浮物过滤桶6中聚集，进水过滤装置重量增加，外筒4边缘的上部水深超过设定值，控制器控制升降装置3收缩，使得浮力装置入水体积增加、浮力增大，进水过滤装置整体上升，进水过滤装置的外筒4边缘的上部水深回归到设置范围内；

步骤6：随着频繁漂浮物在漂浮物过滤桶6中积聚，导致进入到内筒7中的水量减少，内筒7中的水位降低，控制器控制动力泵9降低频率；当漂浮物基本装满漂浮物过滤桶6时，进入内筒7中的水量减少，动力泵9开启关闭越来越频繁，当频繁开启关闭达到设定频率时，控制器控制切断动力泵9电源；

步骤7：关闭总电源，取出漂浮物过滤桶6，倾倒漂浮物后将漂浮物过滤桶6重新装入进水过滤装置，然后根据需要再次启动总电源。

进一步的，在步骤6，可设置信息无线传输装置，当控制器控制切断动力泵9电源，控制器同步发送信息至工作人员手机，提示清理漂浮物过滤桶6。