CN104131615B - 一种提升真空抽吸污物深度的方法和提升抽吸深度的真空污物抽吸车具 - Google Patents

Abstract

本发明一种提升真空抽吸污物深度的方法和提升抽吸深度的真空污物抽吸车具,属运载车具技术领域，本发明利用气体密度小的特性，采用向真空抽吸液固两相污物过程中受控喷射注入压缩空气的方法，使吸入的污物成为密度较小的污水、污泥、气体三相流混合物，从而提升真空吸污抽吸深度；将三相流加注混合吸嘴体的注气管道下端注气喷口与真空污物抽吸车具的污物吸口联通，其上端与配气接头对应端连接；压缩空气系统设置或独立于本车，受控压缩空气经喷口喷入真空吸污车具抽吸的两相污物流中,形成密度小于1g/cm³的液、固、气三相流，从而使该类污物抽吸车具的有效吸程提升到距地面14米或更深，提高工作效率，并利于城市排污管网系统向更深层地下发展。

Description

一种提升真空抽吸污物深度的方法和提升抽吸深度的真空污物抽吸车具

技术领域

本发明一种提升真空抽吸污物深度的方法和提升抽吸深度的真空污物抽吸车具,属运载车具技术领域，具体涉及市政地下排污管道专用真空吸污车技术及车具。

背景技术

目前用于城市地下排污管道污水、污泥抽吸，清洗和疏通的专用设备真空真空吸污车和联合作业疏通车的有效吸程一般是6米，参见真空真空吸污车国家标准GB/T8531.2，其理论依据是：

真空吸污的工作原理是用真空泵使车载贮污罐产生真空，由污水、污泥组成的液体、固体二相流在大气压强的作用下沿管道被压入贮污罐内。

真空吸污高度计算式为

$h=\frac{p}{{\mathrm{\ρ}}_g}---\left(1\right)$

式中：h—抽吸高度m

p—大气压强100kpa

g—重力加速度9.8n/kg

ρ—污水、污泥二相流混合物密度g/cm³

从(1)中可以看出，对于一个地区相同海拔高度而言，大气压强P和重力加速度g均为定值，对于我国广大的平原地区来说，P值约为100kpa,g为9.8n/kg,而ρ是水和污泥的混合物密度；水的密度为1g/cm³,污泥主要由进泥沙组成，其密度约为1.5g/cm³,一般真空真空吸污车抽吸的污水中含泥沙约0～30％,即污水、污泥混合物的ρ值约为1～1.12g/cm²。

代入(1)式得出h≈10～8.9m

也就是说当污水中不含泥沙时两相流ρ值最小，理论吸深最大约为10m，当污水中含泥沙30％时两相流ρ值约为1.12g/cm³,理论吸深为8.9m.由于真空吸污车的吸污罐吸口距地面约为2～2.5m,因此普通真空吸污车能正常抽吸的最大距地面深度约为6m。一般实际使用时要控制在5m以内。因此，城市地下排污管道系统的埋深一般控制在距地表深度为6米以内，埋深超过6米的地下排污管道系统要进行疏通和污泥清理，只能靠人工进行.在深度超过6米甚至十几米的地下排污管道中进行人工清除污水、污泥作业，其工作环境十分恶劣，不但劳动强度大、效率低而且充满危险。

但随着现代城市建设的不断发展，对城市地下排污管道系统的要求越来越高，排污系统纵横交错、排污管网的埋深也越来越深，现有技术真空真空吸污车越来越无法满足市政环卫的工作需求，迫切需要寻求提升真空真空吸污车抽吸深度的方法，并急需开发抽吸深度可以达到14米以上的具有超深抽吸能力的真空吸污车，以满足需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种提升真空抽吸污物深度的方法和提升抽吸深度的真空污物抽吸车具，使真空吸污车具的有效吸程由距地面约6米深，提升至距地面14米或大于14米深；并减轻工人的劳动强度，降低作业成本和提高真空吸污车具的工作效率。

