CN1118400A - 可拆式长距离山地供水装置 - Google Patents

Abstract

一种可拆式长距离山地供水装置，由可组装可拆卸的部件组成。主要包括中继水池、由汽油机带动的水泵、水龙带、止回阀、快速接口等。中继水池是一个无框架支撑，依靠水池中水的浮力而直立的无骨架水池，由高强度可折叠的软性材料制成。这种山地供水装置，可迅速地组装和拆卸，并具有重量轻、结构简单、自带动力、搬运轻便等特点，适用于高山、丘陵地带的森林灭火、植树造林和果树、农田的灌溉。

Description

可拆式长距离山地供水装置

本发明是一种长距离山地供水装置。

山地森林火灾扑救、庄稼和果木的灌溉，供水始终是一个困难和有待解决的问题。通常采用的长距离山地供水方法，是在不同高度的山坡，设立若干个由砖石或混凝土砌筑的水池，然后用泵和固定的管、渠一级一级地往上输送。这种装置需要的基本建设投资大，建设周期长，而且是一种永久或半永久性的装置，不能移动，灵活性差，供水和灌溉的面积有限；或者用车辆、人力、畜力运水，效率很低，而在地形复杂没有道路的地方，车辆不能通行，供水就更加困难。此外，前述的一套固定供水装置，只适用于有限的局部地区农田树木的灌溉或其它供水，对于未能预知地点和时间的突发性森林火灾很难使用。

本发明的目的是要研制一种由一些部件组成，可随时随地快速安装和拆卸，供水扬程和流量能满足需要，供水距离及提水高度可方便地缩短或延伸，搬运轻便的山地供水装置。

本发明所设计的供水装置，包括吸水管、由汽油机带动的轻型水泵、水龙带、止回阀、中继水池、快速接口等，其数量由输送的距离和提水高度确定，这些部件串接在一起，形成一套山地输水装置，将水从水源输送到山坡上方的用水地点。

中继水池是本发明的关键设备，它是一个无金属或其它材料的构架支撑，依靠池中水产生的浮力和张力而直立成形的无骨架水池，池壁由高强度软性材料，如增强塑料布制成，可以折叠，充水时能够舒展成形。其形状为下大上小的圆锥台形。锥台的母线与锥底成一角度，一般为45°～85°，最好是70°～80°。角度太小，水池装水量太少，太大池壁受到的浮力减小，不容易舒展。在水池的顶面有一圆形的开口，开口的边缘有一环形空腔，腔内充填轻质的材料，如颗粒泡沫塑料，其作用是水池充水时，水对环形腔产生浮力，由于池中的水压和浮力的共同作用，使池壁产生垂直和圆周方向的张力，将侧壁和顶面浮起并使侧壁伸展，自动形成规则的锥台状。这种锥台形的水池，上小底大，在地面放置时，十分平稳，不容易翻倾。水池的容积为150～400升，最好是250～350升，最后一级的水池，为便于临时性的贮水，容积可扩大到1000～2000升。本发明的水池并非固定性的储水装置，仅起调节流量和卸除上一级水泵的剩余压力的作用，所以称为中继水池，太大的体积没有必要，反会增加搬运时的重量，太小又起不到应有的作用。水池侧壁底部安装有一个进水管接头和一个出水管接头，进水管管壁用软性材料如增强塑料布制成。出水管是塑料波纹管，本装置不同于一般的容器，进水管设在容器的底部而不设在上部，其目的是减除进水管对软性材料制成的池壁的压力，避免水池塌翻，减轻水浮力的负荷，使池壁在水的浮力下得以直立成形。

本装置所使用的泵，考虑到山区野外作业的特殊条件，应采用重量既轻、扬程又高的水泵，以减轻搬运时的重量和减少水泵的台数。此外，水泵的额定流量应不小于系统所需的供水量。对于森林火灾扑救，系统供水量应保证扑灭强地表火和部分树冠火的需要。前苏联学者S.M.Vonskii提出的扑灭地表火所需的用水量理论计算公式为L＝Q/620升/秒，Q为单位时间内燃烧所放出的热量，考虑到风速、可燃物含水率等因素，加以校正，所需灭火用水量约为1.2～5升/秒，最好是2～3升/秒；对于山区农田和果木灌溉需要满足一般的浇水量，1.2～5升/秒也可满足要求。

