CN105544712A - 液动控制截流井及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液动控制截流井及其控制方法，属于给排水设备技术领域。包括井体和控制单元，所述井体第一侧壁上设有雨污合流进水管、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管、第三侧壁底部开设连接弃流管的弃流口，所述弃流口处设有浮球截流装置，所述井体内弃流口下游处设有常态为关闭的液控旋转堰门，所述液控旋转堰门上下游的井壁上分别设有第一液位传感器和第二液位传感器，所述控制单元的信号输入端与第一液位传感器和第二液位传感器信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与液控旋转堰门连接。本发明利用浮球截流装置和液控旋转堰门组合的方式来控制，实现了后期雨水不进入污水处理厂，强降雨时可以大流量排放。

Description

液动控制截流井及其控制方法
技术领域
本发明涉及给排水设备技术领域，具体涉及一种液动控制截流井及其控制方法。
背景技术
初期雨水冲刷空气和地表后，携带大量的有毒有害物质。经过调查显示：初期雨水中携带的有毒有害物质比生活污水更多。如果初期雨水直接排入河流、湖泊，会严重的污染水环境，所以，需对初期雨水进行处理。目前，通常是采用简单的截流井系统将初雨截流至污水管道，送至污水处理厂进行净化处理，而降雨后期的雨水污染程度较轻，直接排入自然水体，但后期雨水依然可以进入污水管道，浪费资源。
又如公开号为CN104863249A的中国发明专利公开了一种初期雨水截流井，通过溢流堰将池体分割为雨水收集区和溢流区，但由于溢流堰高度一定，过高将影响流量大时后期雨水流入溢流区，过低则无法起到截留作用，而且当溢流区连接的自然水体液位高于截流井内的液位时，无法避免自然水体的水倒灌进入截流井内。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种液动控制截流井及其控制方法。
本发明采用的技术方案是：一种液动控制截流井，包括井体和控制单元，所述井体第一侧壁上设有雨污合流进水管、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管、第三侧壁底部开设连接弃流管的弃流口，所述弃流口处设有浮球截流装置，所述井体内弃流口下游处设有常态为关闭的液控旋转堰门，所述液控旋转堰门上下游的井壁上分别设有第一液位传感器和第二液位传感器，所述控制单元的信号输入端与第一液位传感器和第二液位传感器信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与液控旋转堰门连接。
进一步优选的结构，所述浮球截流装置包括设置在井体第三侧壁上的旋转板，所述旋转板中部铰接在弃流口侧旁，所述旋转板的一端设有浮球，另一端为与弃流口配合的启闭板。
进一步优选的结构，所述旋转板上方的井体第三侧壁上设有第一限位杆和第二限位杆，当启闭板完全将弃流口开启时，所述启闭板与第一限位杆接触，当启闭板完全将弃流口覆盖时，所述启闭板与第二限位杆接触。
进一步优选的结构，所述液控旋转堰门关闭时门板顶部高度不低于启闭板将弃流口完全覆盖时浮球底部的高度，所述液控旋转堰门关闭时门板顶部高度不低于出水管顶部的高度。
进一步优选的结构，所述液控旋转堰门包括油缸，所述油缸固定端固定在井体第三侧壁上，驱动端与门板端面铰接；所述井体内流道底面上设有安装座，所述安装座上设有转轴；所述门板底部与所述转轴转动连接；所述门板两侧与井体侧壁之间接触式密封。
进一步优选的结构，所述门板上游的流道底面高于所述安装座所处的流道底面。
进一步优选的结构，所述流道底面包括高位段和低位段，所述高位段和低位段为台阶结构；所述安装座设在低位段，且靠近高位段和低位段的过渡处，所述门板的旋转中心不高于所述高位段表面，所述门板表面与高位段之间设有橡胶密封件。
一种液动控制截流井的控制方法，包括如下步骤：
所述第一液位传感器设有警戒液位H1和旱流液位H2，
a.旱季时液控旋转堰门保持关闭状态；
b.当降雨发生第一液位传感器感应到液控旋转堰门上游液位升至警戒液位H1时，控制液控旋转堰门旋转开启，雨水排至自然水体；
