CN113668673A - 一种排水跌水井 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排水跌水井，包括井室、检修筒、进配水组件、消能气液分离组件和转动组件，井室的侧壁和底壁上分别设有进水管和出水管，检修筒设置在井室的顶壁上，进配水组件、消能气液分离组件和转动组件分别设置在井室内，且进水管与进配水组件连通，进配水组件与消能气液分离组件连通并形成主流通道，转动组件设置在消能气液分离组件的下方并与消能气液分离组件连接，检修筒、消能气液分离组件和转动组件顺次连通并形成排气通道，进配水组件与转动组件连通并形成支流通道。通过进配水组件将上游来水分配成主流和支流，通过支流水流消能来带动主流水流消能，强化了消能效果，同步实现了气液分离，减小跌水井的尺寸，具有较好的运行效果。

Description

一种排水跌水井

技术领域

本发明涉及市政排水跌水井的配套设施技术领域，尤其涉及一种排水跌水井。

背景技术

城市排水跌水井是市政排水管网系统中的重要设施之一，其主要功能是将上游高程较高的排水管道的来水消能后排入下游高程较低的排水管道中，排水跌水井对于减少上游高势能来水对下游排水管道的冲击具有一定的作用。传统的排水跌水井主要存在的问题：

(1)当上、下游排水管道高差较大时，常常通过逐级跌水的方式将势能差消减，这种方式不仅消能效果较差而且会使得排水跌水井尺寸偏大，相应的占地面积也较大，用地协调难度也较大；

(2)排水管道中的水流在跌水井内跌落的过程中常会卷入大量的空气，传统的排水跌水井中没有气液分离设施，导致这些空气随着水流进入下游排水管道中，而这些空气往往会与水中的污染物质共同作用对排水管道形成腐蚀，从而影响其使用寿命；

(3)传统的排水跌水井的消能方式是将所有来水一并跌水，这种跌水方式未能将水中的能量进行充分的利用，导致一定程度上的能量浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种排水跌水井，主要是针对排水管道上、下游具有高差，将上游来水进行消能和气液分离后使其进入下游排水管道。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种排水跌水井，包括井室、检修筒、进配水组件、消能气液分离组件和转动组件，所述井室上分别连通设置有进水管和出水管，所述检修筒设置在所述井室的顶壁上，所述进配水组件、消能气液分离组件和转动组件分别设置在所述井室内，所述进配水组件和消能气液分离组件分别位于所述井室的上部，且所述进水管与所述进配水组件连通，所述进配水组件与所述消能气液分离组件连通并形成主流通道，所述转动组件设置在所述消能气液分离组件的下方并与所述消能气液分离组件连接，所述检修筒、消能气液分离组件和转动组件顺次连通并形成排气通道，所述进配水组件与所述转动组件连通并形成支流通道，经由所述支流通道进入所述转动组件的水流可驱动所述转动组件转动，所述转动组件转动时对进入其的水流进行消能和气液分离，所述转动组件转动同步带动所述消能气液分离组件一同转动，且所述消能气液分离组件转动时对经由所述主流通道进入其的水流进行消能和气液分离，气液分离后的气流和水流分别通过所述排气通道和出水管外排。

本发明的有益效果是：本发明的排水跌水井通过进配水组件将由所述进水管引入的上游来水分配成主流和支流，并利用支流水流跌落时势能转化成的动能驱动所述转动组件转动，所述转动组件转动时在对进入其的支流水流进行消能和气液分离的同时带动所述消能气液分离组件转动，所述消能气液分离组件转动可对进入其的所述主流水流进行消能和气液分离，实现了通过支流水流消能来带动主流水流消能的以能消能模式，同时也通过所述消能气液分离组件中的两级消能强化了消能效果进而减小了跌水井的尺寸，因此本排水跌水井不仅充分利用了能量，而且同步实现了消能和气液分离，具有较好的运行效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述进配水组件包括总进水槽、配水孔板、主配水槽、支配水槽、环形配水渠和支流进水渠，所述总进水槽与所述进水管连通，所述总进水槽通过所述配水孔板分别与所述主配水槽和支配水槽相邻设置，且所述配水孔板上设有用于连通所述总进水槽和主配水槽以及所述总进水槽与支配水槽的配水孔，所述主配水槽和支配水槽之间通过隔板相邻设置，所述主配水槽与主流进水渠的一端连通，所述主流进水渠的另一端与所述环形配水渠连通，所述环形配水渠与所述消能气液分离组件的顶端连通，所述主配水槽、主流进水渠、环形配水渠和气液分离组件形成所述主流通道，所述支配水槽与支流进水渠的一端连通，所述支流进水渠的另一端斜向下与所述转动组件连通，且所述支配水槽、支流进水渠和转动组件形成所述支流通道。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述总进水槽引入所述进水管排入的水流，然后经过所述配水孔板上的配水孔将水流分配成主流和支流，并通过对应的所述主流通道和所述支流通道分别引流至所述消能气液分离组件和所述转动组件内，进而利用支流水流跌落的势能转化成的动能来驱动所述转动组件转动，所述转动组件在对支流水流进行消能和气液分离，同时带动所述消能气液分离组件转动，所述消能气液分离组件转动可对进入其的所述主流水流进行消能和气液分离。

