CN111549897B - 一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置 - Google Patents
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Abstract
一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，包括翻斗组件，翻斗组件包括挂杆和翻斗，翻斗通过挂杆吊挂在污水管道进口的下方，翻斗活动式安装在挂杆上，且翻斗上的安装点为翻斗自身重心平衡点前侧；翻斗为上表面开放的腔体，翻斗内靠近污水管道进口的底部高于远离污水管道进口的底部。通过对装置结构的合理设置，给检查井内增添了冲洗和吸气的效果，有效控制污水管道内堆积的淤泥和生物膜，避免生物膜产生大量易燃易爆有毒性气体，整体一体式自动化设计，省时省力。
Description
技术领域
本发明于属污水管道优化技术领域，具体涉及一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置。
背景技术
目前污水管道清淤和改善空气状况需要多种技术联合使用。控制污水管道有害气体的技术有投加化学药剂和鼓风曝气等。污水管道清淤是大型工程，常见的有管道爬行机器人、绞车清淤和高压水射流等。控制污水管道有害气体技术往往会消耗大量的能耗和化学药剂，且缺乏长期控制效果，同时会对下游的污水处理带来负面影响。而污水管道清淤需要大量的人力财力，不够便捷，自动化程度不足。本发明的相似的装置常用于开放空间的自动倒水，存在结构复杂、安装不便、功能单一、容积小和动能损失大的问题。
对于新建的建筑群，污水管道运行前期的流量往往达不到设计流量，因此污水管道在运行前期就会产生淤积，并且逐渐生成生物膜，逐渐产生大量易燃易爆有毒性的有害气体。污水管道运行前期形成大量淤积和有害气体不利于污水管道的长期运行。同时，现有的控制有害气体和管道清淤技术缺乏长期的控制效果，自动化不足，耗时费力。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，通过对部件结构的合理设置，有效控制污水管道内堆积的淤泥和生物膜，避免生物膜产生大量易燃易爆有毒性的有害气体，整体一体式自动化设计，省时省力。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括：
一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，包括翻斗组件，翻斗组件包括挂杆和翻斗，翻斗通过挂杆吊挂在污水管道进口的下方，翻斗活动式安装在挂杆上，且翻斗上的安装点为翻斗自身重心平衡点前侧；翻斗为上表面开放的腔体，翻斗内靠近污水管道进口的底部高于远离污水管道进口的底部。
进一步的，翻斗内设有搅拌器；搅拌器包括至少一个水车，水车由搅拌器转轴架设在翻斗内。
进一步的，翻斗上表面前端口设有至少2个相互平行的水平导流板，水平导流板与翻斗上表面垂直。
进一步的，装置还包括设在挂杆非端部的过滤组件，过滤组件罩设在翻斗上方。
进一步的，装置还包括设在翻斗下方的稳定组件，稳定组件使翻斗开放面与水平面平行。
优选的，稳定组件包括水平承载板，水平承载板上表面设有缓冲垫，缓冲垫与翻斗最低处接触。
优选的，过滤组件包括罩设在翻斗前侧上方的条栅；过滤组件还包括设在挂杆非端部的条栅挂杆，条栅挂杆与挂杆垂直，条栅挂杆将条栅连设在挂杆上。
优选的，过滤组件还包括条栅支撑杆，条栅支撑杆一端设在条栅挂杆下方的挂杆上，条栅支撑杆另一端连接条栅非端部。
进一步的，挂杆非端部设有横向栏杆，横向栏杆与挂杆和条栅支撑杆均垂直；横向栏杆与转轴间的距离小于转轴与翻斗上表面后端的距离。
优选的，翻斗底部为弧形，且以转轴为界，翻斗前侧容积大于翻斗后侧容积。
与现有技术相比，本发明的优点为：
(1)本发明的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，通过对部件结构的合理设置，翻斗内的水车在来流污水的驱动下围绕搅拌器转轴转动，对翻斗内部的污水有一个扰动的作用；当翻斗翻水时，污水再次驱动水车转动，防止污水中的颗粒发生沉积。