本发明技术方案：

一、本发明一种提升真空抽吸污物深度的方法，利用气体密度较液相、固相密度低的特性，通过向真空吸污抽吸系统的污水、污泥液固二相流中受控喷射注入压缩空气，将所抽吸的密度相对较大的液、固二相流混合物，按设定降低成为密度相对较小的均匀液、固、气三相流混合物，从而提升真空吸抽污物的深度，其具体方法是：通过压缩空气加注系统向真空抽吸系统的液、固二相污物流中，受控喷射注入压缩空气，使所抽吸的液、固二相污物流由较高密度降低为密度低于1g/cm³的液固气三相均匀污物流，该液固气三相污物混合流在真空负压的作用下，通过真空抽吸系统将二相污物抽吸深度提升至14米深或更深。

所述压缩空气加注系统，由压缩空气供给系统和三相流加注混合吸嘴体组成，所述三相流加注混合吸嘴体，其上端与真空抽吸系统连接，其下部是液固二相污物吸口，压缩空气加注喷口与液固二相污物吸口联通；压缩空气供给系统提供的压缩空气流受控经输气管与三相流加注混合吸嘴体的配气接头对应连接，通过三相流加注混合吸嘴体的压缩空气加注喷口，向密度较高的液固二相污物流中受控喷射加注压缩空气，在液固二相污物流中产生气泡，形成密度较低的均匀气液固三相污物混合流，该三相污物混合流在真空负压的作用下，经三相流加注混合吸嘴上端进入高速抽吸流入真空抽吸系统的污物罐内。

二、本发明一种提升抽吸深度的真空吸污车具，包括车架、动力系统、真空吸污物罐、压缩空气加注系统和控制系统，所述压缩空气加注系统，由压缩空气供给系统和三相流加注混合吸嘴体组成，所述三相流加注混合吸嘴体为内空腔体，其上端经软管与真空吸污罐相联，下部为液固二相污物吸口，三相流加注混合吸嘴体设有注气管道，注气管道下端的注气喷口与污物吸口联通，配气接头下端与注气管道对应连接；压缩空气供给系统提供的压缩空气通过电控气阀后，经输气管与三相流加注混合吸嘴体的配气接头的对应端连接；压缩空气供给系统按设定压力和流量通过注气管道的喷口，向液、固二相污物流喷射注入压缩空气，即在三相流加注混合吸嘴体内腔形成密度低于1g/cm³的均匀气、液、固三相流，并在气体动能和真空负压吸引作用下,通过三相流加注混合吸嘴体上端吸管向吸污罐高速流动，从而将真空吸污车具污物抽吸深度提升至14米深或更深。

所述三相流加注混合吸嘴体设有一个或多个注气管道，注气管道下端的注气喷口与污物吸口联通。

所述三相流加注混合吸嘴体的注气管道设有调节螺钉，通过调节螺钉可相应调节注气管道注气喷口流量。

所述压缩空气供给系统设置于提升抽吸深度的真空吸污车具本车车架，该压缩空气供给系统由动力源、传动轴、空气压缩机、储气罐、电控气阀和输气管组成，动力源取自本车变速器，电控气阀根据指令调配压缩空气的压力和流量，通过输气管与注气三相流混合吸嘴体的配气接头对应联接。

所述压缩空气供给系统，在提升抽吸深度的真空吸污车具本车之外独立设置，该压缩空气供给系统所提供的压缩空气通过电控气阀、输气管与提升抽吸深度的真空吸污车具的注气三相流混合吸嘴体的配气接头对应联接。

本发明创造性地采用了向真空抽吸污水、污泥的过程中注入空气的方法，利用气体密度小的特性，通过控制气体的注入量，降低吸入污水、污泥、气体三相流混合物的密度，使该三相流混合物的密度小于1g/cm³,从而实现提升真空真空吸污车抽吸深度的目的；本发明创造性的三相流加注混合吸嘴体,吸嘴体注气管道的喷口与污物吸口联通，内设有压缩空气加注喷口,压缩空气经喷口喷入真空吸污车抽吸的污水,污泥液固两相流中,形成混合密度较低的液、固、气三相流。

本发明改变几十年来真空真空吸污车以及同类的清洗吸污车抽吸深度小于6米的现状，使车辆的有效吸程由距地面约6米提高到距地面14米或更深。从而使城市排污管网系统的设计和建设向更深的地下发展，可以深入地下14米或更深处布置，这对现代城市建设有重大意义。