进一步：所述消能气液分离组件包括旋转消能机构和固定筒，所述环形配水渠设置于所述旋转消能机构的顶部并与其连通，所述固定筒设置于所述旋转消能机构内，并位于所述旋转消能机构的下部，所述转动组件为内部中空的圆筒形结构，所述旋转消能机构的下部套设于所述转动组件内，且经由所述支流通道进入所述转动组件的水流可驱动所述转动组件转动进而驱动所述旋转消能机构转动，所述转动组件转动时对经由所述支流通道进入其的水流进行消能和气液分离，所述旋转消能机构转动时对经由所述主流通道进入其的水流进行消能和气液分离。

上述进一步方案的有益效果是：通过进入所述转动组件的支流水流驱动所述转动组件转动，以对进入其的水流进行消能和气液分离，同时，所述转动组件转动进而驱动所述旋转消能机构转动可以对进入其的主流水流进行消能和气液分离，从而实现了通过支流水流的消能来带动主流水流消能的以能消能模式，大大增强了消能效果，有利于缩小跌水井的尺寸。

进一步：所述旋转消能机构包括呈漏斗状的消能斗、旋转筒和气液分离机构，所述环形配水渠设置于所述消能斗的顶端口内，所述消能斗的底端与所述旋转筒的顶端连接，且二者之间设有横隔板分隔，所述横隔板中部设有孔口，所述固定筒设置于所述旋转筒内，且所述固定筒的顶部通过连接管与所述横隔板的所述孔口连通，所述固定筒与所述消能斗通过所述连接管和所述横隔板的所述孔口连通，所述固定筒的底部通过支撑架固定连接于所述井室的底壁内壁上，且所述固定筒的底部设有出水孔，所述气液分离机构设置在所述固定筒内，且所述气液分离机构的顶端经由所述连接管和所述横隔板的所述孔口伸入所述消能斗内，所述气液分离机构的上部与所述消能斗的内侧壁之间通过连接杆连接固定。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述旋转筒与所述消能斗的连接、所述消能斗与所述气液分离机构的连接，可以方便所述旋转筒带动所述消能斗转动和气液分离机构一同转动，实现对从主流通道进入的水流的第一级的消能和气液分离，通过漏斗状的消能斗及其转动，可以使得从所述环形配水渠下落至所述消能斗内的水流在其内侧壁上形成附壁流，所述附壁流在所述消能斗的内侧壁上由上至下螺旋运动时能始终保持速度不变，以利于消能和气液分离。

进一步：所述气液分离机构包括排气管和多个旋转体，所述排气管设置于所述固定筒内，且所述排气管的顶端穿过所述连接管和所述横隔板的所述孔口后向上伸入所述消能斗内，经过气液分离后的气体依次经过所述旋转体和所述排气管的顶端后排入所述消能斗中，所述排气管的上部与所述消能斗的内侧壁之间通过连接杆连接固定，所述排气管的底端与所述井室的底壁内壁转动连接，所述旋转体间隔设置在所述排气管上，并可随着所述消能斗和排气管一同转动。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述排气管可以将气液分离后的气体向上排出，且经由主流通道进入的水流在所述固定筒内落下的过程中撞击正在转动的所述旋转体，实现第二级的消能和气液分离。

进一步：所述旋转体呈内部中空的伞型曲面体，且所述旋转体的内部空腔与所述排气管的侧壁连通，所述旋转体的上表面设有凸出结构，所述旋转体的下表面设有用于气体进入的通气孔口。

上述进一步方案的有益效果是：通过旋转体的上表面设有的凸出结构可以在其转动时对落下的水流形成强烈的切割和撞击作用，在此过程中实现了主流水流的第二级的消能和气液分离，同时将所述旋转体的内部空腔与所述排气管的侧壁连通，并在所述旋转体的下表面设置通气孔口，这样可以方便由所述旋转体气液分离出来的气体向上排入上一级所述旋转体下表面的所述通气孔口后，经过所述排气管后排入所述消能斗中，并经所述检修筒和其上的透气井盖排入空气中。

