船舶橡膠帶式垃圾收集裝置的設(shè)計和應(yīng)用

摘要：橡膠帶式垃圾收集裝置是船舶在內(nèi)河收集垃圾裝置的一種，本文主要分析橡膠帶式垃圾收集裝置在實際使用中存在的問題及解決措施。

關(guān)鍵詞：船舶；橡膠輸送帶機；分流導(dǎo)向裝置；浪涌和漩渦；應(yīng)用

Design and Application of Rubber Belt Type Garbage Collection

Device for Ships

LIU Yong qiang

( Foshan Nanhai Zhufeng Shipbuilding Co.，Ltd. Foshan 528244 )

Abstract: Rubber belt type garbage collection device is one kind of garbage collection device for ships in the inland river. This paper mainly analyzes the problems and solutions in the application of rubber belt type garbage collection device.

Keywords: Ship; Rubber belt conveyer machine; Distribution and direction device; Surge and whirlpool; Application

1橡膠帶式垃圾收集裝置工作原理

現(xiàn)狀：隨著政府環(huán)保部門對江河環(huán)保工作的加強，河面漂浮垃圾打撈已成為江河環(huán)保工作的一項重要內(nèi)容。河面漂浮垃圾打撈，從早期的船上人工打撈，發(fā)展到現(xiàn)在采用機械式打撈，橡膠輸送帶式垃圾收集裝置就是機械式收集裝置的一種。

橡膠帶式垃圾收集裝置工作原理：在分體船中間安裝一套橡膠帶輸送機，在船舶尾部設(shè)置垃圾收集艙。船舶航行時，啟動橡膠帶輸送機，漂浮在河面上的垃圾在船舶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)作用下，匯集于船舶中間而流向輸送機的橡膠帶面，運轉(zhuǎn)著的橡膠帶就可以把垃圾運送到垃圾收集艙里。

2收集裝置在設(shè)計中需解決的問題

橡膠帶式垃圾收集裝置在設(shè)計中，必須有效解決以下三個問題。

1）工作時，橡膠帶輸送機前端是沉入水中，船舶在航行時，輸送帶對水流產(chǎn)生阻擋作用，在輸送帶的前方自然產(chǎn)生浪涌現(xiàn)象，漂浮的垃圾很難漂浮到輸送帶面，造成垃圾收集困難。

2）為了更好把船舶前方漂浮垃圾匯集到船舶中間的膠帶輸送機，船體設(shè)計時，在船舶兩分體內(nèi)側(cè)的首、尾端一段都采用前寬后窄“V”型結(jié)構(gòu)（見圖1）。這樣，雖然有利于垃圾的匯集，但同時形成船舶兩分體中間的水流流速增大，在輸送帶阻擋水流的作用下，輸送帶的前方容易產(chǎn)生渦流。由于渦流的形成，漂浮的垃圾容易在渦流的作用下從輸送帶下方流走，形成垃圾收集不徹底。

3）輸送帶安裝在船舶兩分體中間，輸送帶與船舶兩分體的內(nèi)側(cè)之間留有空間。由于輸送帶對水流的阻擋作用，輸送帶兩側(cè)空間的水流流速會增大，同樣會造成部份漂流垃圾從輸送帶兩側(cè)流走，造成垃圾收集不徹底。

3設(shè)計與應(yīng)用

圖1垃圾收集裝置圖所示是我公司生產(chǎn)的“城管保潔船”，共14艘，船東是廣州市城市管理綜合執(zhí)法局水上市容環(huán)境衛(wèi)生分局。船舶為分體式，兩分體中間安裝一臺橡膠帶輸送機，輸送機后端鉸接安裝在船體上，前端設(shè)置升降機構(gòu)，船舶尾部設(shè)置垃圾艙。兩分體內(nèi)側(cè)的首、尾端部均形成“V”型結(jié)構(gòu)，這有利于船舶航行時，漂浮垃圾匯集在船舶兩分體中間。工作時，輸送機前端沉于水中。在設(shè)計時，針對如何解決橡膠帶式垃圾收集容易產(chǎn)生浪涌和渦流而導(dǎo)致垃圾收集困難和不徹底等問題進行分析研究，確定在輸送帶前端設(shè)置了分流導(dǎo)向裝置，該裝置由圖中的導(dǎo)流板部件5、分隔板部件6、側(cè)導(dǎo)流擋板部件7和防測漏擋板部件8組成。現(xiàn)分別對該機構(gòu)各構(gòu)件的功能進行分析陳述。

1）導(dǎo)流板部件5、分隔板部件6的功能

設(shè)置導(dǎo)流板和分隔板主要是減小流經(jīng)橡膠輸送帶面的水流量，并將輸送帶上下水流分開，從而解決輸送帶前方產(chǎn)生的浪涌和漩渦，使漂浮的垃圾能有效地到達輸送機的橡膠帶面，橡膠輸送帶上下方水流量計算如下表1和表2。

從表2計算及分析可知，分隔板產(chǎn)生以下功能：

① 減少流經(jīng)輸送帶面的水流量，從而減少浪涌。

② 將輸送帶上、下方水流分開，水流的渦流不容易產(chǎn)生。

以上的功能及借助導(dǎo)流板的作用，使漂浮垃圾借助水流很容易到達輸送帶面。

2）側(cè)導(dǎo)流擋板部件7和防測漏擋板部件8的功能

① 側(cè)導(dǎo)流擋板部件7的功能

船舶兩分體內(nèi)側(cè)距離為1.50 m，輸送機橡膠帶寬為1.20 m，為了使進入船舶兩分體內(nèi)側(cè)的垃圾匯集在輸送帶寬度范圍內(nèi)，在輸送機被動輪前方設(shè)置側(cè)導(dǎo)流擋板。

② 防測漏擋板部件8的功能

輸送帶兩邊距離船體兩分體內(nèi)側(cè)各有150 mm空間，這空間成為輸送帶面的水流分流渠道，使已到達輸送帶面的垃圾在兩側(cè)水流作用下離開輸送帶面而流回河里。為此，在輸送帶兩側(cè)設(shè)置了側(cè)擋板，有效地解決垃圾測漏問題。

4其它輔助設(shè)施

1）橡膠輸送帶需設(shè)置一定數(shù)量和孔徑的疏水孔，以便把輸送帶面的水快速疏排回河里，垃圾能有效地輸送到垃圾艙，同時可減少船舶航行阻力。

2）橡膠輸送帶相隔一定距離設(shè)置橫擋板，高約15 mm，以防止圓形狀的垃圾滾回河里。

5說明

1）本船在輸送帶前端設(shè)置了分流導(dǎo)向裝置的垃圾收集裝置，經(jīng)過實船試驗，在船舶有效寬度的范圍內(nèi)，漂浮在河面的垃圾收集率達到95％以上，不同形狀的垃圾，包括礦泉水瓶和酒瓶等圓柱狀垃圾都能收集。

2）佛山市南海珠峰造船有限公司已將“城管保潔船”中的“分流導(dǎo)向裝置”向國家專利局申請“實用專利”，并已受理。