同时，本发明改变深度排污管道系统污水、污泥清理的作业方式，在深度6米以上达到14米的排污管道清理污泥作业中实现真空抽吸这种先进的作业方式，减轻工人的劳动强度、提高工作效率，降低作业成本。

附图说明

图1本发明方法在真空真空吸污车实施结构示意图

图2本发明是压缩空气加注系统结构示意图

图3本发明是注气三相流混合吸嘴纵剖面示意图

图4本发明是注气三相流混合吸嘴俯视示意图

具体实施方式

以下结合附图和实施例，进一步说明本发明提升真空吸污车抽吸深度的方法和提升抽吸深度的真空吸污车是如何实施的：

实施例1：一种本车自带压缩空气供给系统的提升抽吸深度的真空吸污车，包括车架、动力系统、真空吸污物罐、压缩空气加注系统和控制系统，所述压缩空气加注系统，由压缩空气供给系统1和三相流加注混合吸嘴体2组成，所述三相流加注混合吸嘴体2为内空腔体，其上端经软管2-5与真空吸污罐G相联，下部为液固二相污物吸口，三相流加注混合吸嘴体2设有注气管道2-1，注气管道下端的注气喷口与污物吸口联通，其上端与配气接头对应端连接；所述压缩空气供给系统1设置于本车车架，动力源1-1来自本车变速器，压缩空气供给系统所提供的压缩空气通过电控气阀1-5后，经输气管1-6与三相流加注混合吸嘴体的配气接头2-3对应端连接；本车压缩空气供给系统按设定压力和流量通过注气管道2-1的喷口，向液、固二相污物流喷射注入压缩空气，即在三相流加注混合吸嘴体内腔即在三相流加注混合吸嘴体内腔形成密度低于1g/cm³的均匀气、液、固三相流，并在气体动能和真空负压吸引作用下,通过三相流加注混合吸嘴体上端吸管2-5向吸污罐G高速流动，从而将真空吸污车污物抽吸深度提升至14米深或更深。

所述三相流加注混合吸嘴体2设有一个或多个注气管道2-1，各注气管道2-1下端的注气喷口与污物吸口联通。

所述三相流加注混合吸嘴体的注气管道设有调节螺钉2-2，通过调节螺钉2-2可相应调节喷口管2-1注气喷口流量。

所述压缩空气供给系统1由动力源1-1、传动轴1-2、空气压缩机1-3、储气罐1-4、电控气阀1-5和输气管1-6组成。

实施例2：一种在本车之外独立设置压缩空气供给系统的提升抽吸深度的真空吸污车，本实施例除了压缩空气供给系统独立设置于本车之外，其余与实施例1相同，独立设置于本车之外的压缩空气供给系统所提供的压缩空气，通过电控气阀调配压缩空气的压力和流量，经输气管与本车注气三相流混合吸嘴体的配气接头对应联接，本车之外独立设置压缩空气供给系统按设定压力和流量通过注气管道2-1的喷口，向液、固二相污物流喷射注入压缩空气，即在三相流加注混合吸嘴体内腔形成密度低于1g/cm³的均匀气、液、固三相流，并在气体动能和真空负压吸引作用下,通过三相流加注混合吸嘴体上端吸管2-5向吸污罐G高速流动，从而将真空吸污车污物抽吸深度提升至14米深或更深。

所述三相流加注混合吸嘴体2设有一个或多个注气管道2-1，各注气管道下端的注气喷口与污物吸口联通。

所述三相流加注混合吸嘴体的注气管道设有调节螺钉2-2，通过调节螺钉2-2可相应调节喷口管2-1注气喷口流量。

实施例3：一种提升抽吸深度的清洗吸污车

一种提升抽吸深度的清洗吸污车，包括车架、动力系统、搅拌疏通系统、真空吸污物罐、压缩空气加注系统和控制系统，所述压缩空气加注系统与提升抽吸深度的真空吸污车相同，由压缩空气供给系统和三相流加注混合吸嘴体组成，压缩空气供给系统按设定压力和流量通过注气管道的喷口，向液、固二相污物流喷射注入压缩空气，即在三相流加注混合吸嘴体内腔形成密度低于1g/cm³的均匀气、液、固三相流，并在气体动能和真空负压吸引作用下,通过三相流加注混合吸嘴体上端吸管向吸污罐G高速流动，从而将市政联合作业疏通车污物抽吸深度提升至14米深或更深。