(2)本发明的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，通过对部件结构的合理设置，翻斗上表面前端口的水平导流板使得污水出流具有更大的水平速度，降低能量损失，可以对污水管道产生更好的冲洗效果，直接对污水管道生物膜产生作用，从源头控制有害气体的产生。
(3)本发明的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，通过对部件结构的合理设置，翻斗前窄后宽的结构设计，具有更大的储水容积，可以产生更好的冲洗效果。
(4)本发明的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，通过对部件结构的合理设置，整体功能丰富，可以产生水气两相作用，而且利用重心偏移产生能量，不消耗额外的能量且实现自动化，省时省力。
(5)本发明的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，通过对部件结构的合理设置，整体实现一体式设计，安装拆卸方便，不妨碍检查井的正常使用与维护。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明初始状态主视图
图2是本发明倾倒状态主视图
图3是本发明初始状态P侧示意图
图4是本发明倾倒状态Q侧示意图
图5是本发明透视图
图6是本发明的俯视图
图7是本发明B-B剖面图
图中各标号表示为：1翻斗；1-1后侧板；1-2侧板；1-3前侧板；1-4底板；1-5水平导流板；2搅拌器；2-1搅拌器转轴；2-2水车；3-挂杆；3-1横向栏杆；3-2转轴；4过滤组件；4-1条栅；4-2条栅支撑杆；4-3条栅挂杆；5稳定组件；5-1水平承载板；5-2缓冲垫；6-支撑板；6-1预埋支撑板；7出户管；8污水管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，包括翻斗组件，翻斗组件包括挂杆3和翻斗1，翻斗1通过挂杆3吊挂在污水管道进口的下方，翻斗1活动式安装在挂杆3上，且翻斗1上的安装点为翻斗1自身重心平衡点前侧；翻斗1为上表面开放的腔体，翻斗1内靠近污水管道8进口的底部高于远离污水管道8进口的底部；其作用为：翻斗1利用重心偏移产生能量，不消耗额外的能量且实现自动化，省时省力。
翻斗1内设有搅拌器2；搅拌器2包括至少一个水车2-2，水车2-2由搅拌器转轴2-1架设在翻斗1内；其作用为：搅拌器2对翻斗1内部的污水有一个扰动的作用，水车2-2在来流污水的驱动下转动，对翻斗1内部的污水有一个扰动的作用；当翻斗1翻水时，污水再次驱动水车2-2转动，防止污水中的颗粒发生沉积。
翻斗1上表面前端口设有至少2个相互平行的水平导流板1-5，水平导流板1-5与翻斗1上表面垂直；其作用为：引导污水水平出流，降低与底部的碰撞角度，使得污水出流具有更大的水平速度，降低能量损失，可以对污水管道8产生更好的冲洗效果，直接对污水管道8生物膜产生作用，从源头控制有害气体的产生。
装置还包括设在挂杆3非端部的过滤组件4，过滤组件4罩设在翻斗1上方；其作用为：过滤组件4用于拦截滑落污水中的大颗粒物质，避免大颗粒物质随污水进入翻斗1内。
装置还包括设在翻斗1下方的稳定组件5，稳定组件5使翻斗1开放面与水平面平行。
具体的，稳定组件5包括水平承载板5-1，水平承载板5-1上表面设有缓冲垫5-2，缓冲垫5-2与翻斗1最低处接触；其作用为：使初始状态下的翻斗1开口面与水平面平行。
具体的，过滤组件4包括罩设在翻斗1前侧上方的条栅4-1；过滤组件4还包括设在挂杆3非端部的条栅挂杆4-3，条栅挂杆4-3与挂杆3垂直，条栅挂杆4-3将条栅4-1连设在挂杆3上。
具体的，过滤组件4还包括条栅支撑杆4-2，条栅支撑杆4-2一端设在条栅挂杆4-3下方的挂杆3上，条栅支撑杆4-2另一端连接条栅4-1非端部。
具体的，挂杆3非端部设有横向栏杆3-1，横向栏杆3-1与挂杆3和条栅支撑杆4-2均垂直；横向栏杆3-1与转轴3-2间的距离小于转轴3-2与翻斗1上表面后端的距离；其作用为：防止翻斗1翻转过度。
