CN107558597B - 一种真空启闭装置、真空冲洗系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空启闭装置、真空冲洗系统及方法，涉及水处理技术领域。本装置包括第一本体，其上设有通孔；第二本体，其设有上开口和下开口，第一本体遮挡上开口并与第二本体配合形成腔体结构，第二本体侧壁设有连通大气的通气口；膜片组件包括膜片、膜片本体和启闭块，膜片本体组装于第一本体下壁，膜片设置于膜片本体的底部凹陷，并与膜片本体形成内腔，且内腔与通孔连通，启闭块固定在膜片下表面；内腔连通大气时，启闭块封闭下开口，真空启闭装置处于关闭状态；内腔气压低于大气压时，膜片带动启闭块远离下开口，真空启闭装置处于开启状态。本发明设计简单，控制方便，节能环保，运行可靠、效率高，成本低，无需外动力和额外供水。

Description

一种真空启闭装置、真空冲洗系统及方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体是涉及一种真空启闭装置、真空冲洗系统及方法。

背景技术

由于初期雨水中带有较多地面和管道的污染物质和杂质，使用调蓄池对初期雨水进行收集处理时，污染物质和杂质会不可避免地沉积在调蓄池底部，因此，在实际运行时，必须对调蓄池底部的沉积物进行冲洗。目前常用的调蓄池冲洗系统包括水射器冲洗、水力冲洗翻斗和门式自冲洗系统等，这些冲洗系统存在能耗高、人工和设备成本高等缺点。近年来，随着国家对节能减排、加强环境保护的要求日益提高，真空冲洗系统作为一种节能、环保型的冲洗设施越来越受到人们的重视，因此，目前迫切需要一种控制系统简单、可靠、运行成本低、使用效率高的真空冲洗系统。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的主要目的在于提供真空启闭装置、真空冲洗系统及方法，设计简单，控制方便，节能环保，运行可靠，成本低，无需外动力和额外供水，使用效率高。

本发明提供一种真空启闭装置，其包括：

第一本体，其上设有通孔；

第二本体，其设有上开口和下开口，所述第一本体遮挡所述上开口，并与所述第二本体配合形成腔体结构，所述第二本体侧壁设有连通大气的通气口；

膜片组件，其包括膜片、膜片本体和启闭块，所述膜片本体组装于所述第一本体下壁，所述膜片本体底部凹陷，所述膜片设置于所述膜片本体的底部，并与膜片本体形成内腔，且所述内腔与所述通孔连通，所述启闭块固定在所述膜片下表面；

当所述内腔连通大气时，所述启闭块封闭所述下开口，所述真空启闭装置处于关闭状态；当所述内腔中的气压低于大气压时，所述膜片带动所述启闭块远离所述下开口，所述真空启闭装置处于开启状态。

在上述技术方案的基础上，所述膜片本体具有限位孔，所述限位孔位于内腔和所述第一本体之间，所述限位孔分别与所述内腔和所述通孔连通。

在上述技术方案的基础上，所述限位孔位于所述膜片本体中心。

在上述技术方案的基础上，所述膜片组件还包括膜片压板和弹簧，所述膜片压板设于所述膜片上表面，所述弹簧设于所述限位孔内，且两端分别与所述第一本体内壁和膜片压板抵接。

在上述技术方案的基础上，所述启闭块和所述膜片压板固定连接。

在上述技术方案的基础上，所述下开口外周设有密封件和密封座，所述密封件安装在所述密封座内，当所述内腔连通大气时，所述启闭块和所述密封件连接。

在上述技术方案的基础上，所述第一本体为盖板，所述第一本体和第二本体、所述膜片本体和第一本体、以及所述膜片本体和膜片均通过螺栓连接。

本发明提供一种基于上述真空启闭装置的真空冲洗系统，其包括存水室、调蓄池、真空泵和控制柜，所述存水室和调蓄池底部相通，所述存水室和调蓄池内均设有水位计，所述真空冲洗系统还包括：

