CN103576703A - 水量计量与调节一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水量计量与调节一体化装置，包括设置在箱体壁上的进水管和计量出水管及旁路出水管，箱体内设有三角堰，箱体内与三角堰并排的设置有一插板结构；箱体内、位于进水管与三角堰之间按照垂直于进水管的轴向方向布置有多道相互平行的过水隔板；插板结构包括固定板和活动板，固定板上设有卡槽，活动板通过卡槽固定，活动板与固定板之间为贴合关系，活动板相对于固定板的上下位置为可调；过水隔板和活动板上均设有过水孔；沿进水管依次经多道过水隔板和三角堰后至计量出水管形成有第一渠道；沿进水管依次经多道过水隔板和活动板后至旁路水管形成有第二渠道。本发明可以快速消除进水的湍流，使出水水面平稳。

Description

水量计量与调节一体化装置

技术领域

本发明涉及一种用于环境保护污水治理方面的配套设备，尤其涉及一种适用于小型污水的计量设备。

背景技术

现今，在工业生产用水、自来水处理、污水处理等多处地方需用到水量的计量与控制。例如，在污水生化处理工艺中，调节池收纳瞬时来水，后续的生化处理需按照小时设计流量连续稳定运行，为此，需在提升泵出水端连接阀门和计量设备，通过阀门的开启度调节流量。目前常用的计量设备有巴氏计量槽、电磁流量计、薄壁堰等。

巴氏计量槽：对施工技术要求高，施工质量不好会影响测量精度。计量槽需土建施工，其上游与下游渠道的直线段均有长度要求，计量槽颈部有一较大坡底的底，颈部后的扩大部分则具有较大的反坡，导致整个计量装置体积过大，费用过高。

电磁流量计：①目前还不能用来测量导电率很低的液体介质。对石油制品或有机溶剂等还无能为力。②由于测量管绝缘衬里材料受温度限制，目前工业电磁流量计还不能测量高温流体。③受流速分布影响，在轴对称分布条件下流量信号与平均流速成正比，所以前后必须有一定长度的直管段。④易受外界电磁干扰影响，安装时要求变送器附近不应有电动机、变压器等强磁场或强电场。⑤为满足流量计对流速范围的要求，并需变送器内充满水，否则产生误差，有时需要对管道进行变径处理，即管径大、表径小，安装连接时传感器前后要加接异径管。⑥测量信号往往与设备开启关联，任何一个失误动作将会造成无法弥补的损失。⑦目前电磁流量计价格较贵，需精心保养，难于维修。

薄壁堰：薄壁堰需上游渠道平直段较长，有时需土建施工，渠道需平整顺直，施工精度较高，否则容易产生湍流，降低测量精度。导致占地较大，费用过高。

总体计量设备的不足：计量设备只有计量功能，无法调节控制水量，必须与阀门结合，利用阀门的开启度结合计量设备测量值，方能有效控制水量。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种水量计量与调节一体化装置，本发明基于薄壁堰中的三角堰计量原理，在装置中形成有两组并联的渠道，一组渠道是旁路出水，一组渠道通过三角堰计量水量。三角堰是固定计量槽，而旁路出水通过位置可调的活动板调节过水孔高度，从而控制三角堰堰上水深，即控制三角堰出水量，多余的水则从旁路排出。另外，为了有效地减少三角堰上游所需的平直段，本发明装置中通过加设过水隔板、并控制过水隔板上过水孔高度，从而加快消除进水的湍流，使出水水面平稳。

为了解决上述技术问题，本发明一种水量计量与调节一体化装置，包括箱体，所述箱体的第一侧壁上设有进水管，与第一侧壁相对的第二侧壁上设有计量出水管，所述箱体内设有三角堰，与第一侧壁相邻的侧壁上设有旁路出水管，所述箱体内与所述三角堰并排的设置有一插板结构；所述箱体内、位于进水管与三角堰之间按照垂直于进水管的轴向方向布置有多道相互平行的过水隔板；所述插板结构包括固定板和活动板，所述固定板上设有卡槽，所述活动板通过卡槽固定，所述活动板与所述固定板之间为贴合关系，所述活动板相对于所述固定板的上下位置为可调；所述过水隔板和活动板上均设有过水孔；沿所述进水管依次经多道过水隔板和三角堰后至所述计量出水管形成有第一渠道；沿所述进水管依次经多道过水隔板和活动板后至旁路水管形成有第二渠道。