进一步：所述气液分离机构还包括多片曲面挡片，多片所述挡片间隔设置在所述固定筒的内侧壁上，所述挡片的中部设有孔口，且多片所述挡片与多个所述旋转体上下交错间隔设置。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述挡片可以将经过上一级的所述旋转体气液分离和消能后的水流引至下一级所述旋转体进行进一步的气液分离和消能，起到导流的作用，增强了消能和气液分离的效果。

进一步：所述旋转筒、所述固定筒、所述消能斗、所述排气管、所述连接管共中心轴线设置，且所述中心轴线穿过各所述挡板上的所述孔口的中心。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述旋转筒、所述固定筒、所述消能斗、所述排气管、所述连接管、所述挡片的所述孔口共中心轴线设置，可以使得整个所述消能气液分离组件具有高度的同轴度，从而在转动的过程中稳定性更高。

进一步：所述转动组件包括内部中空的圆筒形结构的箱体和多片翼片，所述箱体环绕设置于所述旋转筒的下部外周，所述支配水槽与支流进水渠的一端连通，所述支流进水渠的另一端斜向下与所述箱体连通，所述箱体的底端固定于所述井室的底壁内壁上，所述旋转筒的底端与所述井室的底壁内壁转动连接，且所述旋转筒的侧壁上位于所述箱体内的部分设有连通所述旋转筒与所述箱体的过水孔，位于所述固定筒正下方的所述井室的底壁上设有通水孔口，所述出水管与所述通水孔口连通，多片所述翼片设置于所述箱体内并与所述旋转筒的侧壁下部连接，经由所述支流通道进入所述转动组件的水流可驱动所述翼片转动进而带动所述旋转筒转动，所述旋转筒转动进而带动所述消能斗、排气管和旋转体一同转动。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述翼片设置于所述箱体内并与所述旋转筒的侧壁下部连接，这样可以使得经由所述支流通道进入所述转动组件的水流驱动所述翼片转动以带动所述旋转筒转动，进而带动所述消能斗、排气管和旋转体一同转动，实现对进入所述转动组件的水流的消能和气液分离；消能气液分离后的支流水流由所述箱体依次经过所述旋转筒侧壁的所述过水孔、所述井室的底壁上的所述通水孔口后排入所述出水管，并由所述出水管排入下游排水管道中，支流水流分离出来的气体依次经过所述旋转筒侧壁上的所述过水孔、固定筒底部的所述出水孔、所述旋转体底面的所述通气孔口、所述排气管及其所述斗形排气罩、所述消能斗中空部分后，并经所述检修筒和所述透气井盖排入空气中。

进一步：所述检修筒的顶部设有透气井盖。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述透气井盖可以方便将气液分离后的气体及时排入空气中。

附图说明

图1为本发明一实施例的排水跌水井的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面结构示意图；

图3为图1的B-B剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、井室，2、检修筒，3、进配水组件，4、消能气液分离组件，5、转动组件，6、侧壁，7、底壁，8、顶壁，9、总进水槽，10、主配水槽，11、支配水槽，12、配水孔板，13、隔板，14、主流进水渠，15、支流进水渠，16、环形配水渠，17、旋转消能机构，18、消能斗，19、旋转筒，20、气液分离机构，21、排气管，22、旋转体，23、连接杆，24、横隔板，25、固定筒，26、连接管，27、挡片，28、出水孔，29、支撑架，30、透气井盖，31、箱体，32、翼片，33、进水管，34、出水管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图3所示，一种排水跌水井，包括井室1、检修筒2、进配水组件3、消能气液分离组件4和转动组件5，所述井室1的侧壁6和底壁7上分别连通设置有进水管33和出水管34，所述检修筒2设置在所述井室1的顶壁8上，所述检修筒2的顶部设有透气井盖30，所述进配水组件3、消能气液分离组件4和转动组件5分别设置在所述井室1内，所述进配水组件3和消能气液分离组件4分别位于所述井室1的上部，且所述进水管33与所述进配水组件3连通，所述进配水组件3与所述消能气液分离组件4连通并形成主流通道，所述转动组件5设置在所述消能气液分离组件4的下方并与所述消能气液分离组件4连接，所述检修筒2、消能气液分离组件4和转动组件5顺次连通并形成排气通道，所述进配水组件3与所述转动组件5连通并形成支流通道，经由所述支流通道进入所述转动组件5的水流可驱动所述转动组件5转动，所述转动组件5转动时对进入其的水流进行消能和气液分离，所述转动组件5转动同步带动所述消能气液分离组件4一同转动，且所述消能气液分离组件4转动时对经由所述主流通道进入其的水流进行消能和气液分离，气液分离后的气流和水流分别通过所述透气井盖30和出水管34外排。

