CN107761935B - 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。包括：第一本体，具有容纳腔，其顶部设有通孔，通孔与容纳腔连通；滑动件设于容纳腔内，且一端伸出容纳腔，滑动件外侧面与容纳腔腔壁紧密配合，且滑动件与第一本体围成一内腔；弹性复位件设在内腔内，弹性复位件两端与内腔腔壁和滑动件抵接；第二本体上设有开口，滑动件可靠近或远离开口，滑动件的底部可密封开口；当内腔气压低于开口远离滑动件一侧的气压时，滑动件远离开口，真空启闭装置处于开启状态；当内腔中的气压不低于开口远离滑动件一侧的气压时，弹性复位件推动滑动件靠近开口，且滑动件封闭开口，真空启闭装置处于关闭状态。本发明设计简单，使用效率高。

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，但是现有的真空冲洗系统还存在结构复杂和运行可靠性差的缺陷，因此，目前迫切需要一种控制系统简单、可靠、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，运行可靠，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，其具有容纳腔，所述第一本体顶部设有通孔，所述通孔与所述容纳腔连通；

滑动件，其设置于所述容纳腔内，且所述滑动件的一端伸出所述容纳腔，所述滑动件的外侧面与所述容纳腔的腔壁紧密配合，且所述滑动件与所述第一本体围成一个内腔，所述内腔与所述通孔连通；

弹性复位件，其设置在所述内腔内，所述弹性复位件的两端分别与所述内腔的腔壁和所述滑动件抵接；

第二本体，其上设有开口，所述滑动件可靠近或远离所述开口，且所述滑动件的底部可密封所述开口；

当所述内腔中的气压低于所述开口远离所述滑动件一侧的气压时，所述滑动件远离所述开口，所述开口连通其两侧区域，所述真空启闭装置处于开启状态；当所述内腔中的气压不低于所述开口远离所述滑动件一侧的气压时，所述弹性复位件推动所述滑动件靠近所述开口，且所述滑动件封闭所述开口，所述真空启闭装置处于关闭状态。

在上述技术方案的基础上，所述第一本体与所述第二本体配合形成腔体结构，所述第一本体或者所述第二本体侧壁上设有与大气相通的通气孔，所述腔体结构可联通所述通气孔和所述开口。

在上述技术方案的基础上，所述第一本体包括连接体和盖板，所述连接体具有所述容纳腔，所述通孔设于所述盖板上，所述连接体和所述盖板表面密封连接。

在上述技术方案的基础上，所述滑动件的外侧面设有环槽，所述环槽内设有密封圈，所述密封圈紧密贴合所述容纳腔的腔壁。

在上述技术方案的基础上，所述滑动件为一端开口的中空结构。

在上述技术方案的基础上，所述弹性复位件为弹簧，弹簧的一端与所述滑动件固定连接。

在上述技术方案的基础上，所述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，所述滑动件的下端可与所述密封件紧密接触。

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，所述开口与所述存水室连通；

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，打开所述第一阀门，，所述第一管路连通所述真空泵，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，关闭所述第一阀门，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；转换所述第二阀门，使所述第二管路与所述真空泵连通，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，所述滑动件远离所述开口，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：

转换所述第二阀门，使所述内腔通过所述第二管路与大气连通，所述弹性复位件推动所述滑动件以封闭所述开口。

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，使得滑动件在压差作用下与开口连接或者脱离，整个装置设计简单，控制方便，节能环保。

(2)滑动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滑动件与开口之间以及滑动件与连接件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，12-内腔，13-连接体，14-盖板，2-滑动件，21-密封圈，23-通气口，3-弹性复位件，4-第二本体，41-开口，42-密封件，43-密封座，44-压板，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，8-存水室，10-真空启闭装置，20-第一管路，201-第一阀门，30-第二管路，301-第二阀门，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、滑动件2、弹性复位件3和第二本体4。

第一本体1具有容纳腔，第一本体1顶部设有通孔11，通孔11与容纳腔连通。

滑动件2的一端可移动地设置于容纳腔内，且另一端伸出容纳腔，滑动件2的外侧面与容纳腔的腔壁紧密配合，且滑动件2与第一本体1围成一个内腔12，内腔12与通孔11连通。具体的，滑动件2的外侧面设有环槽，环槽内设有密封圈21，密封圈21紧密贴合容纳腔的腔壁。滑动件2为圆柱体，且为一端开口的中空结构。在其他实施例中，滑动件2还可以其它形状的实心结构。