本发明水量计量与调节一体化装置，所述箱体的顶部可以设有盖体；所述盖体通过合页与所述箱体固定。相邻两道过水隔板上过水孔的位置是交错的。所述箱体为立方体。所述进水管、计量出水管和旁路出水管的管口处均设有外接法兰。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过在箱体内增加用于消除湍流的隔板，可以大大减少了上游渠道平直段，且三角堰堰后无平直段长度要求，因而可在短距离内应用。

（2）本发明计量装置与整台处理设备的开启无信号关联，并且不存在异径管加接问题，因而，可独立工作，安装简便。

（3）结构简单，部件数量少，维修、清理容易，保养维护费用较低。

（4）在保证提升设备稳定运行的前提下，本发明的计量装置只需一次调节，定期检查即可，不需人工实时监测。

（5）由于本发明装置集成了调节和计量的功能，省掉了阀门，节约了一次性投资和阀门的日常维护与更换的费用。

（6）只需根据设计流量一次性选择提升泵即可。

附图说明

图1是本发明水量计量与调节一体化装置的俯视图；

图2是本发明水量计量与调节一体化装置顶部盖体的平面图；

图3是图1中A-A位置剖面图，以反应其中第一渠道的形成；

图4是图1中B-B位置剖面图，以反应过水隔板41上部过水孔的位置；

图5是图1中C-C位置剖面图，以反应过水隔板42下部过水孔的位置；

图6-1是图1中D-D位置剖面图，以反应三角堰及与其并排设置的插板结构示意图；

图6-2是图1中活动插板的侧面图；

图7是图1中E-E位置剖面图，以反应三角堰及插板结构中卡槽的结构；

图8是图1中F-F位置剖面图，以反应旁路出水管的位置。

图中：

1-主体，2-进水管外接法兰，3-进水管，41、42、43-过水隔板，51-固定板，52-活动板、53-卡槽、6-旁路出水管，7-旁路出水管外接法兰，8-三角堰9-计量出水管，10-计量出水管外接法兰，11-合页，12-提手，13-螺栓，50-过水孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1所示，本发明一种水量计量与调节一体化装置，包括箱体1，如图1、图3所示，所述箱体1为立方体，所述箱体1的顶部设有盖体；所述盖体通过合页11与所述箱体1固定，如图2所示，所述箱体1的第一侧壁上设有进水管3，与第一侧壁相对的第二侧壁上设有计量出水管9，所述箱体1内设有三角堰8，与第一侧壁相邻的侧壁上设有旁路出水管6如图1所示。与所述三角堰8并排的设置有一插板结构，所述箱体1内、位于进水管3与三角堰8之间按照垂直于进水管的轴向方向布置有多道相互平行的过水隔板，如图3所示，相邻两道过水隔板上过水孔的位置是交错的。所述插板结构包括固定板51和活动板52，所述固定板51上设有卡槽53，所述活动板52通过卡槽53固定，所述活动板52与所述固定板51之间为贴合关系，如图6-1、图6-2和图7所示，所述活动板52相对于所述固定板51的上下位置为可调；所述过水隔板和活动板52上均设有过水孔50，如图4至图7所示；沿所述进水管3依次经多道过水隔板和三角堰后至所述计量出水管9形成有第一渠道；沿所述进水管3依次经多道过水隔板和活动板后至旁路水管6形成有第二渠道，如图3和图8所示。所述进水管3通过进水管外接法兰2连接至进水泵，计量出水管9通过计量出水管外接法兰10与下道工序的设备相连，旁路出水管6通过旁路出水管外接法兰7与相关设备相连。

本发明水量计量与调节一体化装置是基于薄壁堰中的三角堰计量原理，在一台装置中并联了第一渠道和第二渠道，其中，第一渠道实现通过三角堰8计量水量，第二渠道是旁路出水通道，三角堰8是固定计量槽，而旁路出水通过位置可调的活动板来调节过水孔高度，从而控制三角堰8堰上水深，即控制三角堰出水量，而多余的水则从旁路出水管6排出。为了有效的减少三角堰8上游所需的平直段，本发明中通过加设过水隔板41、42、43来控制过水孔高度，加快消除进水的湍流，使出水水面平稳。