所述压缩空气供给系统设置于提升抽吸深度的清洗吸污车本车，压缩空气供给系统的动力源来自本车动力。

所述压缩空气供给系统，独立设置于提升抽吸深度的清洗吸污车之外。

Claims (7)

1.一种提升真空抽吸污物深度的方法，其特征在于，利用气体密度较液相、固相密度低的特性，通过向真空吸污抽吸系统的污水、污泥液固二相流中受控喷射注入压缩空气，将所抽吸的密度相对较大的液、固二相流混合物，按设定降低成为密度相对较小的均匀液、固、气三相流混合物，从而提升真空吸抽污物的深度，其具体方法是：通过压缩空气加注系统向真空抽吸系统的液、固二相污物流中，受控喷射注入压缩空气，使所抽吸的液、固二相污物流由较高密度降低为密度低于1g/cm³的液固气三相均匀污物流，该液固气三相污物混合流在真空负压的作用下，通过真空抽吸系统将二相污物抽吸深度提升至14米深或更深。

2.根据权利要求1所述的一种提升真空抽吸污物深度的方法，其特征在于，压缩空气加注系统，由压缩空气供给系统和三相流加注混合吸嘴体组成，所述三相流加注混合吸嘴体，其上端与真空抽吸端连接，其下部是液固二相污物吸口，压缩空气加注喷口与液固二相污物吸口联通；压缩空气供给系统提供的压缩空气流受控经输气管与三相流加注混合吸嘴体的配气接头对应连接，通过三相流加注混合吸嘴体的压缩空气加注喷口，向密度较高的液固二相污物流中受控喷射加注压缩空气，在液固二相污物流中产生气泡，形成密度较低的均匀气液固三相污物混合流，该三相污物混合流在真空负压的作用下，经三相流加注混合吸嘴上端连接头高速抽吸流入真空吸污车污物罐内。

3.一种提升抽吸深度的真空吸污车具，包括车架、动力系统、真空吸污物罐、压缩空气加注系统和控制系统，其特征在于，所述压缩空气加注系统，由压缩空气供给系统和三相流加注混合吸嘴体组成，所述三相流加注混合吸嘴体为内空腔体，其上端经软管与真空吸污罐相联，下部为液固二相污物吸口，三相流加注混合吸嘴体设有注气管道，注气管道下端的注气喷口与污物吸口联通，配气接头下端与注气管道对应连接；压缩空气供给系统提供的压缩空气通过电控气阀后，经输气管与三相流加注混合吸嘴体的配气接头的对应端连接；压缩空气供给系统按设定压力和流量通过注气管道的喷口，向液、固二相污物流喷射注入压缩空气，即在三相流加注混合吸嘴体内腔形成密度低于1g/cm³的均匀气、液、固三相流，并在气体动能和真空负压吸引作用下,通过三相流加注混合吸嘴体上端吸管向吸污罐高速流动，从而将真空吸污车具污物抽吸深度提升至14米深或更深。

4.根据权利要求3所述的一种提升抽吸深度的真空吸污车具，其特征在于，三相流加注混合吸嘴体设有一个或多个注气管道，注气管道下端的注气喷口与污物吸口联通。

5.根据权利要求3所述的一种提升抽吸深度的真空吸污车具，其特征在于，三相流加注混合吸嘴体的注气管道设有调节螺钉，通过调节螺钉可相应调节注气管道注气喷口流量。

6.根据权利要求3所述的一种提升抽吸深度的真空吸污车具，其特征在于，压缩空气供给系统设置于提升抽吸深度的真空吸污车本车车架，该压缩空气供给系统由驱动力、传动轴、空气压缩机、储气罐、电控气阀和输气管组成，驱动力取自本车变速器，电控气阀根据指令调配压缩空气的压力和流量，通过输气管与注气三相流混合吸嘴体的配气接头对应联接。

7.根据权利要求3所述的一种提升抽吸深度的真空吸污车具，其特征在于，压缩空气供给系统，独立设置在提升抽吸深度的真空吸污车本车之外，该压缩空气供给系统所提供的压缩空气通过电控气阀、输气管与提升抽吸深度的真空吸污车具的注气三相流混合吸嘴体的配气接头对应联接。