本装置动力自带，即每台水泵配带一台小型汽油机带动。如选用BJL5型国产消防泵。该机自带汽油机，即和汽油机直接连接在一起形成一个整体。

本装置的输水管是水龙带，例如选用由尼龙纤维编织而成的内衬胶输水管，其耐压强度高，不渗漏，耐腐蚀性能好，质量较轻，管内液体流动阻力小。根据所需供水量的大小，可选用不同规格口径的水龙带。水龙带与水泵以及水龙带和水池用快速接口连接。中继水池的出水管和下一级水泵进口相连，因泵运转时产生负压，中继水池出水管需用耐负压的材料制成，一般用带有钢丝骨架的橡胶管或有骨架的塑料波纹管，本装置选用强度高重量又轻的塑料波纹管，塑料波纹管的一端套在水池出口的接头上，用管箍箍紧，另一端用快速接口与水泵进水口连接。上述各设备和部件的连接方法就组成了快速接口的连接体系，因此本装置可快速组装和快速拆卸。

本装置在每台水泵的出口安有止回阀。止回阀的出口通过快速接口与水龙带连接。当水泵停机时，止回阀自动关闭，防止设在高位的水池和水龙带内的存水回流。本装置根据不同的用途，可装也可不装分水器，分水器是一种有一个进口和两个出口的三通管件，它的两个出口都有球阀，进出口都带有和水龙带连接的快速接口，因此它的一个进口和一个出口可以方便地插按在输水管线上任何一对水龙带的接口之间，另一个出口接上水龙带以后就在原来的输水管线上分出了一条支线。本装置用于森林灭火时，输水管线和支线的末端各装一支射水枪，水枪带有快速启闭的阀门，可实行连续喷射和点射，以节省灭火用水；用于灌溉时，末端就可以不接射水枪。

综上所述，本发明所研制的供水装置，是一种由许多可迅速组装和拆卸的部件组成的山地输水装置，具有结构简单，操作维修方便，重量轻，灵活性大，搬运轻便和造价低廉等特点，可作为一种机动的临时性的输水装置，供水范围广，能够满足不同时间和不同地点的供水需要，适用于丘陵和山区的森林灭火、植树造林和果树的灌溉等。

                      实施例

一种可拆式山地供水森林灭火装置如附图一所示，由吸水管(2)、水泵(3)、止回阀(4)、快速接口(5)、水龙带(6)、中继水池(7)、分水器(8)、射水枪(9)、夹带钳(10)组成。其连接顺序和工作过程如下：水泵(3)，由汽油机带动，第一级水泵(3)运转时将水由水源(1)吸入，经止回阀(4)和水龙带(6)，送到第二级水泵(3)前的中继水池(7).二级水泵(3)由水池(7)吸水，通过止回阀(4)和水龙带(6)再往下一级水池输送。依次类推。在最后一级水泵(3)的水龙带(6)的末端，安装一分水器(8)，两分支输水管末端各安一射水枪(9)。夹带钳(10)是一种央住水带暂时断流的工具。

中继水池池壁(4)用增强塑料布制造，为圆锥台形，高0.65米，底平面圆直径为0.85米，顶面直径为0.55米。锥边与下平面的夹角为77度，容积254升。锥台的顶面有一开口，直径0.30米，其边缘做一环形腔(3)，直径约15厘米，内装颗粒泡沫塑料。池底有一开口安装一进水管接头，长85毫米，用增强塑料布制成的进水管(2)套在接头上并用管箍夹紧，进水管长1米。用增强塑料布制成的进水管的另一头连接一快速接口。出水口也固定一个出水管接头，连接一条用钢丝加强的塑料波纹管(5)，并用管箍卡紧。波纹管(5)的另一头，装一快速接口，与水泵进水口连接。