本发明的排水跌水井通过进配水组件3将由所述进水管33输送来的上游来水分配成主流和支流，并利用支流水流跌落时势能转化成的动能驱动所述转动组件5转动，所述转动组件5转动时在对进入其的支流水流进行消能和气液分离的同时带动所述消能气液分离组件4转动，所述消能气液分离组件4转动可对进入其的所述主流水流进行消能和气液分离，实现了通过支流水流消能来带动主流水流消能的以能消能模式，同时也通过所述消能气液分离组件4中的两级消能强化了消能效果进而减小了跌水井的尺寸，因此本排水跌水井不仅充分利用了能量，而且同步实现了消能和气液分离，具有较好的运行效果。

在本发明的一个或多个实施例中，所述井室1由多块侧壁6、底壁7和顶壁8相互连接组成。

在本发明的一个或多个实施例中，所述进配水组件3包括总进水槽9、配水孔板12、主配水槽10、支配水槽11、环形配水渠16和支流进水渠15，所述总进水槽9与所述进水管33连通，所述总进水槽9通过所述配水孔板12分别与所述主配水槽10和支配水槽11相邻设置，且所述配水孔板12上设有用于连通所述总进水槽9和主配水槽10以及所述总进水槽9与支配水槽11的配水孔，所述主配水槽10和支配水槽11之间通过隔板13相邻设置，所述主配水槽10与主流进水渠14的一端连通，所述主流进水渠14的另一端与所述环形配水渠16连通，所述环形配水渠16与所述消能气液分离组件4的顶端连通，所述主配水槽10、主流进水渠14、环形配水渠16和气液分离组件4形成所述主流通道，所述支配水槽11与支流进水渠15的一端连通，所述支流进水渠15的另一端斜向下与所述转动组件5连通，且所述支配水槽11、支流进水渠15和转动组件5形成所述支流通道。

本发明的排水跌水井通过所述总进水槽9引入由所述进水管33输送来的上游来水水流，然后经过所述配水孔板12上的配水孔将水流分配成主流和支流，并通过对应的所述主流通道和所述支流通道分别引流至所述消能气液分离组件4和所述转动组件5内，进而利用支流水流跌落的势能转化成的动能来驱动所述转动组件5转动，所述转动组件5转动时在对支流水流进行消能和气液分离，同时带动所述消能气液分离组件4转动，所述消能气液分离组件4转动可对进入其的所述主流水流进行消能和气液分离。

这里，实际中，根据需要设置所述配水孔板12上对应于所述主配水槽10和支配水槽11的配水孔，以使得主流通道和支流通道的水流大小符合设定要求。当需要调整主流通道和支流通道的水流大小时，可以调节所述配水孔板12上对应于所述主配水槽10和支配水槽11的配水孔数量和尺寸，或者直接更换对应的配水孔板12即可。

在本发明的一个或多个实施例中，所述消能气液分离组件4包括旋转消能机构17和固定筒25，所述环形配水渠16设置于所述旋转消能机构17的顶部并与其连通，所述固定筒25设置于所述旋转消能机构17内，并位于所述旋转消能机构17的下部，所述转动组件5为内部中空的圆筒形结构，所述旋转消能机构17的下部套设于所述转动组件5内，且经由所述支流通道进入所述转动组件5的水流可驱动所述转动组件5转动进而驱动所述旋转消能机构17转动，所述转动组件5转动时对经由所述支流通道进入其的水流进行消能和气液分离，所述旋转消能机构17转动时对经由所述主流通道进入其的水流进行消能和气液分离。

本发明的排水跌水井通过进入所述转动组件5的支流水流驱动所述转动组件5转动，以对进入其的水流进行消能和气液分离，同时，所述转动组件5转动进而驱动所述旋转消能机构17转动可以对进入其的主流水流进行消能和气液分离，从而实现了通过支流水流的消能来带动主流水流消能的以能消能模式，大大增强了消能效果，有利于缩小跌水井的尺寸。