弹性复位件3设置在内腔12内，弹性复位件3的两端分别与内腔12的腔壁和滑动件2抵接。具体的，弹性复位件3的一端与滑动件2固定连接在一起，弹性复位件3为弹簧，例如扭簧、螺旋弹簧或片簧等。

开口41外周设有密封件42和密封座43，密封件42安装在密封座43内，密封件42可以使用密封圈，使用螺栓和压板44将密封件42安装在密封座43内。滑动件2的下端可与密封件42紧密接触。

第二本体4固定连接于第一本体1下方，且与第一本体1底部留有间隙，第二本体4设有开口41，开口41位于滑动件2下方，滑动件2可靠近或远离开口41，且滑动件2的底部可密封开口41。

当内腔12中的气压低于开口41远离滑动件2一侧的气压时，负压使得滑动件2远离开口41，弹性复位件4受压收缩，开口41连通其两侧区域，真空启闭装置处于开启状态；当内腔12中的气压不低于开口41远离滑动件2一侧的气压时，弹性复位件4推动滑动件2靠近开口41，且滑动件2封闭开口41，真空启闭装置处于关闭状态。真空启闭装置通过控制内腔与大气压之间的压差，使得滑动件在压差作用下与开口连接或者脱离，整个装置设计简单，控制方便，节能环保。

在图1中，第一本体1与第二本体4配合形成腔体结构，第一本体1包括连接体13和盖板14，连接体13具有容纳腔，通孔11设于盖板14上，连接体13和盖板14表面密封连接，第二本体4侧壁设有连通大气的通气口23，第一本体1和第二本体4通过螺栓连接。连接体13是圆柱体，且具有中心通孔作为容纳腔。滑动件2设于腔体结构内部，能够有效降低外界环境因素例如灰尘、杂质等对滑动件2与开口41之间以及滑动件2与连接体13之间密封的不良影响，提高装置的运行可靠性。

在其他的实施例中，第一本体1与第二本体4配合形成腔体结构，第一本体1包括连接体13和盖板14，第一本体1还包括桶状外壳，外壳与盖板14通过螺栓连接，连接体13设于外壳内，外壳侧壁上设有与大气相通的通气孔23，腔体结构可联通通气孔23和开口41，第二本体4是底板，底板与第一本体1的外壳通过螺栓连接。

在其他的实施例中，第一本体1与第二本体4还可以具有其它连接方式和结构，具体的，第一本体1与第二本体4之间可以通过支架固定连接，形成框架结构。

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8、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8和调蓄池5底部相通，调蓄池5底部远离存水室8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8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8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8顶部的混凝土基础上，开口41与存水室8连通，真空启闭装置10关闭时，存水室8形成密闭空间。存水室8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8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8和调蓄池5同时蓄水。

S2.存水室8水位达到第一预定水位后，关闭真空启闭装置10，存水室8形成密闭空间，打开第一阀门201，第一管路20连通真空泵6，真空泵6对存水室8抽真空，存水室8水位上升。

S3.存水室8水位达到第二预定水位时，关闭第一阀门201，排空调蓄池5。

S4.开启真空启闭装置10，存水室8与大气连通，存水室8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8与大气连通；转换第二阀门301，使第二管路30与真空泵6连通，真空泵6对内腔12抽真空，当内腔12中的气压低于大气压时，滑动件2远离开口41，存水室8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：转换第二阀门301，使内腔12通过第二管路30与大气连通，弹性复位件4推动滑动件2以封闭开口41。

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转换到第一位置以连通真空泵6，使第二管路30与真空泵6连通，内腔12处于真空状态，所以滑动件2在大气压与内腔12气压的压差作用下处于开启状态，存水室8与大气相通。在降雨时，调蓄池5存水，同时存水室8也会进水，存水室8的水位和调蓄池5的蓄水水位一致。

