CN105401553A - 一种连续抽水系统及其抽水方法 - Google Patents

Abstract

一种连续抽水系统及其抽水方法，连续抽水系统包括压缩空气产生单元和抽水单元，所述抽水单元包括M组抽水小单元，每组抽水小单元包括至少两个密闭储水容器，所述密闭储水容器上至少开设有两个分别用于连接水管和气管的接口；第m组抽水小单元密闭储水容器的进水管分别与对应的第m-1组抽水小单元密闭储水容器的出水管相连接；压缩空气产生单元输出的压缩空气给抽水单元提供抽水动力，所述用于连接气管的接口开设于密闭储水容器的顶部，m取不小于2不大于M的整数。本发明的连续抽水系统，系统结构简单，成本较低，基于所述抽水系统的抽水方法可实现自动化抽水，整个过程无需消耗电能，节能、环保。

Description

一种连续抽水系统及其抽水方法

技术领域

本发明涉及一种抽水系统，具体涉及一种利用水势能的转化实现连续抽水的系统及其抽水方法。

背景技术

水资源是重要的资源之一，我国水资源比较丰富，同时也是人均水资源相对短缺的国家，而且分布极不均匀。对于水头落差大、流量大的水能利用技术是发电，但对水头落差比较小、流量小的水能很少被利用。在当今我国能源普遍短缺的形势下，如何绿色、节能、低成本的利用水自身的能量将水提升至一定高度或输送到远处灌溉农作物、满足居民基本用水需求等成为了一个重要的课题。

高压气体因可以通过管道分流传输到需要的地方，并且可以方便的通过简单装置实现能量转换，而得到广泛应用。比如已成熟使用的各种气动工具等。但是现有的高压气体多产生自空气压缩机，空气压缩机通常需要通过内燃机或者电动机驱动。

流水是一种及其普遍的自然现象之一，不管是存在于自然环境中还是存在于生产生活中，水流流动的过程必然伴随着重力势能的损失。大型河流的这种能源虽通过水电站等形式加以利用，但是更大范围、更大规模的小型水流并未被重视。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有问题，提供一种利用自然界的水势能转化成压缩空气能，然后再利用压缩空气实现抽水的系统及其方法，节能、环保，抽水效率较高。

本发明的技术解决方案是，提供一种连续抽水系统及其抽水方法，其中连续抽水系统，包括压缩空气产生单元和抽水单元，所述抽水单元包括M组抽水小单元，每组抽水小单元包括至少两个密闭储水容器，所述密闭储水容器上至少开设有两个接口，所述接口分别用于连接水管和气管；

第m组抽水小单元密闭储水容器的进水管分别与对应的第m-1组抽水小单元密闭储水容器的出水管相连接；压缩空气产生单元输出的压缩空气通过输出气管与抽水单元密闭储水容器的进气管相连接，所述用于连接气管的接口开设于密闭储水容器的顶部，m取不小于2不大于M的整数，且所述气管和水管上均设有阀门。

进一步的，密闭储水容器的气管接口通过一个三通接口分别与进气管和出气管相连接，所述进气管和出气管上均设有阀门。

进一步的，所述密闭储水容器的水管接口通过一个三通接口分别与进水管和出水管相连接，所述进水管和出水管上均设有阀门。

进一步的，所述抽水单元中第一组抽水小单元的进水管连接水源。

进一步的，所述气管和水管上设置的阀门均为电磁阀，所述电磁阀设置为联动控制。

进一步的，所述进水管和出水管上设置的阀门均为单向阀。

更进一步的，所述压缩空气产生单元包括至少两个密闭储水容器，密闭储水容器上还连接有进水管、出水管、进气管以及出气管，所述进水管、出水管、进气管和出气管上均设有阀门；所述各密闭储水容器输出的压缩空气通过气管共同连接到一个总气管上输出；密闭储水容器之间交替产生压缩空气，实现总气管上有连续的压缩空气输出。

基于上述抽水系统的抽水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将高处水源通过管道引流到低处压缩空气产生单元的密闭储水容器中，以对密闭储水容器内的空气加压形成高压空气；

S2、使用管道将压缩空气产生单元密闭储水容器中的气体压力传递至抽水单元的密闭储水容器中，将第一组抽水小单元密闭储水容器中的水依次抽到第M组。

进一步的，，所述步骤S1中压缩空气产生单元的密闭储水容器交替产生压缩空气，以确保压缩空气产生单元的输出气压连续稳定。

进一步的，所述步骤S2包括：

a、使用管道将压缩空气产生单元密闭储水容器中的气体压力传递至抽水单元的第一组抽水小单元密闭储水容器中，通过气体压力将所述第一组抽水小单元密闭储水容器中的水压到第二组抽水小单相对应的闭储水容器中；

b、待第一组抽水小单元密闭储水容器中的水位降至一定程度后，打开与第二组抽水小单元密闭储水容器相连接气管上的进气阀，开始将所述第二组抽水小单元密闭储水容器中的水压出；

c、根据抽水小单元组数的设定，依次将水压至最后一组抽水小单元。

本发明的有益效果体现在，提供的一种连续抽水系统，利用具有一定动能的水压缩密闭容器内的空间产生压缩空气，然后再利用压缩空气将低处的水抽到高处，系统结构简单，成本较低，基于所述抽水系统的抽水方法可实现自动化抽水，整个过程无需消耗电能，节能、环保，有利于实现大范围的推广运用。

