CN108343116B - 气水混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气水混合器，包括竖直的主管道和进气管，所述主管道的侧壁上开设有进气口，所述进气管的一端与所述进气口连接，所述进气管为直管，所述主管道竖直设置，所述进气管的另一端的高度高于所述进气管的另一端的高度，所述进气管的轴线与所述主管道的轴线位于同一个竖直平面内，所述进气管与所述主管道之间的夹角为42°‑48°，所述主管道的下端为斜切口，所述主管道的上端固定有法兰，所述进气口与所述主管道下端之间的距离为0.5m‑1.2m。通过压缩机向气水混合器内送入大量的高压空气，高压空气在主管道内形成高压气水混合物，高压气水混合物在水压的限制下沿着主管道和排水管从排水管的自由端排出，从而将地下水抽出。

Description

气水混合器
技术领域
本发明涉及一种气水混合器，主要应用于地下水开采技术领域。
背景技术
目前，矿井地下水或农田灌溉地下水的开采，一般采用机井并配套使用传统的水泵进行抽水。而使用水泵抽水具有以下缺点：1)水泵使用寿命短(通常只有2-3年)；2)当地下水位下降后，水泵露出水面，会影响水泵的散热，导致水泵烧坏；3)由于机井直径小，水泵受扬程限制，不能置放过深，不能有效的将水抽出；4)水泵出现故障后，需提出机井水面修复好后，再置于机井中。工程量大，需耗费大量的财力、物力、人力。
发明内容
为了解现有技术存在的问题，本发明提供了一种气水混合器，通过将排水管与气水混合器的主管道连接，排水管的自由端延伸到外界，在地面上的压缩机，压缩机通过送气管与气水混合器的进气管连接，通过压缩机向气水混合器内送入大量的高压空气，高压空气在主管道内形成高压气水混合物，高压气水混合物在水压的限制下沿着主管道和排水管从排水管的自由端排出，从而将地下水抽出。
本发明所采用的技术方案为：
一种气水混合器，包括竖直的主管道和进气管，所述主管道的侧壁上开设有进气口，所述进气管的一端与所述进气口连接，所述进气管为直管，所述主管道竖直设置，所述进气管的另一端的高度高于所述进气管的另一端的高度，所述进气管的轴线与所述主管道的轴线位于同一个竖直平面内，所述进气管与所述主管道之间的夹角为42°-48°，所述主管道的下端为斜切口，所述主管道的上端固定有法兰，所述进气口与所述主管道下端之间的距离为0.5m-1.2m。
优选的，所述进气管的一端内固定有分流挡块，所述分流挡块，所述分流挡块将进气管的一端上下分为上排气口和下排气口，所述分流挡块的上侧为向上倾斜的上弧面，所述分流挡块的下侧为向下倾斜的下弧面。
优选的，所述进气口下侧的主管道的内壁上开设有螺旋纹路。
进一步的，所述整个主管道的内壁上开设有螺旋纹路。
通常，所述进气管与所述主管道之间的夹角为45°，所述进气口与所述主管道下端之间的距离为1m。
通常，所述主管道的内径为30-50mm，所述进气管的内径为10-15mm。
优选的，所述主管道的上端开设有环形套槽，所述环形套槽的上端面与所述主管道的上端面齐平，所述环形套槽的轴线与所述主管道的轴线在同一条直线上，所述环形套槽与所述主管道的内壁不连通。
本发明的有益效果：
本发明通过设置气水混合器，将气水混合器与压缩机和排水管连接，将气水混合器置于机井中，通过向气水混合器内注入大量的高压空气，高压空气在主管道内形成高压气水混合物，高压气水混合物可沿着排水管排到地面，因而无需采用水泵进行抽水，由于压缩机位于地面，也方便对压缩机进行检修。
进气管的另一端高度高于进气管一端的高度，使得进气管呈斜向上，因而在将气水混合器放入到机井中时，进气管与主管道之间形成一个尖角，方便气水混合器的置入。
分流挡块的设置，在高压空气通过进气口进入到主管到内时，分流挡块可将该高压空气分为两股，一股通过上排气口，而另一股通过下排气口，经过上排气口的高压空气通过上弧面的导流可在主管道内向上与水混合，而经过下排气口的高压空气通过下弧面的导流在主管道内向下与水混合，在一定的程度上减小高压空气在主管道内向下流动与水混合的流量，从而防止高压空气通过主管道的下端流出，提高保压的效果。
螺旋纹路的设置，也能够提高主管道保压的效果，防止高压空气从主管道的下端漏出。
环形套槽的设置，在排水管与主管道的上端进行连接固定时，排水管上可设有与环形套槽相配合的擦环，通过擦环与环形套槽配合，以增强排水管与主管道连接处的密封性。
附图说明
图1是气水混合器的剖视图；
图2是气水混合器与排水管分离后的剖视图。
其中：1、主管道；2、进气管；3、分流挡块；4、法兰；5、环形套槽；6、排水管；7、擦环。
具体实施方式
参见图1和图2，本发明提供了一种气水混合器，包括竖直的主管道1和进气管2，所述主管道1的侧壁上开设有进气口，所述进气管2的一端与所述进气口连接，所述进气管2为直管，所述主管道1竖直设置，所述进气管2的另一端的高度高于所述进气管2的另一端的高度，所述进气管2的轴线与所述主管道1的轴线位于同一个竖直平面内，所述进气管2与所述主管道1之间的夹角为42°-48°，所述主管道1的下端为斜切口，所述主管道1的上端固定有法兰4，所述进气口与所述主管道1下端之间的距离为0.5m-1.2m。
在实际使用时，在地面上设置压缩机，压缩机通过送气管与气水混合器的进气管2连接，而气水混合器的上端连接有排水管6的一端，排水管6的另一端延伸到地面处，将气水混合器送入到机井内，并埋入到机井内的水位之下，开启压缩机，压缩机通过送气管向气水混合器内注入高压空气，高压空气进入到主管道1内，而主管道1内充斥着地下水，因而高压空气会在主管道1内的水充分混合形成气水混合物，由于主管道1竖直设置，在主管道1内，位置越低的地方水压越高，因而在高压空气进入到主管道1内后，高压气体往下方的冲击力受水压的影响会减缓，因而所形成的气水混合物只能沿着主管道1和排水管6向外界流出(从排水管6的自由端排出)。
需要说明的是，由于进气管2倾斜向上的设计，高压空气进入到主管到内后，受到进气管2引流的方向的指引，使得高压空气(气水混合物)会沿着主管道1向下流动，而受水压的影响，高压空气向下流动的长度有限，当然高压空气向下流动的过程也是与水混合的过程，使得充分形成气水混合物，而如果进气口下侧的主管道1的长度较短，就会可能造成高压空气从主管道1的下端漏走的情形，而之所以将进气管2设计成倾斜向上，而不设计呈倾斜向下(高压空气直接在主管道1内向上行走)，是因为机井的内壁通常会有突出的石头，在机井内放入气水混合器时，有可能会卡住进气管2，从而导致气水混合器摆放不到位，另外，斜向下的进气管2连接送气管向上延伸与压缩机连接，因而送气管会大角度拐弯，有可能阻碍高压空气的输送。
而为了解决高压空气从主管道1下端漏走的情形，主要是通过加长进气口下侧的主管道1的长度，而进气口下侧的主管道1越长，在水位下降到与进气口持平时，此时，进气口下侧的水就不能有效的排走。因而应尽量降低进气口下侧的主管道1的长度。
本发明还作以下改进：
所述进气管2的一端内固定有分流挡块3，所述分流挡块3，所述分流挡块 3将进气管2的一端上下分为上排气口和下排气口，所述分流挡块3的上侧为向上倾斜的上弧面，所述分流挡块3的下侧为向下倾斜的下弧面。
分流挡块3的设置，在高压气体通过分流挡块3后分为两股，一股通过上排气口(上高压空气)，另一个通过下排气口(下高压空气)，上弧面倾斜向上，因而上高压空气进入到主管道1内后直接向上行走，而下高压气体进入到主管道1内后向下行走，因而降低了在主管道1内向下行走的高压空气的总量，从而降低高压空气从主管道1底端漏走的概率。
需要说明的是，由于分流挡块3的设置，使得高压空气在通过分流挡块3 处时，高压空气会相对进行压缩，因而可增大高压空气(包括上高压空气和下高压空气)的流速，因而可使得高压空气与水更充分的混合。
另一种方式，所述进气口下侧的主管道1的内壁上开设有螺旋纹路。
在高压空气进行到主管道1内后，高压空气向下行走，高压空气的会与主管道1内壁接触，螺旋的纹路会阻碍高压空气向下行走，因而可相对防止高压空气从主管道1的下端泄漏。
当然为了方便加工，可在整个主管道1的内壁上开设螺旋纹路，只是进气口上部的螺旋纹路不起作用。
排水管6与主管道1上端连接需保证其密封性。
所述主管道1的上端开设有环形套槽5，所述环形套槽5的上端面与所述主管道1的上端面齐平，所述环形套槽5的轴线与所述主管道1的轴线在同一条直线上，所述环形套槽5与所述主管道1的内壁不连通。
因而可在排水管6的下端设有擦环7，通过擦环7插入到套槽内，在排水管6与主管道1连接好后，增强其密封性。
其他设置：
所述进气管2与所述主管道1之间的夹角为45°，所述进气口与所述主管道1下端之间的距离为1m。
所述主管道1的内径为30-50mm，所述进气管2的内径为10-15mm。