c.当第一液位传感器感应到液控旋转堰门上游液位降至旱流液位H2时，控制单元控制液控旋转堰门旋转关闭，恢复常态。
进一步地，第二液位传感器设有防倒灌液位H3，当第二液位传感器感应到液控旋转堰门下游自然水体液位上升至防倒灌液位H3时，控制单元控制液控旋转堰门旋转关闭。
更进一步地，液位高度关系为：液控旋转堰门关闭时门板顶部高度≥警戒液位H1≥浮球截流装置将弃流口完全覆盖时浮球底部的高度；浮球截流装置将弃流口完全开启时浮球底部的高度≥旱季液位H2；液控旋转堰门关闭时门板顶部高度≥出水管顶高≥防倒灌液位H3。
本发明利用浮球截流装置和液控旋转堰门组合的方式来控制，实现了后期雨水不进入污水处理厂，强降雨时可以大流量排放。
本发明具有防倒灌功能：当自然水体的水位高于截流井内的水位时，液动旋转堰门保持关闭状态，防止自然水体的水倒灌进入截流井内。整个控制过程是实时控制的，由控制系统实现自动控制，通过实时检测截流井内和自然水体的水位，再进行逻辑判断，来确定液动旋转堰门的开度状态。
附图说明
图1是本发明浮球截流装置开启、液控旋转堰门关闭的状态示意图；
图2是浮球截流装置关闭、液控旋转堰门开启的状态示意图
图3是发明俯视图；
图4是浮球截流装置结构示意图；
图5是液控旋转堰门结构示意图。
图中，1-井体、2-进水管、3-出水管、4-弃流口、5-浮球截流装置(51-旋转板、52-浮球、53-启闭板、54-铰轴、55-第一限位杆、56-第二限位杆)、6-液控旋转堰门(61-门板、62-油缸、63-安装座、64转轴、65-橡胶密封件)、7-第一液位传感器、8-流道底面(81-高位段、82-低位段)、9-弃流管、10-第二液位传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1—图3所示，本发明一种液动控制截流井，包括井体1和控制单元，所述井体1第一侧壁上设有雨污合流进水管2、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管3、第三侧壁底部开设连接弃流管9的弃流口4，所述弃流口4处设有浮球截流装置5，所述井体1内弃流口4下游处设有常态为关闭的液控旋转堰门6，所述液控旋转堰门6上下游的井壁上分别设有第一液位传感器7和第二液位传感器10，所述控制单元的信号输入端与第一液位传感器7和第二液位传感器10信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与液控旋转堰门6连接。
结合图4所示，上述技术方案中，所述浮球截流装置5包括设置在井体1第三侧壁上的旋转板51，所述旋转板51中部通过铰轴54铰接在弃流口4侧旁，所述旋转板51的一端设有浮球52，另一端为与弃流口4配合的启闭板53。所述旋转板51上方的井体1第三侧壁上设有第一限位杆55和第二限位杆56，当启闭板53完全将弃流口4开启时，所述启闭板53与第一限位杆55接触，当启闭板53完全将弃流口4覆盖时，所述启闭板53与第二限位杆56接触。所述液控旋转堰门6关闭时门板61顶部高度不低于启闭板53将弃流口4完全覆盖时浮球52底部的高度，所述液控旋转堰门6关闭时门板61顶部高度不低于出水管3顶部的高度。
结合图5所示，上述技术方案中，所述液控旋转堰门6包括油缸62，所述油缸62固定端固定在井体1第三侧壁上，驱动端与门板61端面铰接；所述井体1内流道底面8上设有安装座63，所述安装座63上设有转轴64；所述门板61底部与所述转轴64转动连接；所述门板61两侧与井体1侧壁之间接触式密封。所述门板61上游的流道底面高于所述安装座所处的流道底面。所述流道底面8包括高位段81和低位段82，所述高位段81和低位段82为台阶结构；所述安装座64设在低位段82，且靠近高位段81和低位段82的过渡处，所述门板61的旋转中心不高于所述高位段81表面，所述门板61表面与高位段81之间设有橡胶密封件65。
本发明的工作原理为：旱季时，液控旋转堰门6处于关闭状态，浮球截流装置5限位杆55邻近启闭板53的一端与旋转板51接触限位时，弃流口4处于全开状态，当截流井井体内的液位升高，浮球52上浮带动旋转板51(图1中逆时针方向)转动，浮球截流装置5开度越小，此时污水被直接截流到弃流管9流向污水处理厂。
控制单元通过第一液位传感器7的信号控制截流：