实际中，所述环形配水渠16的底部均匀分布有泄水孔口，这样进入所述环形配水渠16内的水流可以通过所述泄水孔口均匀落入所述旋转消能机构17内。

在本发明的一个或多个实施例中，所述旋转消能机构17包括呈漏斗状的消能斗18、旋转筒19和气液分离机构20，所述环形配水渠16设置于所述消能斗18的顶端口内，所述消能斗18的底端与所述旋转筒19的顶端连接，且二者之间设有横隔板24分隔，所述横隔板24中部设有孔口，所述固定筒25设置于所述旋转筒19内，且所述固定筒25的顶部通过连接管26与所述横隔板24的所述孔口连通，所述固定筒25与所述消能斗18通过所述连接管26和所述横隔板24的所述孔口连通，所述固定筒25的底部通过支撑架29固定连接于所述井室1的底壁7内壁上，且所述固定筒25的底部设有出水孔28，所述气液分离机构20设置在所述固定筒25内，且所述气液分离机构20的顶端经由所述连接管26和所述横隔板24的所述孔口伸入所述消能斗18内，所述气液分离机构20的上部与所述消能斗18的内侧壁之间通过连接杆23连接固定。

本发明的排水跌水井通过所述旋转筒19与所述消能斗18的连接、所述消能斗18与所述气液分离机构20的连接，可以方便所述旋转筒19带动所述消能斗18转动和气液分离机构20一同转动，实现对从主流通道进入的水流的第一级的消能和气液分离，通过漏斗状的消能斗18及其转动，可以使得从所述环形配水渠16下落至所述消能斗18内的水流在其内侧壁上形成附壁流，所述附壁流在所述消能斗18的内侧壁上由上至下螺旋运动时能始终保持速度不变，以利于消能和气液分离。

在本发明的一个或多个实施例中，所述气液分离机构20包括排气管21和多个旋转体22，所述排气管21设置于所述固定筒25内，且所述排气管21的顶端穿过所述连接管26和所述横隔板24的所述孔口后向上伸入所述消能斗18内，经过气液分离后的气体依次经过所述旋转体22和所述排气管21的顶端后排入所述消能斗18中，所述排气管21的上部与所述消能斗18的内侧壁之间通过连接杆23连接固定，所述排气管21的底端与所述井室1的底壁7内壁转动连接，所述旋转体22间隔设置在所述排气管21上，并可随着所述消能斗18和排气管21一同转动。

本发明的排水跌水井通过所述排气管21可以将气液分离后的气体向上排出，且经由主流通道进入的水流在所述固定筒25内落下的过程中撞击转动的所述旋转体22，实现第二级的消能和气液分离。

特别地，本发明的实施例中，所述排气管21的顶端设有斗形排气罩，所述斗形排气罩设于所述横隔板24的所述孔口之上，这样，经过气液分离后的气体经过所述排气管21及其所述斗形排气罩后排入所述消能斗18中，并经所述检修筒2和所述透气井盖30排入空气中。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述旋转体22呈内部中空的伞型曲面体，且所述旋转体22的内部空腔与所述排气管21的侧壁连通，所述旋转体22的上表面设有凸出结构，所述旋转体22的下表面设有用于气体进入的通气孔口。

本发明的排水跌水井通过旋转体22的上表面设有的凸出结构可以在其转动时对落下的水流形成强烈的切割和撞击作用，在此过程中实现了主流水流的第二级的消能和气液分离，同时将所述旋转体22的内部空腔与所述排气管21的侧壁连通，并在所述旋转体22的下表面设置所述通气孔口，这样可以方便由所述旋转体22气液分离出来的气体向上排入上一级所述旋转体22下表面的所述通气孔口后，经过所述排气管21后排入所述消能斗18中，并经所述检修筒2和所述透气井盖30排入空气中。

在本发明的一个或多个实施例中，所述气液分离机构20还包括多片曲面挡片27，多片所述挡片27间隔设置在所述固定筒25的内侧壁上，所述挡片27的中部设有孔口，且多片所述挡片27与多个所述旋转体22上下交错间隔设置。

本发明的排水跌水井通过设置所述挡片27可以将经过上一级的所述旋转体22气液分离和消能后的水流引至下一级所述旋转体22进行进一步的气液分离和消能，起到导流的作用，增强了消能和气液分离的效果。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述旋转筒19、所述固定筒25、所述消能斗18、所述排气管21、所述连接管26共中心轴线设置，且所述中心轴线穿过各所述挡板27上的所述孔口的中心。

本发明的排水跌水井通过将所述旋转筒19、所述固定筒25、所述消能斗18、所述排气管21、所述连接管26、所述挡片27的所述孔口共中心轴线设置，可以使得整个所述消能气液分离组件4具有高度的同轴度，从而在转动的过程中稳定性更高。

