CN106986395B - 一种布水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种布水器，由布水管和叶轮组成，布水管由上盖和下盖组成，上盖的中心部分开有盲孔，盲孔孔口处相对的孔壁上开有两个弧形缺口，环绕盲孔设有涡形凹槽，涡形凹槽与入水口连通，涡形凹槽上设有弧形分流板，下盖与上盖基本为镜像对称结构，不同之处在于下盖盲孔的孔底开有出水口Ⅲ，叶轮包括一中心轮毂，轮毂沿径向延伸出两组推动叶片和切割叶片，推动叶片为扇形结构，推动叶片与布水管相对的面为倾斜的曲面，切割叶片为扇形结构，切割叶片远离轮毂的一端沿推动叶片厚度减小的方向延伸，切割叶片与布水管相对的面上开有铲状凹槽。本发明的布水器不容易堵塞，能够实现污水的立体喷洒，有效解决了污水的布水问题。

Description

一种布水器

技术领域

本发明属于布水器领域，涉及一种宽流道不易堵塞的布水器。

背景技术

水是人类的生命之源，在工业生产和人们的日常生活中都会产生大量的污水，直接排放不仅污染环境，还浪费了水资源，进行污水处理是十分必要的。在水处理系统中，布水均匀是一个关键的工艺控制指标，“布水”就是在一定的工作面积上按一定规律布置水量，最常见的是在工作面上均匀布水，完成这个任务的装置叫布水器。

目前工程中所使用的布水器一般是穿孔管和喷嘴式，前者是在布水器上钻孔，例如，砂滤池中的布水器就是由干管-支管-布水孔组成的，每根支管的下侧均匀布置很多等孔距等直径的小孔，滤池反冲洗的水由干管到支管，再由支管的孔眼流出向上均匀冲洗滤砂，后者是在布水管上安装类似喷嘴的喷头，水从孔中或喷嘴中流出，达到布水均匀的目的，但是这些布水器容易被水中的杂质如纤维等堵塞，特别是在废水处理中这种现象更加明显，而出水孔被堵塞后要进行清理和维修，此时需要停止系统的运行，十分不便，而且损失很大；如果是废水的UASB厌氧处理系统，检修更换就更加困难，不检修又导致布水不均匀，影响处理效果，甚至使处理系统失效，带来更大的损失和危害。

中国专利03253317中公开了一种多环形布水器，属于一种污水处理设备上的部件，它有外连通管与位于中部的集水器相连通，集水器上连通有呈放射状分布的支管，支管上连通有带布水孔的环形管，这种布水器结构合理，使用时可实现在所覆盖的面积上均衡地布水，布水的均匀性高，污水的处理效果好，结构简单，制造容易，生产成本低。但是不具备防堵塞的功能。

中国专利00420038147中公开了一种布水器，设有管嘴和分水体，管嘴经连接支架与分水体相连接，分水体呈圆锥体形，分水体上设有若干个分流孔和分流槽，分流槽沿母线方向逐渐变宽变深，分流槽将分水体分割成若干分流板，该实用新型布水均匀，由于水的分布是由分流板进行的所以堵塞问题不严重，但是杂质容易在分流板附近造成堵塞。

申请公布号CN106310752A的发明专利公开了一种旋转式布水器，包括三通阀、连接于三通阀两侧且在第一平面内旋转的布水管道以及连接于三通阀上端的旋转组件，旋转组件包括旋转管道及固定管道、第一支撑部和第二支撑部，该旋转布水器中旋转组件结构简单、易于实现，且工作过程中性能稳定，能有效提高布水器的工作效率，但是该布水器的搅拌功能一般，当发生堵塞时，清通麻烦，维护不便，难以用于含有大量污泥的污水。

因此，目前布水器的研究方向为开发一种布水均匀、立体喷洒、不易堵塞、方便清通且易于维护的布水器。

发明内容

本发明的目的是克服现有的布水器容易堵塞、清理困难且只能实现平面布水的缺点，提供一种能够使水均匀的且成立体状的喷洒同时有效避免堵塞问题的布水器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种布水器，布水器由布水管和叶轮组成，布水管与输水管连接，连接处为入水口；布水管由上盖和下盖组成，上盖的中心部分开有盲孔，盲孔孔口处相对的孔壁上开有弧形缺口Ⅰ和弧形缺口Ⅱ，环绕盲孔设有涡形凹槽，涡形凹槽与入水口连通，涡形凹槽的宽度自入水口向上盖的内部逐渐减小至零，自涡形凹槽与入水口连通处的中间位置向上盖的内部延伸出弧形分流板，分流板的长度小于涡形凹槽的长度，分流板逐渐向盲孔靠近；

下盖与上盖基本为镜像对称结构，不同之处在于下盖盲孔的孔底开有出水口Ⅲ，出水口Ⅲ的直径大于入水口的直径以保证水流能高速流出；

上盖与下盖组装后，涡形凹槽组合形成水流通道，分流板贴合后将水流通道分为流道Ⅰ和流道Ⅱ，上盖与下盖的弧形缺口Ⅰ形成出水口Ⅰ，出水口Ⅰ与流道Ⅰ连通，上盖与下盖的弧形缺口Ⅱ形成出水口Ⅱ，出水口Ⅱ与流道Ⅱ连通；