该套装置所选用的水泵为国产BJL5型轻型消防水泵，扬程80米，流量为2.5升/秒，水泵和汽油机直接相连。在泵的出口安有止回阀，另一头与快速接口相连。

使用上述装置在四川省某一高山峡谷林区进行森林灭火试验。供水距离总长1000米，垂直提水高度183米，由4台BTL5型轻量消防泵。1000米口径为40毫米内村胶尼纤维编织水龙带，三个容积为254升的折叠式水池，4个止回阀组成，装置总重305公斤，其中最重的设备是BTL5型消防泵，连同汽油机仅为15.5公斤，每小时供水9000升。装运器材可化整为零，方便地用人工搬运，整套装置在1个小时内组装完毕，拆除只用30分钟。

附图：

  图一可拆式长距离山地供水装置示意图

        1.水源                      6.水龙带

        2.吸水管                    7.中继水池

        3.汽油机带动的轻型消防泵    8.分水器

        4.止回阀                    9.射水器

        5.快速接口                  10夹带钳

  图二：中继水池结构示意图

        1.快速接            5.塑料波纹管

        2.增强塑料布管      6.管箍

        3.装填颗粒泡沫塑料的环形腔  7.进水管接头

        4.水池壁                    8.出水管接头

Claims (13)

1.一种可拆式长距离山地供水装置，通常的山地供水装置由水池、水泵和输水管组成，本发明的特点在于：

(1).它由可快速拆卸，可快速组装的部件组成，包括若干个由汽油机带动的水泵、中继水池、水龙带、止回阀、分水器以及联接备接口的快速接扣。

(2).中继水池由高强度软性材料制成，是一个无金属或其它材料骨架支撑，依靠池中水的浮力和水压产生的张力而直立成形的无骨架水池。

2.按照权利要求1所说的可拆式山地供水装置，其特征在于所说的中继水池，其底部和顶部是圆形，其侧壁为圆锥面，整体外形为圆锥台形。

3.按照权利要求2所说的圆锥台形中继水池，其特征在于圆锥台的母线和底平面间有一夹角，为450～850度的夹角，最好为700～800度。

4.按照权利要求2所说的圆锥台形中继水池，其顶面有一圆形的开口，边缘有一环形腔，腔内充填轻质材料。

5.按照权利要求2所说的圆锥台形中继水池，其特征在于侧壁的底部，联接有由软性材料制成的进水管。

6.按照权利要求2所说的圆锥台形的中继水池，其特征在于侧壁底部联接有由塑料波纹管制成的出水管。

7.按照权利要求1所说的可拆式长距离山地供水装置，其特征在于所说的中继水池，除末端的一个中继水池外，其容积为150～400升，最好是250～350升。

8.按照权利要求1所说的可拆式长距离山地供水装置，其特征在于所说的中继水池，最末端的一个，其容积可以与其它的中继水池一样，也可以根据需要加大。

9.按照权利要求1所说的可拆式长距离山地供水装置，其特征在于输水管线上任何一段水龙带的接口上可安也可不安分水器。每安装一个分水器就可以在输水管线上分出一条支线，不安分水器，就只有一条输水管线。

10.按照权利要求9所说的输水管线或支线，其特征在于管线或支线的水龙带末端可安或不安射水枪。

11.按照权利要求9所说的输水管线和支线，其特征在于在每条管线或支线的末端向外供水的水流量在1.2～5升/秒范围内，最好是2～3升/秒。

12.按照权利要求1所说的可拆式山地供水装置，其特征在于每台水泵的出口和水龙带的快速接扣之间，都安上一个止回阀。

13.按照权利要求1所说的可拆式长距离山地供水装置，其特征在于，该装置的供水距离和提水高度，可由增加或减少水泵、中继水池的数量和水龙带的长度，任意地缩短或延长。

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