具体的，翻斗1底部为弧形，且翻斗1前侧容积大于翻斗1后侧容积；翻斗1底部的弧形设计，具有更大的储水容积，可以产生更好的冲洗效果。
实施例：
本发明缓解污水管道淤积改善空气状况的装置设置在检查井内，收集出户管7小流量污水，汇聚成较大体积的污水后瞬间释放。具体包括翻斗组件，翻斗组件包括挂杆3和翻斗1，翻斗1通过挂杆3吊挂在污水管道进口的下方，翻斗1通过转轴3-2活动式安装在挂杆3上，且翻斗1上的安装点为翻斗1自身重心平衡点前侧，且以转轴3-2为界，翻斗1前侧容积大于翻斗1后侧容积；翻斗1为上表面开放的腔体，翻斗1内靠近污水管道8进口的底部高于远离污水管道8进口的底部。翻斗1前侧位于出户管7污水出口下方，污水流由翻斗1前侧流入翻斗1。翻斗1利用重心偏移产生能量，不消耗额外的能量且实现自动化，省时省力。翻斗1整体前窄后宽的结构设计，具有更大的储水容积，可以产生更好的冲洗效果。
翻斗1底部为弧形，且翻斗1前侧容积大于翻斗1后侧容积。翻斗1包括垂直设置的后侧板1-1，后侧板1-1为倒梯形结构，后侧板1-1下端设有底板1-4；还包括夹设在后侧板1-1和底板1-4间、且相互对称的两块侧板1-2；还包括夹设在两块侧板1-2和底板1-4间的前侧板1-3；挂杆3下端部与侧板1-2通过转轴3-2铰接。侧板1-2整体为外扩的弧形板，前侧板1-3整体为外扩的梯形弯板，加大翻斗1内的容积。以转轴3-2为界，转轴3-2前侧容积大于后侧容积；起始状态下，由于前窄厚宽的设计，重心落在转轴3-2后侧，使得整个翻斗1保持水平；开始汇水时，翻斗1的重心开始逐渐发生变化，当翻斗1满载或接近满载时，由于转轴2前侧容积比后侧大，翻斗1前侧产生的力矩大于后侧的力矩，因此翻斗1围绕转轴3-2向前翻转。
可用两个平行的挂杆3，挂杆3上端部通过支撑板6与预埋在检查井顶部的预埋支撑板6-1固定，使整体装置稳定悬吊在检查井内。两个挂杆3下端部连设转轴3-2；转轴3-2的安装位置在侧板1-2与开口面交汇处并且靠近后侧板1-1。还包括轴承座，轴承座安装固定在挂杆3的下端，挂杆3上端焊接支撑板6，支撑板6可为扇形结构，支撑板6与预埋支撑板6-1之间通过螺丝固定。
翻斗1内设有搅拌器2，搅拌器2包括至少一个水车2-2，水车2-2由搅拌器转轴2-1架设在翻斗1内。根据实际翻斗1的容积可设置多个水车2-2，如在翻斗1内的两块侧板1-2间设置2个搅拌器转轴2-1，前侧搅拌器转轴2-1上设两个水车2-2，后侧搅拌器转轴2-1上设一个水车2-2。水车2-2在来流污水的驱动下围绕搅拌器转轴2-1转动，对翻斗1内部的污水有一个扰动的作用；当翻斗1翻水时，污水再次驱动水车2-2转动，防止污水中的颗粒发生沉积。
翻斗1上表面前端口设有至少2个相互平行的水平导流板1-5，水平导流板1-5与翻斗1上表面垂直。根据实际需求可设置多个水平导流板1-5，如在翻斗1上表面前端口平行设置4个水平导流板1-5，使翻斗1在翻水时水流可分层次的流出。具体的装置在翻水时，水流由于水平导流板1-5的阻拦作用，水流不会立刻涌出，从而减少对检查井井筒的冲刷和不必要的水流损耗；翻转后期，由于翻转角度足够大，水平导流板1-5接近水平，此时大量水流通过水平导流板1-5获得水平速度，冲刷检查井井底和下游污水管道8的生物膜和沉积物，从微生物相抑制有害气体的产生；翻斗1内水流倒完时，重心恢复起始状态，翻斗斗体1复位。
挂杆3非端部设有罩设在翻斗1前侧上方的过滤组件4。过滤组件4包括罩设在翻斗1前侧上方的条栅4-1；过滤组件4还包括设在两个挂杆3间的条栅挂杆4-3，条栅挂杆4-3将条栅4-1连设在挂杆3非端部。过滤组件4还包括条栅支撑杆4-2，条栅支撑杆4-2一端设在条栅挂杆4-3下方的挂杆3上，条栅支撑杆4-2另一端连接条栅4-1非端部。过滤组件4整体用于拦截污水中的大颗粒物质，避免大颗粒物质随污水进入翻斗1内，避免干扰搅拌器2的搅动。
两个挂杆3间还设有横向栏杆3-1，横向栏杆3-1与挂杆3和条栅支撑杆4-2均垂直；横向栏杆3-1与转轴3-2间的距离小于转轴3-2与翻斗1上表面后端的距离。防止翻斗1翻转过度。