当强降雨发生时，截流井井体内液位上升，浮球截流装置5启闭板53逐渐与弃流口4重合直至弃流口4关闭，截流井的液位继续上升。至此液控旋转堰门6一直处于关闭状态，当第一液位传感器7感应到井体上游液位升至警戒液位H1时，控制单元控制液控旋转堰门6的油缸62驱动门板61旋转，液控旋转堰门6开启，后期雨水通过出水管3排入自然水体。当降雨结束，截流井的液位逐渐下降，浮球截流装置5慢慢开启，液位降至旱流液位H2时，控制单元控制液控旋转堰门6的油缸62驱动门板61旋转，液控旋转堰门6关闭。
控制单元通过第二液位传感器10的信号防止倒灌：
当液控旋转堰门6处于开启状态，发生自然水体液位上升倒灌至截流井时，当第二液位传感器10感应到井体下游自然水体液位上升至防倒灌液位H3时，控制单元控制液控旋转堰门6的油缸62驱动门板61旋转，液控旋转堰门6关闭。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种液动控制截流井，包括井体和控制单元，所述井体第一侧壁上设有雨污合流进水管、第二侧壁上设有与自然水体连通的出水管、第三侧壁底部开设连接弃流管的弃流口，其特征在于，所述弃流口处设有浮球截流装置，所述井体内弃流口下游处设有常态为关闭的液控旋转堰门，所述液控旋转堰门上下游的井壁上分别设有第一液位传感器和第二液位传感器，所述控制单元的信号输入端与第一液位传感器和第二液位传感器信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与液控旋转堰门连接。
2.根据权利要求1所述的液动控制截流井，其特征在于，所述浮球截流装置包括设置在井体第三侧壁上的旋转板，所述旋转板中部铰接在弃流口侧旁，所述旋转板的一端设有浮球，另一端为与弃流口配合的启闭板。
3.根据权利要求2所述的液动控制截流井，其特征在于，所述旋转板上方的井体第三侧壁上设有第一限位杆和第二限位杆，当启闭板完全将弃流口开启时，所述启闭板与第一限位杆接触，当启闭板完全将弃流口覆盖时，所述启闭板与第二限位杆接触。
4.根据权利要求2所述的液动控制截流井，其特征在于，所述液控旋转堰门关闭时门板顶部高度不低于启闭板将弃流口完全覆盖时浮球底部的高度，所述液控旋转堰门关闭时门板顶部高度不低于出水管顶部的高度。
5.根据权利要求1所述的液动控制截流井，其特征在于，所述液控旋转堰门包括油缸，所述油缸固定端固定在井体第三侧壁上，驱动端与门板端面铰接；所述井体内流道底面上设有安装座，所述安装座上设有转轴；所述门板底部与所述转轴转动连接；所述门板两侧与井体侧壁之间接触式密封。
6.根据权利要求5所述的液动控制截流井，其特征在于，所述门板上游的流道底面高于所述安装座所处的流道底面。
7.根据权利要求5所述的液动控制截流井，其特征在于，所述流道底面包括高位段和低位段，所述高位段和低位段为台阶结构；所述安装座设在低位段，且靠近高位段和低位段的过渡处，所述门板的旋转中心不高于所述高位段表面，所述门板表面与高位段之间设有橡胶密封件。
8.一种如权利要求1所述的液动控制截流井的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述第一液位传感器设有警戒液位H1和旱流液位H2，
a.旱季时液控旋转堰门保持关闭状态；
b.当降雨发生第一液位传感器感应到液控旋转堰门上游液位升至警戒液位H1时，控制液控旋转堰门旋转开启，雨水排至自然水体；
c.当第一液位传感器感应到液控旋转堰门上游液位降至旱流液位H2时，控制单元控制液控旋转堰门旋转关闭，恢复常态。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，第二液位传感器设有防倒灌液位H3，当第二液位传感器感应到液控旋转堰门下游自然水体液位上升至防倒灌液位H3时，控制单元控制液控旋转堰门旋转关闭。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，液位高度关系为：液控旋转堰门关闭时门板顶部高度≥警戒液位H1≥浮球截流装置将弃流口完全覆盖时浮球底部的高度；浮球截流装置将弃流口完全开启时浮球底部的高度≥旱季液位H2；液控旋转堰门关闭时门板顶部高度≥出水管顶高≥防倒灌液位H3。
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