附图说明

图1为本发明抽水系统的连接结构示意图；

图2为密闭储水容器为两接口的抽水单元的连接结构示意图；

图3为密闭储水容器为三接口的抽水单元的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。

一种连续抽水系统，包括压缩空气产生单元和抽水单元，其中，所述抽水单元包括M组抽水小单元，每组抽水小单元包括至少两个密闭储水容器，所述密闭储水容器上至少开设有两个接口，所述接口分别用于连接水管和气管；

第m组抽水小单元密闭储水容器的进水管分别与对应的第m-1组抽水小单元密闭储水容器的出水管相连接；压缩空气产生单元输出的压缩空气通过输出气管与抽水单元密闭储水容器的进气管接口相连接，所述密闭储水容器上开设的气管接口位于密闭储水容器中所限定的最高水位之上，m取不小于2不大于M的整数，且所述气管和水管上均设有阀门。

优选的，密闭储水容器的气管接口通过一个三通接口分别与进气管和出气管相连接，所述进气管和出气管上均设有阀门。

优选的，所述密闭储水容器的水管接口通过一个三通接口分别与进水管和出水管相连接，所述进水管和出水管上均设有阀门。

如图1所示为本发明抽水系统的连接结构示意图，作为具体实施例，抽水小单元的组数M＝2，压缩空气产生单元包括两个密闭储水容器，如图1中所示的第一密闭储水容器1和第二密闭储水容器11，所述密闭储水容器的一个接口通过一个三通接口分别连接有进水管2和出水管5，密闭储水容器的另一个接口还通过一个三通接口分别连接进气管以及出气管，所述进水管2、出水管5、进气管和出气管上分别设有进水阀门3、出水阀门4、进气阀门6和出气阀门7；所述各密闭储水容器输出的压缩空气通过气管共同连接到一个总气管8上输出；密闭储水容器之间交替产生压缩空气，实现总气管上有连续的压缩空气输出；第一组抽水小单元包括两个密闭储水容器，如图1中所示的密闭储水容器9和10，如图2所示为本实施例采用的密闭储水容器设有两个接口的抽水单元连接结构示意图，所述抽水单元的密闭储水容器水管接口通过一个三通接口分别与进水管和出水管相连接，所述进水管和排水管上分别设有进水阀门12和出水阀门13；密闭储水容器的气管接口通过一个三通接口分别与进气管和出气管相连接，所述进气管和出气管上分别设有进气阀门15和出气阀门16；第一组抽水小单元的密闭储水容器的出水管分别与对应的第二组抽水小单元的密闭储水容器的进水管相连接，所述第二组密闭储水容器的水管接口通过三通接口分别连接进水管和出水管，所述储水管上设有阀门14。

作为另一种实施例，如图3所示为密闭储水容器设有三个接口的抽水单元的连接结构示意图，密闭储水容器的三个接口分别为气管接口、进水管接口和出水管接口，相比上述实施例，本实施例将进水管和出水管分别独立连接到密闭出水容器相应的水管接口上。

优选的，所述抽水单元中第一组抽水小单元的进水管连接水源。

优选的，以上所述气管和水管上设置的阀门均为电磁阀，所述电磁阀设置为联动控制。

优选的，所述与抽水小单元密闭储水容器相连接的进水管和出水管上设置的阀门均为单向阀，以图1中的具体实施例为例，阀门14、阀门12、阀门13均为单向阀。

图1所示抽水系统实施例的工作过程及原理：具有一定动能的水从压缩空气产生单元的进水管2进入第一密闭储水容器1中，压缩第一密闭储水容器1中的空气，从而将水能转化为气能，第一密闭储水容器1中产生的压缩空气通过气管输出，随着进水的增多，第一密闭储水容器1中的水位达到一定程度后，与第一密闭储水容器相连接出气管上的出气阀门7关闭，同时相应的进气管上的进气阀门6打开，进水管2上的进水阀门3关闭，出水管上的出水阀门4打开，第一密闭储水容器中的水通过出水管5排出，在第一密闭储水容器开始排水的同时，与第二密闭储水容器11相连的进水管上的进水阀门打开，储水管上的出水阀门关闭，水进入第二密闭储水容器，开始对第二密闭储水容器内的空气进行压缩从而产生压缩空气，实现压缩空气产生单元有持续的压缩空气输出；输出的压缩空气通过气管进入到相应第一组抽水小单元的密闭储水容器中，从而将第一组抽水单元密闭容器中的水压倒相应的第二组抽水小单元的密闭储水容器中，实现将水从低处抽到高处的目的。