装置还包括设在翻斗1下方的稳定组件5，稳定组件5使翻斗1开放面与水平面平行。稳定组件5包括水平承载板5-1，水平承载板5-1上表面设有缓冲垫5-2，缓冲垫5-2与翻斗1最低处接触。当翻斗1内水流倒完时，重心恢复起始状态，翻斗1复位，在水平承载板5-1的作用下翻斗1上表面水平，为了缓解复位时产生的冲击作用，水平承载板5-1前段设有缓冲垫5-2，缓冲垫5-2可选用橡胶垫片。
本装置翻斗1前窄后宽的设计可以增加斗体容积，水车2-2可以获得更加均匀的水流，同时在水平导流板1-5引导下获得水平速度，既而降低了与底部碰撞的角度，减少能量损耗，获得更大的动能既而提高冲洗效果。同时，翻斗1斗体瞬间倾倒可以煽动检查井内的气流，且释放的污水带动空气快速流动，产生一个负压区，为了保持气压稳定，外界空气被吸入检查井，在水流拖曳力的作用下进入下游污水管道，从而起到改善空气状况的作用。
本装置在检查井内增添了冲洗和吸气的效果，可以起到冲刷生物膜、冲洗污水管道、改善空气状况的作用，从而提升污水管道的整体环境，延长污水管道的使用寿命。整个过程无需人力和外在动力，可以实现完全的自动化，且该设备可以日常使用，极大程度延缓污水管道淤积，污水管道内的气相环境得到改善，同时该设备总体为一体化设计，拆装方便，可以随时取出，不妨碍检查井的正常使用与维护。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所发明的内容。
Claims (6)
1.一种缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，其特征在于，包括翻斗组件，所述翻斗组件包括挂杆（3）、转轴（3-2）和翻斗（1），翻斗（1）通过挂杆（3）吊挂在出户管（7）出水口的下方，翻斗（1）通过转轴（3-2）活动式安装在挂杆（3）上，且翻斗（1）上的安装点为翻斗（1）自身重心平衡点前侧；
所述翻斗（1）为上表面开放的腔体，翻斗（1）内靠近污水管道（8）进口的底部高于远离污水管道（8）进口的底部；翻斗（1）内设有搅拌器（2），所述搅拌器（2）包括至少一个水车（2-2），水车（2-2）由搅拌器转轴（2-1）架设在翻斗（1）内；
装置还包括设在挂杆（3）非端部的过滤组件（4），所述过滤组件（4）罩设在翻斗（1）上方；
所述过滤组件（4）包括罩设在翻斗（1）前侧上方的条栅（4-1）；过滤组件（4）还包括设在挂杆（3）非端部的条栅挂杆（4-3），条栅挂杆（4-3）与挂杆（3）垂直，条栅挂杆（4-3）将条栅（4-1）连设在挂杆（3）上；过滤组件（4）还包括条栅支撑杆（4-2），条栅支撑杆（4-2）一端设在条栅挂杆（4-3）下方的挂杆（3）上，条栅支撑杆（4-2）另一端连接条栅（4-1）非端部。
2.如权利要求1所述的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，其特征在于，翻斗（1）上表面前端口设有至少2个相互平行的水平导流板（1-5），所述水平导流板（1-5）与翻斗（1）上表面垂直。
3.如权利要求2所述的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，其特征在于，装置还包括设在翻斗（1）下方的稳定组件（5），所述稳定组件（5）使翻斗（1）开放面与水平面平行。
4.如权利要求3所述的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，其特征在于，稳定组件（5）包括水平承载板（5-1），水平承载板（5-1）上表面设有缓冲垫（5-2），所述缓冲垫（5-2）与翻斗（1）最低处接触。
5.如权利要求4所述的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，其特征在于，挂杆（3）非端部设有横向栏杆（3-1），所述横向栏杆（3-1）与挂杆（3）和条栅支撑杆（4-2）均垂直；
横向栏杆（3-1）与转轴（3-2）间的距离小于转轴（3-2）与翻斗（1）上表面后端的距离。
6.如权利要求1-5任一所述的缓解污水管道淤积改善空气状况的装置，其特征在于，所述翻斗（1）底部为弧形，且以转轴（3-2）为界，翻斗（1）前侧容积大于翻斗（1）后侧容积。
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