叶轮包括一中心轮毂，中心轮毂的旋转轴与布水管的上盖连接，轮毂沿径向延伸出两组推动叶片和切割叶片；推动叶片为扇形结构，推动叶片与布水管相对的面为倾斜的曲面，推动叶片的厚度沿轮毂周向逐渐减小，推动叶片的宽度由靠近轮毂的一端向远离轮毂的一端逐渐增大；切割叶片为扇形结构，切割叶片远离轮毂的一端沿推动叶片厚度减小的方向延伸，切割叶片与布水管相对的面上开有铲状凹槽。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种布水器，所述入水口的直径为20～100mm。

如上所述的一种布水器，所述上盖的横截面的外轮廓为“D”形。

如上所述的一种布水器，所述上盖和下盖分别对应开有销孔，上盖和下盖通过穿过销孔的螺栓进行连接，所述销孔的数量为6～12个，销孔的数量可以根据布水器尺寸的大小进行增加或减小。

如上所述的一种布水器，所述盲孔为圆柱孔。

如上所述的一种布水器，上盖的盲孔的孔底开有通孔，中心轮毂的旋转轴穿过通孔通过螺母与布水管的上盖连接，上盖与叶轮的连接方式不限于此。

如上所述的一种布水器，所述出水口Ⅲ的直径为20～80mm。

如上所述的一种布水器，布水管与中心轮毂的最小距离为10～100mm，布水面积随着距离的减小而增大，随着距离的增大而减小，因为随着距离的增大，出水口Ⅲ流出的作用于推动叶片倾斜面的污水量和冲击力都逐渐减小，叶轮的旋转速度减小，单位时间内被切割叶片切割的污水量减少，更多的污水从推动叶片与切割叶片之间的空隙流出，造成布水面积减小。

如上所述的一种布水器，推动叶片与切割叶片在轮毂的周围均匀分布，推动叶片的底面为扇形形状，弧度为25～35°，切割叶片的底面为扇形形状，弧度为50～60°。

如上所述的一种布水器，推动叶片和切割叶片沿轮毂径向的长度相等，推动叶片和切割叶片沿轮毂径向的长度不相等也可适用于本发明，只要满足推动叶片的推动力足以使得叶轮旋转，切割叶片切割后的污水能立体喷洒的条件即可。有益效果：

1)本发明的布水器结构简单，容易进行加工制造；

2)本发明的布水器由于流道设计成涡形不容易堵塞，克服了现有技术由于堵塞造成的困难；

3)本发明的布水器能够实现立体均匀布水，克服了现有技术只能实现平面布水的缺点；

4)本发明的布水器布水面积高达0.4-1.0平方米。

发明机理：

本发明的布水器组装时上盖和下盖通过螺丝锁紧，下盖与上盖的涡形凹槽组合后形成水流通道，下盖与上盖的分流板贴合后将流道分为流道Ⅰ和流道Ⅱ，由于凹槽为涡形结构，分流板为弧形结构，流道Ⅰ和流道Ⅱ都是圆弧状结构，流道表面平滑，污水流过时污染物与流道表面摩擦力非常小，不容易滞留形成死角，因此无论是在流道中还是分流板附近都不容易产生堵塞问题，流道Ⅰ和流道Ⅱ中的污水分别从出水口Ⅰ和出水口Ⅱ流出，两个出水口流出的污水从下盖的出水口Ⅲ流出，出水口Ⅲ流出的两股水柱呈螺旋状旋转并推动布水器叶轮高速旋转，叶轮在水流推动下呈顺时针旋转，叶轮由2只推动叶片和2只切割叶片组成并对称排列，推动叶片斜面设计使叶轮在水力推动下可以高速旋转，水的流速越快叶轮的旋转速度越快，切割叶片将水均匀的向四周喷溅分布，由切割叶片喷溅出去的水和由叶片空隙部分流过的水形成立体的均匀的布水区域。

附图说明

图1为布水器的整体结构示意图；

图2为上盖的立体结构示意图；

图3为上盖的俯视示意图；

图4为下盖的立体结构示意图；

图5为下盖的俯视示意图；

图6为叶轮的立体结构示意图；

其中，1-布水管，2-叶轮，3-入水口，4-上盖，5-下盖，6-涡形凹槽，7-分流板，8-流道Ⅰ，9-流道Ⅱ，10-中心轮毂，11-推动叶片，12-切割叶片，13-铲状凹槽，14-上盖的中心部分，15-下盖的中心部分，16-出水口Ⅲ。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

一种布水器如图1所示，由布水管1和叶轮2组成，布水管1与输水管连接，连接处为入水口3，入水口3的直径为25mm；布水管1由上盖4和下盖5组成，上盖4和下盖5分别对应开有6个销孔，上盖4和下盖5通过穿过销孔的螺栓进行连接；

