CN111101579A - 一种重力流排水转化为压力流排水的装置 - Google Patents

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徐�明
谢朝晖
李二双
余仲勋
向金鑫
徐腮超
缪志贵
黄春源
曹丽
陈建辉
铁宸宇
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Abstract

本发明提供一种重力流排水转化为压力流排水的装置，包括重力排水管，其特征在于重力排水管出口端与格栅渠连通，格栅渠通过溢流口及泄流管与转换井连通，转换井内设有虹吸排水管，虹吸排水管与压力排水管连通。能够在重力流排水进入格栅渠后，先通过溢流口流入转换井内，当转换井内的水位上升至浮球阀的开阀水位后，浮球阀打开，并逐步加大开启度，排水经过泄流管进入转换井的流量迅速增大，使得虹吸排水顶部的排水断面迅速从管内底到达管内顶形成满流、产生虹吸效应，在压力排水管内形成压力流。结构简单，工作可靠，使用寿命长，沿程不需设置大量的检查井，投资省，成本低，布管不受跌水高度要求的限制。

Description

一种重力流排水转化为压力流排水的装置
技术领域
本发明涉及一种将重力流排水转化为压力流排水的装置，属于室外给排水技术领域。
背景技术
根据室外排水相关规范要求，室外排水管渠系统的设计，应以重力流为主，不设或少设提升泵站。当无法采用重力流排水或重力流排水不经济时，可采用压力流。由于重力流排水管道不能按满流设计，致使管道沿线必须设有检查井，同时对管道流速也有较高要求，因此在山区等地形高差较大的区域，采用重力流排水较为复杂且不经济。但是在高差较大的区域设提升泵将重力流转化为压力流则会产生能量的浪费，因此有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为有效利用地形高差将重力流排水转化为压力流排水，本发明提供一种节能、经济的将重力流排水转化为压力流排水的装置。
本发明通过下列技术方案完成：一种重力流排水转化为压力流排水的装置，包括重力排水管，其特征在于重力排水管出口端与格栅渠连通，格栅渠通过溢流口及泄流管与转换井连通，转换井内设有虹吸排水管，虹吸排水管与压力排水管连通；所述的泄流管上设有反向安装的浮球阀，利用浮球阀的重力关闭阀门，利用水的浮力打开阀门；所述的虹吸排水管为顶部连通的两根竖管，其中一根竖管的底部为进水口，另一根竖管的底部与压力排水管连通，虹吸排水管的顶部高于浮球阀的开阀水位；所述的压力排水管出口低于虹吸排水管的进水口，且有足够的水力坡度确保排水流畅；重力流排水进入格栅渠后，先通过溢流口流入转换井内，当转换井内的水位上升至浮球阀的开阀水位后，浮球阀打开，并逐步加大开启度，排水经过泄流管进入转换井的流量迅速增大，使得虹吸排水管顶部的排水断面迅速从管内底到达管内顶形成满流、产生虹吸效应，在压力排水管内形成压力流。
所述的压力排水管上设有设检修口和检修阀，所述的检修口为压力排水管上设置的支管，在该支管末端设管堵。
所述的虹吸排水管上设有真空破除孔，真空破坏孔设置于虹吸排水管的进水口的上方，用于终止虹吸排水管进水，防止少量排水夹带空气进入压力排水管。
所述格栅渠内设有格栅，用于拦截排水中带入的大颗粒物质，避免堵塞泄流管、浮球阀、虹吸排水管及压力排水管等设施。
所述虹吸排水管的其底部为进水口的一根竖管设置在转换井内，另一根连接压力排水管的竖管设置在转换井之外，顶部连通管穿过转换井的井壁。
所述泄流管设置多根，以加大泄流管的过水流量，每根泄流管上的浮球阀的开阀水位均低于虹吸排水管顶部。
所述转换井内位于浮球阀开阀水位至虹吸排水管顶部的断面面积减小，该断面面积减小的形式包括但不限于在该断面设置挤占物体，或者减小该断面尺寸，以便使虹吸排水管顶部的排水断面迅速从管内底到达管内顶形成满流而迅速排水。
所述格栅渠设置在转换井内，以便减小转换井内对应位置的断面面积，满足排水需要。
本发明的重力流排水转化为压力流排水的过程为：
①进水
排水经重力排水管进入格栅渠，排水穿过格栅后，大颗粒污染物被格栅拦截在格栅渠内，排水溢流进入转换井内；
②浮球阀开阀
当转换井内的水位上升至浮球阀的开阀水位后，浮球阀打开，并逐步加大开启度，排水经过泄流管进入转换井的流量迅速增大。
③虹吸排水管进水
排水经虹吸排水管进入压力排水管内，虹吸排水顶部的排水断面迅速从管内底到达管内顶形成满流、产生虹吸效应，在压力排水管内形成压力流。
④浮球阀关阀
排水后，转换井水位下降，浮球阀的浮球随水下降，并在下降过程中逐渐关闭浮球阀；
⑤压力排水管停止排水
转换井水位继续下降，当水位下降至真空破坏孔后，压力排水管停止排水。
如此完成一个重力流排水转换为压力流排水的过程，随着水位的继续升高，逐步进入下一个转换过程。
本发明具有下列优点及效果：采用上述技术方案，能够在重力流排水进入格栅渠后，先通过溢流口流入转换井内，当转换井内的水位上升至浮球阀的开阀水位后，浮球阀打开，并逐步加大开启度，排水经过泄流管进入转换井的流量迅速增大，使得虹吸排水顶部的排水断面迅速从管内底到达管内顶形成满流、产生虹吸效应，在压力排水管内形成压力流。不仅结构简单，工作可靠，使用寿命长，而且沿程不需设置大量的检查井，投资省，成本低，布管不受跌水高度要求的限制，更容易在山区等高差大的地方铺设使用。
附图说明
图1为本发明俯视图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为本发明另一结构俯视图；
图4为图3的B-B剖面示意图。
其中，1为重力排水管，2为格栅渠，3为格栅板，4为溢流口，5为泄流管，6为浮球阀，7为转换井，8为虹吸排水管，9为真空破坏孔，10为压力排水管，11为检修阀，12为检修口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1、图2，本发明提供的重力流排水转化为压力流排水的装置，包括重力排水管1，其特征在于重力排水管1出口端与格栅渠2连通，格栅渠2通过溢流口4及泄流管5与转换井7连通，转换井7内设有虹吸排水管8，虹吸排水管8与压力排水管10连通；所述的泄流管5上设有反向安装的浮球阀6，利用浮球阀的重力关闭阀门，利用水的浮力打开阀门；所述的虹吸排水管8为顶部连通的两根竖管，其中一根竖管的底部为进水口，另一根竖管的底部与压力排水管10连通，虹吸排水管8的顶部高于浮球阀6的开阀水位；所述的压力排水管10的出口低于虹吸排水管8的进水口，以具有足够的水力坡度确保排水流畅。
所述的压力排水管10上设有设检修阀11和检修口12，所述的检修口12为压力排水管10上设置的支管，在该支管末端设管堵。
所述的虹吸排水管8上设有真空破除孔9，真空破坏孔9设置于虹吸排水管8的进水口的上方，用于终止虹吸排水管8进水，防止少量排水夹带空气进入压力排水管10。
所述格栅渠2内设有格栅3，用于拦截排水中带入的大颗粒物质，避免堵塞泄流管5、浮球阀6、虹吸排水管8及压力排水管10等设施。
如图3、图4，本发明所述虹吸排水管8的其底部为进水口的一根竖管设置在转换井8内，另一根连接压力排水管10的竖管设置在转换井8之外，顶部连通管穿过转换井8的井壁。
所述格栅渠2设置在转换井8内，以便减小转换井8内对应位置的断面面积，满足排水需要。
另外，转换井8内与浮球阀6开阀水位相对应的断面面积小于其他断面面积，该断面面积缩小的形式包括但不限于在该断面设置挤占物体，或者减小该断面尺寸，满足排水需要。
所述泄流管设置多根，以加大泄流管的过水流量，每根泄流管上的浮球阀的开阀水位均低于虹吸排水管顶部。
本发明的重力流排水转化为压力流排水的过程为：
①进水
排水经重力排水管1进入格栅渠2，排水穿过格栅3后，大颗粒污染物被格栅3拦截在格栅渠2内，排水溢流进入转换井8内；
②浮球阀开阀
当转换井内的水位上升至浮球阀的开阀水位后，浮球阀打开，并逐步加大开启度，排水经过泄流管进入转换井的流量迅速增大。
③虹吸排水管进水
排水经虹吸排水管进入压力排水管内，虹吸排水顶部的排水断面迅速从管内底到达管内顶形成满流、产生虹吸效应，在压力排水管内形成压力流。
④浮球阀关阀
排水后，转换井8水位下降，浮球阀6的浮球随水下降，并在下降过程中逐渐关闭浮球阀6；
⑤压力排水管停止排水
转换井8水位继续下降，当水位下降至真空破坏孔9后，压力排水管7停止排水。
如此完成一个重力流排水转换为压力流排水的过程，随着水位的继续升高，逐步进入下一个转换过程。