当存水室8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转换到第二位置以连通大气，内腔12通过第二管路30连通大气，滑动件2在弹性复位件4和自身重力作用下关闭开口41，真空泵6通过第一管路20对存水室8抽真空，存水室8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8一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，第二阀门301转换到第一位置以连通真空泵6，使第二管路30与真空泵6连通，真空泵6对真空启闭装置10的内腔12抽真空，滑动件2在内腔12的负压作用下开启，外界空气通过通气口23进入存水室8，从而破坏了存水室8的真空。存水室8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 (8)

1.一种真空启闭装置，其特征在于，其包括：

第一本体（1），其具有容纳腔，所述第一本体（1）顶部设有通孔（11），所述通孔（11）与所述容纳腔连通；

滑动件（2），其设置于所述容纳腔内，且所述滑动件（2）的一端伸出所述容纳腔，所述滑动件（2）的外侧面与所述容纳腔的腔壁紧密配合，且所述滑动件（2）与所述第一本体（1）围成一个内腔（12），所述内腔（12）与所述通孔（11）连通；

弹性复位件（3），其设置在所述内腔（12）内，所述弹性复位件（3）的两端分别与所述内腔（12）的腔壁和所述滑动件（2）抵接；

第二本体（4），其上设有开口（41），所述滑动件（2）可靠近或远离所述开口（41），且所述滑动件（2）的底部可密封所述开口（41）；

当所述内腔（12）中的气压低于所述开口（41）远离所述滑动件（2）一侧的气压时，所述滑动件（2）远离所述开口（41），所述开口（41）连通其两侧区域，所述真空启闭装置处于开启状态；当所述内腔（12）中的气压不低于所述开口（41）远离所述滑动件（2）一侧的气压时，所述弹性复位件（4）推动所述滑动件（2）靠近所述开口（41），且所述滑动件（2）封闭所述开口（41），所述真空启闭装置处于关闭状态；

所述滑动件（2）为一端开口的中空结构

所述第一本体（1）与所述第二本体（4）配合形成腔体结构，所述第一本体（1）或者所述第二本体（4）侧壁上设有与大气相通的通气孔（23），所述腔体结构可联通所述通气孔（23）和所述开口（41）。

2.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）包括连接体（13）和盖板（14），所述连接体（13）具有所述容纳腔，所述通孔（11）设于所述盖板（14）上，所述连接体（13）和所述盖板（14）表面密封连接。

3.如权利要求1所述的真空启闭装置，其特征在于：所述滑动件（2）的外侧面设有环槽，所述环槽内设有密封圈（21），所述密封圈（21）紧密贴合所述容纳腔的腔壁。

4.如权利要求1所述的真空启闭装置，其特征在于：所述弹性复位件（3）为弹簧，弹簧的一端与所述滑动件（2）固定连接。

5.如权利要求1所述的真空启闭装置，其特征在于：所述开口（41）外周设有密封件（42）和密封座（43），所述密封件（42）安装在所述密封座（43）内，所述滑动件（2）的下端可与所述密封件（42）紧密接触。

6.一种基于权利要求1-5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（8）、调蓄池（5）、真空泵（6）和控制柜（7），所述存水室（8）和调蓄池（5）底部相通，所述存水室（8）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（8）顶部，所述开口（41）与所述存水室（8）连通；

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（8）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）。

7.一种基于权利要求6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（8）和调蓄池（5）同时蓄水；

所述存水室（8）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（8）形成密闭空间，打开所述第一阀门（201），所述第一管路（20）连通所述真空泵（6），所述真空泵（6）对所述存水室（8）抽真空，所述存水室（8）水位上升；

所述存水室（8）水位达到第二预定水位时，关闭所述第一阀门（201），排空所述调蓄池（5）；

开启所述真空启闭装置（10），所述存水室（8）与大气连通，所述存水室（8）中的存水从底部流出对所述调蓄池（5）进行冲洗。

8.如权利要求7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（8）与大气连通；转换所述第二阀门（301），使所述第二管路（30）与所述真空泵（6）连通，所述真空泵（6）对所述内腔（12）抽真空，当所述内腔（12）中的气压低于大气压时，所述滑动件（2）远离所述开口（41），所述存水室（8）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：

转换所述第二阀门（301），使所述内腔（12）通过所述第二管路（30）与大气连通，所述弹性复位件（4）推动所述滑动件（2）以封闭所述开口（41）。

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