如图2和图3所示，上盖4的横截面的外轮廓为“D”形，上盖的中心部分开有圆柱状盲孔，盲孔的孔底开有通孔，盲孔孔口处相对的孔壁上开有弧形缺口Ⅰ和弧形缺口Ⅱ，环绕盲孔设有涡形凹槽6，涡形凹槽6与入水口3连通，涡形凹槽6的宽度自入水口3向上盖4的内部逐渐减小至零，自涡形凹槽6与入水口3连通处的中间位置向上盖4的内部延伸出弧形分流板7，分流板7的长度小于涡形凹槽6的长度，分流板7逐渐向盲孔靠近；

如图4和图5所示，下盖5与上盖4基本为镜像对称结构，不同之处在于下盖的中心部分15的盲孔的孔底开有出水口Ⅲ16，出水口Ⅲ16的直径为50mm；上盖4与下盖5组装后，涡形凹槽6组合形成水流通道，分流板7贴合后将水流通道分为流道Ⅰ8和流道Ⅱ9，上盖4与下盖5的弧形缺口Ⅰ形成出水口Ⅰ，出水口Ⅰ与流道Ⅰ8连通，上盖4与下盖5的弧形缺口Ⅱ形成出水口Ⅱ，出水口Ⅱ与流道Ⅱ9连通；

如图6所示，叶轮2包括一中心轮毂10，中心轮毂10的旋转轴穿过通孔通过螺母与布水管1的上盖4连接，布水管1与中心轮毂10的最小距离为10mm，轮毂沿径向延伸出两组推动叶片11和切割叶片12；推动叶片11为扇形结构，推动叶片11与布水管1相对的面为倾斜的曲面，推动叶片11的厚度沿轮毂周向逐渐减小，推动叶片11的宽度由靠近轮毂的一端向远离轮毂的一端逐渐增大；切割叶片12为扇形结构，切割叶片12远离轮毂的一端沿推动叶片11厚度减小的方向延伸，切割叶片12与布水管1相对的面上开有铲状凹槽13，推动叶片11的底面为扇形形状，弧度为29°，切割叶片12的底面为扇形形状，弧度为57°，推动叶片11和切割叶片12沿轮毂径向的长度相等。

经试验证明，该布水器在布水过程中不会发生堵塞，且能够实现立体均匀布水，布水面积高达1.0平方米。

Claims (10)

1.一种布水器，其特征是：布水器由布水管和叶轮组成，布水管与输水管连接，连接处为入水口；布水管由上盖和下盖组成，上盖的中心部分开有盲孔，盲孔孔口处相对的孔壁上开有弧形缺口Ⅰ和弧形缺口Ⅱ，环绕盲孔设有涡形凹槽，涡形凹槽与入水口连通，涡形凹槽的宽度自入水口向上盖的内部逐渐减小至零，自涡形凹槽与入水口连通处的中间位置向上盖的内部延伸出弧形分流板，分流板的长度小于涡形凹槽的长度，分流板逐渐向盲孔靠近；

下盖与上盖基本为镜像对称结构，不同之处在于下盖盲孔的孔底开有出水口Ⅲ，出水口Ⅲ的直径大于入水口的直径；

上盖与下盖组装后，涡形凹槽组合形成水流通道，分流板贴合后将水流通道分为流道Ⅰ和流道Ⅱ，上盖与下盖的弧形缺口Ⅰ形成出水口Ⅰ，出水口Ⅰ与流道Ⅰ连通，上盖与下盖的弧形缺口Ⅱ形成出水口Ⅱ，出水口Ⅱ与流道Ⅱ连通；

叶轮包括一中心轮毂，中心轮毂的旋转轴与布水管的上盖连接，轮毂沿径向延伸出两组推动叶片和切割叶片；推动叶片为扇形结构，推动叶片与布水管相对的面为倾斜的曲面，推动叶片的厚度沿轮毂周向逐渐减小，推动叶片的宽度由靠近轮毂的一端向远离轮毂的一端逐渐增大；切割叶片为扇形结构，切割叶片远离轮毂的一端沿推动叶片厚度减小的方向延伸，切割叶片与布水管相对的面上开有铲状凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，所述入水口的直径为20～100mm。

3.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，所述上盖的横截面的外轮廓为“D”形。

4.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，所述上盖和下盖分别对应开有销孔，上盖和下盖通过穿过销孔的螺栓进行连接，所述销孔的数量为6～12个。

5.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，所述盲孔为圆柱孔。

6.根据权利要求5所述的一种布水器，其特征在于，上盖的盲孔的孔底开有通孔，中心轮毂的旋转轴穿过通孔通过螺母与布水管的上盖连接。

7.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，所述出水口Ⅲ的直径为20～80mm。

8.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，布水管与中心轮毂之间的距离为10～100mm。

9.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，推动叶片的底面为扇形形状，弧度为25～35°，切割叶片的底面为扇形形状，弧度为50～60°。

10.根据权利要求1所述的一种布水器，其特征在于，推动叶片和切割叶片沿轮毂径向的长度相等。