在本发明的一个或多个实施例中，所述转动组件5包括内部中空的圆筒形结构的箱体31和多片翼片32，所述箱体31环绕设置于所述旋转筒19的下部外周，所述支配水槽11与支流进水渠15的一端连通，所述支流进水渠15的另一端斜向下与所述箱体31连通，所述箱体31的底端固定于所述井室1的底壁7内壁上，所述旋转筒19的底端与所述井室1的底壁7内壁转动连接，且所述旋转筒19的侧壁上位于所述箱体31内的部分设有连通所述旋转筒19与所述箱体31的过水孔，位于所述固定筒25正下方的所述井室1的底壁7上设有通水孔口，所述出水管34与所述通水孔口连通，多片所述翼片32设置于所述箱体31内并与所述旋转筒19的侧壁下部连接，经由所述支流通道进入所述转动组件5的水流可驱动所述翼片32转动进而带动所述旋转筒19转动，所述旋转筒19转动进而带动所述消能斗18、排气管21和旋转体22一同转动。

本发明的排水跌水井通过将所述翼片32设置于所述箱体31内并与所述旋转筒19的侧壁下部连接，这样可以使得经由所述支流通道进入所述转动组件5的水流驱动所述翼片32转动以带动所述旋转筒19转动，进而带动所述消能斗18、排气管21和旋转体22一同转动，实现对进入所述转动组件5的水流的消能和气液分离；消能气液分离后的支流水流由所述箱体31依次经过所述旋转筒19侧壁的所述过水孔、所述井室1的底壁7上的所述通水孔口后排入所述出水管34，并由所述出水管34排入下游排水管道中，支流水流分离出来的气体依次经过所述旋转筒19侧壁上的所述过水孔、固定筒25底部的所述出水孔28、所述旋转体22底面的所述通气孔口、所述排气管21及其所述斗形排气罩、所述消能斗18中空部分后，并经所述检修筒2和所述透气井盖30排入空气中。

可选地，在本发明的一个或多个实施例中，所述透气井盖30上设有若干透气孔。

通过所述透气井盖30上设置所述透气孔可以方便将气液分离后的气体通过所述透气井盖30上的所述透气孔排入空气中。

本发明的一种排水跌水井，其工作原理如下：

上游来水经由所述进水管33进入所述井室1后，先进入所述总进水槽9并由所述配水孔板12分配成主流和支流两股水流，主流水流流量远大于支流水流，两股水流分开流动。

所述支流水流先通过所述支配水槽11，其后经过所述支进水渠15从高向低处泄水，斜向下进入所述箱体31，在此过程中支流水流将势能转换动能并形成快速运动的水流撞击所述翼片32，支流水流的撞击作用不仅可使其自身消能，同时实现对水流中携带的空气与水体分离，还能使得所述翼片32转动，所述翼片32转动进而带动所述旋转筒19转动，所述旋转筒19转动进而带动所述消能斗18转动，所述消能斗18转动的过程中通过所述连接杆23带动所述排气管21和所述旋转体22转动；消能气液分离后的支流水流由所述箱体31依次经过所述旋转筒19侧壁的所述过水孔、所述井室1的底壁7上的所述通水孔口后排入所述出水管34，并由所述出水管34排入下游排水管道中；支流水流分离出来的气体依次经过所述旋转筒19的侧壁的所述过水孔、所述固定筒25底部的所述出水孔28、所述旋转体22底面的所述通气孔口、所述排气管21及其所述斗形排气罩、所述消能斗18中空部分后，最终由所述检修筒2和所述透气井盖30排入空气中。