所述真空启闭装置，其安装在所述存水室顶部，所述下开口与所述存水室连通，所述真空启闭装置用于对所述调蓄池进行冲洗清淤；

第一管路，其上设有第一阀门，所述第一管路连通所述存水室和所述真空泵；

第二管路，其上设有第二阀门，所述第二管路连通所述通孔和所述真空泵。

本发明提供一种基于上述真空冲洗系统的真空冲洗方法，所述方法包括以下步骤：

开启所述真空启闭装置，所述存水室和调蓄池同时蓄水；

所述存水室水位达到第一预定水位后，关闭所述真空启闭装置，所述存水室形成密闭空间，关闭所述第一阀门，所述真空泵对所述存水室抽真空，所述存水室水位上升；

所述存水室水位达到第二预定水位时，排空所述调蓄池，开启所述真空启闭装置，所述存水室与大气连通，所述存水室中的存水从底部流出对所述调蓄池进行冲洗。

在上述技术方案的基础上，开启所述真空启闭装置包括以下步骤：

开启所述第一阀门，所述存水室与大气连通；关闭所述第二阀门，所述真空泵对所述内腔抽真空，当所述内腔中的气压低于大气压时，所述膜片带动所述启闭块远离所述下开口，所述存水室与大气连通，关闭所述真空泵；

关闭所述真空启闭装置包括以下步骤：

开启所述第二阀门，所述内腔与大气连通，所述启闭块封闭所述下开口。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)真空启闭装置通过控制内腔与大气压之间的压差，使得启闭块在压差作用下与下开口连接或者脱离，整个装置设计简单，控制方便，节能环保。

(2)膜片组件设于第一本体和第二本体形成的腔体结构内部，能够有效降低外界环境因素对膜片与下开口之间密封的不良影响，提高装置的运行可靠性。

(3)真空冲洗系统组装简便，无需外动力和额外供水，便于维护，运行成本低，使用效率高。

附图说明

图1是本发明实施例真空启闭装置的结构示意图；

图2是本发明实施例真空冲洗系统的结构示意图。

图中：

1-第一本体，11-通孔，2-第二本体，21-上开口，22-下开口，23-通气口，24-密封件，25-密封座，26-压板，3-膜片组件，31-膜片，32-膜片本体，321-限位孔，33-启闭块，34-内腔，35-膜片压板，36-弹簧，4-存水室，5-调蓄池，51-第二水位计，52-底坎、53-冲洗廊道，54-集水廊道，6-真空泵，7-控制柜，10-真空启闭装置，20-第一管路，30-第二管路，40-第一水位计。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种真空启闭装置10，真空启闭装置10包括第一本体1、第二本体2和膜片组件3。

第一本体1上设有通孔11，第二本体2设有上开口21和下开口22，第一本体1遮挡上开口21，并与第二本体2配合形成腔体结构，第一本体1为盖板，第一本体1和第二本体2通过螺栓连接，第二本体2侧壁设有连通大气的通气口23。

膜片组件3，其包括膜片31、膜片本体32和启闭块33，膜片本体32组装于第一本体1下壁，膜片本体32和第一本体1通过螺栓连接。膜片本体32底部凹陷，膜片31设置于膜片本体32的底部，通过螺栓连接，并与膜片本体32形成内腔34，且内腔34与通孔11连通，启闭块33固定在膜片31下表面。具体的，启闭块33和膜片压板35固定连接。

下开口22外周设有密封件24和密封座25，密封件24安装在密封座25内，密封件24可以使用密封圈，使用螺栓和压板26将密封件24安装在密封座25内。当内腔34连通大气时，启闭块33和密封件24连接。膜片组件3设于第一本体1和第二本体2形成的腔体结构内部，能够有效降低外界环境因素(例如灰尘、杂质等)对膜片31与下开口22之间密封的不良影响，提高装置的运行可靠性。

膜片本体32具有限位孔321，限位孔321位于内腔34和第一本体1之间，限位孔321分别与内腔34和通孔11连通。具体的，限位孔321位于膜片本体32中心。

膜片组件3还包括膜片压板35和弹簧36，膜片压板35设于膜片31上表面，弹簧36设于限位孔321内，且两端分别与第一本体1内壁和膜片压板35抵接。弹簧36用于确保启闭块33在重力作用下关闭下开口22。

当内腔34连通大气时，启闭块33封闭下开口22，真空启闭装置10处于关闭状态；当内腔34中的气压低于大气压时，膜片31带动启闭块33远离下开口22，真空启闭装置10处于开启状态。通过控制内腔与大气压之间的压差，使得启闭块在压差作用下与下开口连接或者脱离，真空启闭装置设计简单，控制方便，节能环保。