Claims (10)

1.一种重力流排水转化为压力流排水的装置，包括重力排水管，其特征在于重力排水管出口端与格栅渠连通，格栅渠通过溢流口及泄流管与转换井连通，转换井内设有虹吸排水管，虹吸排水管与压力排水管连通。
2.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述的泄流管上设有反向安装的浮球阀。
3.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述的虹吸排水管为顶部连通的两根竖管，其中一根竖管的底部为进水口，另一根竖管的底部与压力排水管连通，虹吸排水管的顶部高于浮球阀的开阀水位。
4.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述的压力排水管出口低于虹吸排水管的进水口。
5.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述的压力排水管上设有设检修口和检修阀，所述的检修口为压力排水管上设置的支管，在该支管末端设管堵。
6.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述的虹吸排水管上设有真空破除孔，真空破坏孔设置于虹吸排水管的进水口的上方。
7.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述格栅渠内设有格栅。
8.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述虹吸排水管的其底部为进水口的一根竖管设置在转换井内，另一根连接压力排水管的竖管设置在转换井之外，顶部连通管穿过转换井的井壁。
9.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述泄流管设置多根，每根泄流管上的浮球阀的开阀水位均低于虹吸排水管顶部。
10.根据权利要求1所述的重力流排水转化为压力流排水的装置，其特征在于所述转换井内位于浮球阀开阀水位至虹吸排水管顶部的断面面积减小，该断面面积减小的形式包括但不限于在该断面设置挤占物体，或者将格栅渠设置在转换井内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111560914A (zh) * 2020-05-25 2020-08-21 金建工程设计有限公司 一种可自动虹吸降水位的尾矿库排水装置

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