所述主流水流依次经过所述主配水槽10、所述主进水渠14，并由所述环形配水渠16底部的所述泄水孔口落入所述旋转消能机构17中，所述旋转消能机构17中的所述消能斗18、所述排气管21和所述旋转体22受所述支流水流的上述作用而转动，在转动的过程中对落入其中的主流水流进行消能和气液分离，具体过程为：主流水流通过所述环形配水渠16底部的所述泄水孔口先落入到所述消能斗18的内侧壁上，由于所述消能斗18的转动作用，落入其中的主流水流在所述消能斗18内侧壁上形成附壁流并由上至下螺旋运动，在此运动过程中，主流水流和所述消能斗18内侧壁形成强烈的摩擦实现了第一级的消能，所述消能斗18上宽下窄的漏斗形结构可使得其中所形成的附壁流在由上至下螺旋运动时能始终保持速度不变，以利于消能；同时附壁流由上至下螺旋运动的过程中的离心作用使得主流水流中所携带的实现第一级的气体和水体分离，从水流中分离出来的气体沿所述消能斗18中空部分排出后，经所述检修筒2和所述透气井盖30排入空气中，消能后的主流水流由所述消能斗18底部的所述横隔板24上的所述孔口经过所述连接管26落入所述固定筒25中，主流水流在所述固定筒25中落下的过程中撞击转动的所述旋转体22，实现了第二级的消能，所述旋转体22转动时其顶面的凸出结构对主流水流形成强烈的切割和撞击作用，在此过程中实现了主流水流中的第二级的气液分离，所分离出来的气体向上排入上一级所述旋转体22底面的所述通气孔口后，依次经过所述排气管21及其所述斗形排气罩后排入所述消能斗18中空部分，并经所述检修筒2和所述透气井盖30排入空气中；消能气液分离后的主流水流由所述固定筒25底部的所述出水孔28流出后进入所述旋转筒19底部，经由所述井室1的底壁7上的所述通水孔口后排入所述出水管34，并由所述出水管34排入下游排水管道中。

检修时，可打开所述检修筒2顶部的透气井盖30，检修人员或设备可从检修筒2进入到本发明井内进行维修和清淤工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种排水跌水井,其特征在于：包括井室(1)、检修筒(2)、进配水组件(3)、消能气液分离组件(4)和转动组件(5)，所述井室(1)上分别连通设置有进水管(33)和出水管(34)，所述检修筒(2)设置在所述井室(1)的顶壁(8)上，所述进配水组件(3)、消能气液分离组件(4)和转动组件(5)分别设置在所述井室(1)内，所述进配水组件(3)和消能气液分离组件(4)分别位于所述井室(1)的上部，且所述进水管(33)与所述进配水组件(3)连通，所述进配水组件(3)与所述消能气液分离组件(4)连通并形成主流通道，所述转动组件(5)设置在所述消能气液分离组件(4)的下方并与所述消能气液分离组件(4)连接，所述检修筒(2)、消能气液分离组件(4)和转动组件(5)顺次连通并形成排气通道，所述进配水组件(3)与所述转动组件(5)连通并形成支流通道，经由所述支流通道进入所述转动组件(5)的水流可驱动所述转动组件(5)转动，所述转动组件(5)转动时对进入其的水流进行消能和气液分离，所述转动组件(5)转动同步带动所述消能气液分离组件(4)一同转动，且所述消能气液分离组件(4)转动时对经由所述主流通道进入其的水流进行消能和气液分离，气液分离后的气流和水流分别通过所述排气通道和出水管(34)外排。

2.根据权利要求1所述的排水跌水井,其特征在于：所述进配水组件(3)包括总进水槽(9)、配水孔板(12)、主配水槽(10)、支配水槽(11)、环形配水渠(16)和支流进水渠(15)，所述总进水槽(9)与所述进水管(33)连通，所述总进水槽(9)通过所述配水孔板(12)分别与所述主配水槽(10)和支配水槽(11)相邻设置，且所述配水孔板(12)上设有用于连通所述总进水槽(9)和主配水槽(10)以及所述总进水槽(9)与支配水槽(11)的配水孔，所述主配水槽(10)和支配水槽(11)之间通过隔板(13)相邻设置，所述主配水槽(10)与主流进水渠(14)的一端连通，所述主流进水渠(14)的另一端与所述环形配水渠(16)连通，所述环形配水渠(16)与所述消能气液分离组件(4)的顶端连通，所述主配水槽(10)、主流进水渠(14)、环形配水渠(16)和气液分离组件(4)形成所述主流通道，所述支配水槽(11)与支流进水渠(15)的一端连通，所述支流进水渠(15)的另一端斜向下与所述转动组件(5)连通，且所述支配水槽(11)、支流进水渠(15)和转动组件(5)形成所述支流通道。

3.根据权利要求2所述的排水跌水井,其特征在于：所述消能气液分离组件(4)包括旋转消能机构(17)和固定筒(25)，所述环形配水渠(16)设置于所述旋转消能机构(17)的顶部并与其连通，所述固定筒(25)设置于所述旋转消能机构(17)内，并位于所述旋转消能机构(17)的下部，所述转动组件(5)为内部中空的圆筒形结构，所述旋转消能机构(17)的下部套设于所述转动组件(5)内，且经由所述支流通道进入所述转动组件(5)的水流可驱动所述转动组件(5)转动进而驱动所述旋转消能机构(17)转动，所述转动组件(5)转动时对经由所述支流通道进入其的水流进行消能和气液分离，所述旋转消能机构(17)转动时对经由所述主流通道进入其的水流进行消能和气液分离。

