CN1049540A - 浮力启动式虹吸装置 - Google Patents
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Abstract
一种浮力启动式虹吸装置,参见图1,在虹吸管
顶部的排气口上设有浮力阀,在虹管的下水口设有水
封室,该装置比已有技术具有启虹断虹自动迅速,无
溢流,计量准确的优点,而且可降低基建费用扩大虹
吸使用范围,适用于多种水处理工程,自动滤池,环境
工程中的废水排放总量控制,比例采样,医院污水消
毒比例投药等。
Description
本发明涉及一种用于水处理设备中的虹吸式排放装置。
在现有的水处理设施中,其中包括给水处理和废水处理,常使用虹吸式排放装置。常用的是水力自动式虹吸装置。在1985年9月出版,由顾夏声等主编的《水处理工程》一书中所介绍的重力式无阀滤池中就使用了这种虹吸装置。这种水力自动式虹吸装置是利用水射器水流抽气原理,使水从虹吸辅助管中不断流出,由急速的小水流经抽气管将虹吸管内部的空气逐渐抽出,使虹吸管内基本形成真空,启动虹吸。这种虹吸装置自动化程度高,但是,当虹吸池内水位上升很缓慢,虹吸管内真空度小时,则将长时间排出水流和长时间溢流,甚至难以形成虹吸。
本发明的目的在于提供一种浮力启动式虹吸装置。可以利用水的浮力自动启虹和断虹。
本发明的要点在于,在虹吸管的顶部设置一个排气口,并在排气口上设置浮力阀,当虹吸管安装在虹吸池内以后,由浮力阀控制虹吸管的启虹和断虹。当虹吸池内有水注入时,水位不断上升,达到一定高度,浮力阀门因水的浮力作用而上浮打开排气口,释放出虹吸管内的空气,从而形成虹吸。当水位下降到虹吸管上水口时,则虹吸截止。虹吸管的形式可以采用倒U形,也可以采用钟罩式,不论采用哪一种形式,都应在虹吸管的下水口处设计水封室。
本发明与已有技术相比,有如下优点:
1、使用浮力阀,可以准确控制虹吸管在一定水位启虹,在一定水位断虹,启虹、断虹迅速,并且无溢流。应用于环境工程中,可实现总量控制和较准确的比例采样。
2、浮力启动式虹吸仅需要较低的水位差,水头损失小,流量大,减少基建投资。
3、本发明依据虹吸池内水位高低自动启虹断虹,完全自动化。
以下结合附图进一步说明本发明的实施:
图1、倒U形虹吸装置示意图。
图2、钟罩式虹吸装置示意图。
图3、吸附式进气头示意图。
图4、比例采样流程示意图。
参见图1,本发明的倒U形虹吸装置位于虹吸池5内,该装置有一个倒U形虹吸管4,虹吸管的下水口7设有水封室6,该室通过虹吸管与虹吸池连通,水封室上设有与虹吸池外连通的出水管9,水封室内的水位始终高于下水口7。虹吸管的顶部设有排气口3,排气口上设有浮力阀2(浮力阀结构将在下一段中说明)。由注水管1向池内注水,当水位达到一定高度,浮力阀自动打开,放出管内空气,虹吸形成,随水位下降,浮力阀自动关闭,虹吸维持进行,当水位下落至虹吸管上水口8以下时,大气进入虹吸管,虹吸自动截止。
参见图2,在虹吸池5内装有本发明的钟罩式虹吸装置,该装置的虹吸管由中心圆管13,钟形罩15构成,中心圆管下水口21处设有水封室18,钟形罩顶部设有排气口14,其上设有浮力阀,该浮力阀由接水盘10、浮体11及封口体12构成,接水盘上还设有排水管20。当水池内有水注入,水位上升达到一定高度,有水溢入接水盘,接水盘内浮体因水的浮力作用而上浮,将封口体开启,释放出封闭在虹吸管顶部的压缩空气,水立即沿钟形罩与中心管间的环形通道上升,向中心圆管内跌落,具有很强的抽气作用,因此迅速形成虹吸,小型虹吸的封口体是由软橡胶制成,依靠重力密封,而大型虹吸则使用磁性封口体,依靠磁力和重力密封。虹吸形成后,池内水位迅速下降,因接水盘底设计有排水管20,盘内水位亦同时下降,而且下降速度比虹吸池更快,盘内浮力消失,排气口因封口体及浮体的重力和磁力作用而被封闭,无气体进入虹吸管,保证虹吸连续进行。虹吸池内水位下,降至钟形罩底口(22)时,有大量空气进入环形通道直至中央管顶部,虹吸迅速截止。