真空启闭装置10的安装方法为：将膜片压板35与膜片31、启闭块33配合好后，用螺母压紧。用螺栓将膜片本体32、膜片31和下压板固定连接。把弹簧36装在膜片本体32的限位孔321内，膜片本体32用螺栓固定在第一本体1上，第一本体1可以采用盖板，盖板通过螺栓固定在第二本体2上。

参见图2所示，本发明实施例还提供一种基于上述真空启闭装置10的真空冲洗系统，真空冲洗系统包括存水室4、调蓄池5、真空泵6、控制柜7、真空启闭装置10、第一管路20和第二管路30。

存水室4和调蓄池5底部相通，调蓄池5底部远离存水室4的方向上依次为底坎52、冲洗廊道53和集水廊道54，调蓄池5内设有第二水位计51。真空启闭装置10可以安装在存水室4顶部，真空启闭装置10用于对调蓄池2进行冲洗清淤。具体的，存水室4顶部为具有安装槽的混凝土结构，第二本体2可以通过化学锚栓固定在存水室4顶部的混凝土基础上，下开口22与存水室4连通，真空启闭装置10关闭时，存水室4形成密闭空间。存水室4设有第一水位计40，第一水位计40可以安装第二本体2与安装槽的间隙处。

第一管路20上设有第一阀门201，第一管路20连通存水室4和真空泵6。具体的，第一管路20可以设置在第二本体2与安装槽的间隙处。第二管路30上设有第二阀门301，第二管路30连通通孔11和真空泵6。

控制柜7采集第一水位计40和第二水位计51的信号，并对第一阀门201、第二阀门301和真空泵6进行控制。真空冲洗系统组装简便，无需外动力和额外供水，便于维护，运行成本低，使用效率高。

本发明实施例还提供基于上述真空冲洗系统的真空冲洗方法，真空冲洗方法包括以下步骤：

S1.开启真空启闭装置10，存水室4和调蓄池5同时蓄水。

S2.存水室4水位达到第一预定水位后，关闭真空启闭装置10，存水室4形成密闭空间，关闭第一阀门201，真空泵6对存水室4抽真空，存水室4水位上升。

S3.存水室4水位达到第二预定水位时，排空调蓄池5，开启真空启闭装置10，存水室4与大气连通，存水室4中的存水从底部流出对调蓄池5进行冲洗。

开启真空启闭装置10包括以下步骤：开启第一阀门201，存水室4与大气连通；关闭第二阀门301，真空泵6对内腔34抽真空，当内腔34中的气压低于大气压时，膜片31带动启闭块33远离下开口22，存水室4与大气连通，关闭真空泵6。

关闭真空启闭装置10包括以下步骤：开启第二阀门301，内腔34与大气连通，启闭块33封闭下开口22。

利用真空启闭装置10进行冲洗的工作原理为：

调蓄池5平时正常蓄水时，第二管路30上的第二阀门301处于关闭状态(第二管路30处于封闭状态)，内腔34处于真空状态，所以启闭块33在大气压与内腔34气压的压差作用下处于开启状态，存水室4与大气相通。在降雨时，调蓄池5存水，同时存水室4也会进水，存水室4的水位和调蓄池5的蓄水水位一致。

当存水室4达到第一设定水位时，真空泵6启动，第一阀门201开启(第一管路20与真空泵6连通)，第二阀门301开启(第二管路30与大气连通)，内腔34连通大气，启闭块33在弹簧36和自身重力下关闭下开口22，真空泵6通过第一管路20对存水室4抽真空，存水室4的液位上升，当达到第二设定水位(即冲洗水位)时，控制系统会保证存水室4一定的真空度来维持设定的冲洗水位高度。

当调蓄池5排空后，需要冲洗调蓄池5的池底时，关闭第二阀门301(第二管路30与真空泵6相通)，真空泵6对真空启闭装置10的内腔34抽真空，启闭块33在内腔34的负压作用下开启，外界空气通过通气口23进入存水室4，从而破坏了存水室4的真空。存水室4的水在重力的作用下从底部水平流出，从而实现对调蓄池5的冲洗。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中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)

1.一种真空启闭装置，其特征在于，其包括：

第一本体(1)，其上设有通孔(11)；

第二本体(2)，其设有上开口(21)和下开口(22)，所述第一本体(1)遮挡所述上开口(21)，并与所述第二本体(2)配合形成腔体结构，所述下开口(22)用于与存水室(4)连通，所述第二本体(2)侧壁上部设有连通大气的通气口(23)；