基于上述抽水系统的抽水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将高处水源通过管道引流到低处压缩空气产生单元的密闭储水容器中，以对密闭储水容器内的空气加压形成高压空气；

S2、使用管道将压缩空气产生单元密闭储水容器中的气体压力传递至抽水单元的密闭储水容器中，将第一组抽水小单元密闭储水容器中的水依次抽到第M组。

优选的，所述步骤S1中压缩空气产生单元的密闭储水容器交替产生压缩空气，以确保压缩空气产生单元的输出气压连续稳定。

优选的，所述步骤S2包括：

a、使用管道将压缩空气产生单元密闭储水容器中的气体压力传递至抽水单元的第一组抽水小单元密闭储水容器中，通过气体压力将所述第一组抽水小单元密闭储水容器中的水压到第二组抽水小单相对应的闭储水容器中；

b、待第一组抽水小单元密闭储水容器中的水位降至一定程度后，打开与第二组抽水小单元密闭储水容器相连接气管上的进气阀，开始将所述第二组抽水小单元密闭储水容器中的水压出；

c、根据抽水小单元组数的设定，依次将水压至最后一组抽水小单元。

以上结合附图详细说明了本发明的工作原理，但是本领域的技术人员应该意识到，具体实施方式仅是用于示范地说明本发明，说明书仅是用于解释权利要求书，本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种连续抽水系统，其特征在于：包括压缩空气产生单元和抽水单元，所述抽水单元包括M组抽水小单元，每组抽水小单元包括至少两个密闭储水容器，所述密闭储水容器上至少开设有两个接口，所述接口分别用于连接水管和气管；

第m组抽水小单元密闭储水容器的进水管分别与对应的第m-1组抽水小单元密闭储水容器的出水管相连接；压缩空气产生单元输出的压缩空气通过输出气管与抽水单元密闭储水容器的进气管相连接，所述用于连接气管的接口开设于密闭储水容器的顶部，m取不小于2不大于M的整数，且所述气管和水管上均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的连续抽水系统，其特征在于：所述密闭储水容器的气管接口通过一个三通接口分别与进气管和出气管相连接，所述进气管和出气管上均设有阀门。

3.根据权利要求1或2所述的连续抽水系统，其特征在于：所述密闭储水容器的水管接口通过一个三通接口分别与进水管和出水管相连接，所述进水管和出水管上均设有阀门。

4.根据权利要求3所述的连续抽水系统，其特征在于：所述抽水单元中第一组抽水小单元的进水管连接水源。

5.根据权利要求3所述的连续抽水系统，其特征在于：所述气管和水管上设置的阀门均为电磁阀，所述电磁阀设置为联动控制。

6.根据权利要求3所述的连续抽水系统，其特征在于：所述进水管和出水管上设置的阀门均为单向阀。

7.根据权利要求1所述的连续抽水系统，其特征在于：所述压缩空气产生单元包括至少两个密闭储水容器，密闭储水容器上还连接有进水管、出水管、进气管以及出气管，所述进水管、出水管、进气管和出气管上均设有阀门；所述各密闭储水容器输出的压缩空气通过气管共同连接到一个总气管上输出；密闭储水容器之间交替产生压缩空气，实现总气管上有连续的压缩空气输出。

8.如权利要求1所述连续抽水系统的抽水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将高处水源通过管道引流到低处压缩空气产生单元的密闭储水容器中，以对密闭储水容器内的空气加压形成高压空气；

S2、使用管道将压缩空气产生单元密闭储水容器中的气体压力传递至抽水单元的密闭储水容器中，将第一组抽水小单元密闭储水容器中的水依次抽到第M组。

9.根据权利要求8所述的抽水方法，其特征在于：所述步骤S1中压缩空气产生单元的密闭储水容器交替产生压缩空气，以确保压缩空气产生单元的输出气压连续稳定。

10.根据权利要求8所述的抽水方法，其特征在于：所述步骤S2包括：

a、使用管道将压缩空气产生单元密闭储水容器中的气体压力传递至抽水单元的第一组抽水小单元密闭储水容器中，通过气体压力将所述第一组抽水小单元密闭储水容器中的水压到第二组抽水小单相对应的闭储水容器中；

b、待第一组抽水小单元密闭储水容器中的水位降至一定程度后，打开与第二组抽水小单元密闭储水容器相连接气管上的进气阀，开始将所述第二组抽水小单元密闭储水容器中的水压出；

c、根据抽水小单元组数的设定，依次将水压至最后一组抽水小单元。