4.根据权利要求3所述的排水跌水井,其特征在于：所述旋转消能机构(17)包括呈漏斗状的消能斗(18)、旋转筒(19)和气液分离机构(20)，所述环形配水渠(16)设置于所述消能斗(18)的顶端口内，所述消能斗(18)的底端与所述旋转筒(19)的顶端连接，且二者之间设有横隔板(24)分隔，所述横隔板(24)中部设有孔口，所述固定筒(25)设置于所述旋转筒(19)内，且所述固定筒(25)的顶部通过连接管(26)与所述横隔板(24)的所述孔口连通，所述固定筒(25)与所述消能斗(18)通过所述连接管(26)和所述横隔板(24)的所述孔口连通，所述固定筒(25)的底部通过支撑架(29)固定连接于所述井室(1)的底壁(7)内壁上，且所述固定筒(25)的底部设有出水孔(28)，所述气液分离机构(20)设置在所述固定筒(25)内，且所述气液分离机构(20)的顶端经由所述连接管(26)和所述横隔板(24)的所述孔口伸入所述消能斗(18)内，所述气液分离机构(20)的上部与所述消能斗(18)的内侧壁之间通过连接杆(23)连接固定。

5.根据权利要求4所述的排水跌水井,其特征在于：所述气液分离机构(20)包括排气管(21)和多个旋转体(22)，所述排气管(21)设置于所述固定筒(25)内，且所述排气管(21)的顶端穿过所述连接管(26)和所述横隔板(24)的所述孔口后向上伸入所述消能斗(18)内，经过气液分离后的气体依次经过所述旋转体(22)和所述排气管(21)的顶端后排入所述消能斗(18)中，所述排气管(21)的上部与所述消能斗(18)的内侧壁之间通过连接杆(23)连接固定，所述排气管(21)的底端与所述井室(1)的底壁(7)内壁转动连接，所述旋转体(22)间隔设置在所述排气管(21)上，并可随着所述消能斗(18)和排气管(21)一同转动。

6.根据权利要求5所述的排水跌水井,其特征在于：所述旋转体(22)呈内部中空的伞型曲面体，且所述旋转体(22)的内部空腔与所述排气管(21)的侧壁连通，所述旋转体(22)的上表面设有凸出结构，所述旋转体(22)的下表面设有用于气体进入的通气孔口。

7.根据权利要求4所述的排水跌水井,其特征在于：所述气液分离机构(20)还包括多片曲面挡片(27)，多片所述挡片(27)间隔设置在所述固定筒(25)的内侧壁上，所述挡片(27)的中部设有孔口，且多片所述挡片(27)与多个所述旋转体(22)上下交错间隔设置。

8.根据权利要求7所述的排水跌水井,其特征在于：所述旋转筒(19)、所述固定筒(25)、所述消能斗(18)、所述排气管(21)、所述连接管(26)共中心轴线设置，且所述中心轴线穿过各所述挡板(27)上的所述孔口的中心。

9.根据权利要求4所述的排水跌水井,其特征在于：所述转动组件(5)包括内部中空的圆筒形结构的箱体(31)和多片翼片(32)，所述箱体(31)环绕设置于所述旋转筒(19)的下部外周，所述支配水槽(11)与支流进水渠(15)的一端连通，所述支流进水渠(15)的另一端斜向下与所述箱体(31)连通，所述箱体(31)的底端固定于所述井室(1)的底壁(7)内壁上，所述旋转筒(19)的底端与所述井室(1)的底壁(7)内壁转动连接，且所述旋转筒(19)的侧壁上位于所述箱体(31)内的部分设有连通所述旋转筒(19)与所述箱体(31)的过水孔，位于所述固定筒(25)正下方的所述井室(1)的底壁(7)上设有通水孔口，所述出水管(34)与所述通水孔口连通，多片所述翼片(32)设置于所述箱体(31)内并与所述旋转筒(19)的侧壁下部连接，经由所述支流通道进入所述转动组件(5)的水流可驱动所述翼片(32)转动进而带动所述旋转筒(19)转动，所述旋转筒(19)转动进而带动所述消能斗(18)、排气管(21)和旋转体(22)一同转动。

10.根据权利要求1-9任一项所述的排水跌水井,其特征在于：所述检修筒(2)的顶部设有透气井盖(30)。

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