膜片组件(3)，其设于所述第一本体(1)和所述第二本体(2)形成的腔体结构内，包括膜片(31)、膜片本体(32)和启闭块(33)，所述膜片本体(32)组装于所述第一本体(1)下壁，所述膜片本体(32)底部凹陷，所述膜片(31)设置于所述膜片本体(32)的底部，并与膜片本体(32)形成内腔(34)，且所述内腔(34)与所述通孔(11)连通，所述启闭块(33)固定在所述膜片(31)下表面，用于在重力作用下关闭下开口(22)；

当所述内腔(34)连通大气时，所述启闭块(33)封闭所述下开口(22)，所述真空启闭装置处于关闭状态；当所述内腔(34)中的气压低于大气压时，所述膜片(31)带动所述启闭块(33)远离所述下开口(22)，所述真空启闭装置处于开启状态，外界空气通过所述通气口(23)、所述腔体结构进入存水室(4)。

2.如权利要求1所述的真空启闭装置，其特征在于：所述膜片本体(32)具有限位孔(321)，所述限位孔(321)位于内腔(34)和所述第一本体(1)之间，所述限位孔(321)分别与所述内腔(34)和所述通孔(11)连通。

3.如权利要求2所述的真空启闭装置，其特征在于：所述限位孔(321)位于所述膜片本体(32)中心。

4.如权利要求2所述的真空启闭装置，其特征在于：所述膜片组件(3)还包括膜片压板(35)和弹簧(36)，所述膜片压板(35)设于所述膜片(31)上表面，所述弹簧(36)设于所述限位孔(321)内，且两端分别与所述第一本体(1)内壁和膜片压板(35)抵接。

5.如权利要求4所述的真空启闭装置，其特征在于：所述启闭块(33)和所述膜片压板(35)固定连接。

6.如权利要求1所述的真空启闭装置，其特征在于：所述下开口(22)外周设有密封件(24)和密封座(25)，所述密封件(24)安装在所述密封座(25)内，当所述内腔(34)连通大气时，所述启闭块(33)和所述密封件(24)连接。

7.如权利要求1所述的真空启闭装置，其特征在于：所述第一本体(1)为盖板，所述第一本体(1)和第二本体(2)、所述膜片本体(32)和第一本体(1)、以及所述膜片本体(32)和膜片(31)均通过螺栓连接。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的真空启闭装置的真空冲洗系统，其包括存水室(4)、调蓄池(5)、真空泵(6)和控制柜(7)，所述存水室(4)和调蓄池(5)底部相通，所述存水室(4)和调蓄池(5)内均设有水位计，其特征在于，所述真空冲洗系统还包括：

所述真空启闭装置(10)，其安装在所述存水室(4)顶部，所述下开口(22)与所述存水室(4)连通，所述真空启闭装置(10)用于对所述调蓄池(2)进行冲洗清淤；

第一管路(20)，其上设有第一阀门(201)，所述第一管路(20)连通所述存水室(4)和所述真空泵(6)；

第二管路(30)，其上设有第二阀门(301)，所述第二管路(30)连通所述通孔(11)和所述真空泵(6)。

9.一种基于权利要求8所述真空冲洗系统的真空冲洗方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

开启所述真空启闭装置(10)，所述存水室(4)和调蓄池(5)同时蓄水；

所述存水室(4)水位达到第一预定水位后，关闭所述真空启闭装置(10)，所述存水室(4)形成密闭空间，关闭所述第一阀门(201)，所述真空泵(6)对所述存水室(4)抽真空，所述存水室(4)水位上升；

所述存水室(4)水位达到第二预定水位时，排空所述调蓄池(5)，开启所述真空启闭装置(10)，所述存水室(4)与大气连通，所述存水室(4)中的存水从底部流出对所述调蓄池(5)进行冲洗。

10.如权利要求9所述的真空冲洗方法，其特征在于，开启所述真空启闭装置(10)包括以下步骤：

开启所述第一阀门(201)，所述存水室(4)与大气连通；关闭所述第二阀门(301)，所述真空泵(6)对所述内腔(34)抽真空，当所述内腔(34)中的气压低于大气压时，所述膜片(31)带动所述启闭块(33)远离所述下开口(22)，所述存水室(4)与大气连通，关闭所述真空泵(6)；

关闭所述真空启闭装置(10)包括以下步骤：

开启所述第二阀门(301)，所述内腔(34)与大气连通，所述启闭块(33)封闭所述下开口(22)。

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