Claims (5)

1.一种气水混合器，其特征在于：包括竖直的主管道和进气管，所述主管道的侧壁上开设有进气口，所述进气管的一端与所述进气口连接，所述进气管为直管，所述主管道竖直设置，所述进气管的另一端的高度高于所述进气管的另一端的高度，所述进气管的轴线与所述主管道的轴线位于同一个竖直平面内，所述进气管与所述主管道之间的夹角为42°-48°，所述主管道的下端为斜切口，所述主管道的上端固定有法兰，所述进气口与所述主管道下端之间的距离为0.5m-1.2m；所述进气管的一端内固定有分流挡块，所述分流挡块，所述分流挡块将进气管的一端上下分为上排气口和下排气口，所述分流挡块的上侧为向上倾斜的上弧面，所述分流挡块的下侧为向下倾斜的下弧面；所述进气口下侧的主管道的内壁上开设有螺旋纹路。
2.根据权利要求1所述的气水混合器，其特征在于：整个主管道的内壁上开设有螺旋纹路。
3.根据权利要求1所述的气水混合器，其特征在于：所述进气管与所述主管道之间的夹角为45°，所述进气口与所述主管道下端之间的距离为1m。
4.根据权利要求1所述的气水混合器，其特征在于：所述主管道的内径为30-50mm，所述进气管的内径为10-15mm。
5.根据权利要求1所述的气水混合器，其特征在于：所述主管道的上端开设有环形套槽，所述环形套槽的上端面与所述主管道的上端面齐平，所述环形套槽的轴线与所述主管道的轴线在同一条直线上，所述环形套槽与所述主管道的内壁不连通。
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