实施例，以提升泵参数：流量12m³/h，扬程8m，功率0.75kw，一用一备，为例，其中，箱体1的规格为650mm×550mm×600mm，根据不同处理规模调整大小尺寸；进水管3及进水管外接法兰2，DN50，根据情况确定管径、数量；过水隔板41的整体尺寸为550mm×600mm，其上部过水孔尺寸为260mm×350mm；过水隔板42的整体尺寸为550mm×600mm，其下部过水孔尺寸为550mm×120mm；过水隔板43尺寸为550mm×150mm；固定板51尺寸为220mm×200mm；活动板52尺寸为210mm×350mm，其上部过水孔的尺寸为160mm×120mm；卡槽设置在固定板的两边30mm×600mm-2个；旁路出水管及旁路出水管外接法兰DN100；计量出水管及外接法兰DN100。

本实施例实现静态流程如下：

水流经进水管3从上部进入装置的箱体1内；经过水隔板41上部的260mm×350mm过水孔、过水隔板42下部的550mm×120mm过水孔和550mm×150mm过水隔板43的上部，通过上述三道过水隔板41、42、43控制过水孔高度进行整流、消能，消除进水的湍流。从过水隔板42后分为并联的两组渠道，即：沿所述进水管3依次经过水隔板41、42、43和三角堰后至所述计量出水管9形成有第一渠道；沿所述进水管3依次经过水隔板41、42、43和活动板后至旁路水管6形成有第二渠道。通过调节活动板52的过水孔高度，进而控制三角堰8的堰上水深，即计量出水量。三角堰出水量的计量是根据堰上水面高度与水量对照表确定三角堰出水经计量出水管9（计量出水管9通过计量出水管外接法兰10与后续处理装置相连）进入后续工序，分流的水经旁路出水管6（旁路出水管6通过旁路出水管外接法兰7与其他相关工序的设备相连）回流至前道工序或者跨越至别的工序，视具体情况确定。

本发明具有以下特点：

（1）可根据水质特性选择不同材质加工制作，不受液体电导率、温度等性质的影响。

（2）增加了消除湍流的隔板，大大减少了上游渠道平直段，且三角堰堰后无平直段长度要求，因而可在短距离内应用。

（3）无外界应用环境要求，可在室外或室内，可根据情况选择加盖与否。

（4）与设备开启无信号关联，无异径管加接问题。

（5）加工制作简单，价格大大降低，维修、清理容易，保养维护费用较低。

（6）只要提升设备稳定运行，计量装置只需一次调节，定期检查即可，不需人工实时监测。

（7）装置于调节和计量与一身，省掉阀门，节约了一次性投资和阀门的日常维护与更换费用。

（8）只需根据设计流量一次性选择提升泵即可。例如在投产初期产水量较少，随用水量的逐步增加，其废水量也逐步增加；或者有的企业根据产品不同时期生产量不同，其水量也不同。再此情况下，每段时期的日处理量会有所变化，用此装置只需调节插板使三角堰过水量满足所需的处理量即可，而无需配备不同型号的泵，或者用阀门调节水量会影响泵的工况。

尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种水量计量与调节一体化装置，包括箱体（1），所述箱体（1）的第一侧壁上设有进水管（3），与第一侧壁相对的第二侧壁上设有计量出水管（9），所述箱体（1）内设有三角堰（8），其特征在于，

与第一侧壁相邻的侧壁上设有旁路出水管（6），

所述箱体（1）内与所述三角堰（8）并排的设置有一插板结构；

所述箱体（1）内、位于进水管（3）与三角堰（8）之间按照垂直于进水管的轴向方向布置有多道相互平行的过水隔板（41、42、43）；

所述插板结构包括固定板（51）和活动板（52），所述固定板（51）上设有卡槽（53），所述活动板（52）通过卡槽（53）固定，所述活动板（52）与所述固定板（51）之间为贴合关系，所述活动板（52）相对于所述固定板（51）的上下位置为可调；

所述过水隔板和活动板（52）上均设有过水孔（50）；

沿所述进水管（3）依次经多道过水隔板和三角堰后至所述计量出水管（9）形成有第一渠道；

沿所述进水管（3）依次经多道过水隔板和活动板后至旁路水管（6）形成有第二渠道。

2.根据权利要求1所述水量计量与调节一体化装置，其特征在于，所述箱体（1）的顶部设有盖体；所述盖体通过合页（11）与所述箱体（1）固定。

3.根据权利要求1所述水量计量与调节一体化装置，其特征在于，相邻两道过水隔板上过水孔的位置是交错的。

4.根据权利要求1所述水量计量与调节一体化装置，其特征在于，所述箱体（1）为立方体。

5.根据权利要求1所述水量计量与调节一体化装置，其特征在于，所述进水管（3）、计量出水管（9）和旁路出水管（6）的管口处均设有外接法兰。

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