为了使大型虹吸在预定水位及时断虹,在钟罩顶部的排气口上专门设计一断虹进气管16,管道下方按断虹水位需要装有吸附式进气头17,当水位降至进气头适当位置,受管道负压作用而被吸附,大量空气迅速进入中心管顶部而不被水流携带走,因此中止了虹吸。此时虹吸管内部气压又恢复为正常大气压,使虹吸内不致形成负压。水位上升封闭了断虹气孔,水位再上升,虹吸管内空气逐渐被压缩,中心圆管下端设计有水封室,保证了虹吸内部空气被压缩后不逸出,水位超过中心圆管上口位置,也因虹吸管内压缩气体的作用而形成液位差,虹吸池内水不能自由通过虹吸,直至池内水位上升至接水盘,水溢进接水盘后使浮子上浮再次启动虹吸,完成了一次循环。
参见图3,设在断虹进气管16下方的吸附式进气头,用螺纹管联连头23与断虹进气管连接在一起。该进气头设有内筒和外筒,外筒的上下盖都开有大孔24,使水流畅通,外筒25内是能上下活动的内筒26,其总重量稍大于排水体积,当内筒上层27及中层空腔28都充满水时,整个内筒呈下沉浸没状态,调节配重联杆29下面的配重30达到所需要的自重。中层空腔的底部侧壁开有小孔31是内筒进出水的流水孔,孔很小,使内筒中上两层的水位改变缓慢,内筒下层为浮力室32,使内筒具有一定浮力,当内筒水位低于筒外水位时则内筒呈上浮状态。当虹吸停止和启动时,虹吸池高水位A下降至B并能继续下降,是因吸附式内筒的水封住了管口34不使断虹管进气,断虹进气管基本呈静止状态,内筒里的水仅由小孔31缓慢流出,虹吸池水位下降速度较内筒快,同时内筒缓慢上浮使筒内少量水仍保持封住管口状态,内筒水位降至带孔隔板33以下时,管口挡住内筒不再上浮,空气通过中间空腔28进入断虹进气管,该管内受虹吸水流影响有很强的负压,迅速吸入大量空气,与此同步发生的是虹吸自身受影响而流量突减,虹吸池内因流进的大水量未改变而使虹吸池水位迅速回升由水位D升至C甚至升至B。由于内筒被断虹进气管吸附而空气又是从内筒中间空腔进入,虹吸池水位既使回升略超过水位B,也不能湮没内筒的上口,水若从小孔31进入内筒速度很慢,需要间隔一定时间,这一时间保证了大量空气进入虹吸而使虹吸终止。水位上升超过外筒25的上盖口时,水才大量流入内筒。此时,停止虹吸的工作过程已经结束,虹吸内部已呈正常大气压状态,吸附内筒完成其工作而下沉至原位。
参见图4,是本发明应用的一个实例。在比例采样流程中设置一个浮力启动式虹吸装置,可以实现准确的比例采样。其中有进水管41、沉淀池35、虹吸池36、虹吸池内装有本发明的虹吸装置37,该装置后面设有环流头38、比例采样器39及接样筒40。
应当理解,除此以外,本发明还可以有其它派生形式并应用在其它场合。在此不一一详述。
Claims (4)
1、一种浮力启动式虹吸装置,有虹吸管,在其顶部设有排气口,其特征在于排气口上设有浮力阀,虹吸管的下水口设有水封室。
2、根据权利要求1所述的虹吸装置,其特征在于,所说的浮力阀是由接水盘、浮体、封口体及排水管构成。
3、根据权利要求2所述的虹吸装置,其特征在于,所述的虹吸管是由钟罩式外套及圆形内管构成的钟罩式虹吸管。
4、根据权利要求3所述的虹吸管,其特征在于,排气口上设有断虹进气管,其入口处设有吸附式进气头。
Priority Applications (1)
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CN 89106330 CN1017815B (zh) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 浮力启动式虹吸装置 |
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CN 89106330 CN1017815B (zh) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 浮力启动式虹吸装置 |
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