CN114014390A - 一种大直径的管式气提装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种大直径的管式气提装置，包括升流管，所述升流管内设置有气源管，所述气源管和升流管的内壁之间设置有多个导流板，多个所述导流板用于将气源管和升流管之间的空间分隔为多个升流空间，所述气源管上有多个射流管，每个所述射流管上均开设有多个出气孔，所述气源管内输送的空气沿着射流管上的多个出气孔进入相邻的导流板之间的升流空间内，管式气提装置还包括与升流管连通设置的出水管，所述出水管用于承接升流管内提升的污水并将污水输送至另外一个污水池内；采用本申请对污水进行提升、输送可避免污水泵损坏无法进行污水输送，并且本申请适用于大流量、低扬程的污水提升工况中以实现较高的提升效率、较低的能量消耗。

Description

一种大直径的管式气提装置

技术领域

本申请涉及污水处理领域，尤其是涉及一种大直径的管式气提装置。

背景技术

生活污水处理在城镇建设和工程施工中得到进一步重视，污水处理厂和污水传输管道的设置为污水处理提供更方便的条件。现有的污水处理系统通常包括多个污水池，多个污水池之间存在着污水的相互流动，现有的对污水输送的方式通常采用污水泵进行加压输送，当污水位于污水池内达到一定的水量后启动污水泵进行输送，但是污水池内通常会存在泥沙沉积，从而导致影响污水泵的正常使用。

发明内容

为了防止污水池中泥沙影响水泵正常运行时无法实现污水提升情况的出现，本申请提供一种大直径的管式气提装置。

本申请提供的一种大直径的管式气提装置采用如下的技术方案：

一种大直径的管式气提装置，包括升流管，所述升流管内设置有气源管，所述气源管和升流管的内壁之间沿气源管的周向位置设置有多个导流板，多个所述导流板用于将气源管和升流管之间的空间分隔为多个升流空间，所述气源管上沿气源管的周向位置设置有多个射流管，每个所述射流管上均开设有多个出气孔，所述气源管内输送的空气沿着射流管上的多个出气孔进入相邻的导流板之间的升流空间内，管式气提装置还包括与升流管连通设置的出水管，所述出水管用于承接升流管内提升的污水并将污水输送至另外一个污水池内。

通过采用上述技术方案，将空气沿着气源管输送至多个射流管内，空气可沿着多个出气孔输出，当输出的空气产生气泡位于升流管内上升时，会导致升流管内液体的液面上升，从而使得上升的液体流动至出水管内并排入至另外一个污水池内，多个导流板的设置可将升流管和气源管之间的空间分隔为多个体积较小的升流空间，当气泡位于多个空间内的上升时，提高了每个空间内的液体的液位高度，从而进一步提高了将污水沿着一个污水池输送至另一个污水池内的输送效率；尤其是在大流量、低扬程的污水提升工况中实现较高的提升效率、较低的能量消耗。

可选的，多个所述射流管沿导流板边缘的长度方向一一对应的设置在多个导流板的边缘上，所述射流管的横截面呈菱形设置，多个所述出气孔开设在菱形的射流管的两侧上部和底端。

通过采用上述技术方案，当朝向菱形的射流管内输送空气时，空气可沿着菱形的射流管两侧的出气孔输出，从而使得同一个射流管可同时向相邻的两个升流空间内输送空气，进一步提高了升流空间内气泡带动液体的液位高度，从而进一步提高了将污水输送至另一个污水池内的输送效果和输送效率；位于菱形的射流管底端的出气孔可沿着菱形的射流管被导向至升流空间内，从而进一步提高了对污水的输送效果和输送效率；并且当整个气体装置启动初期，位于射流管底端的出气孔便于将射流管内的液体排空。

可选的，所述出气孔的直径为2mm-10mm，相邻的所述出气孔的孔中心间距为10mm-100mm。

通过采用上述技术方案，通过增加出气孔的数量以及改变出气孔的直径，提高了空气输送至射流管内时生成气泡的效果，间接提高了对污水的输送效果和输送效率。

可选的，所述导流板的一边固定设置在气源管上，另一边用于依靠摩擦力抵接在升流管的内壁上。

通过采用上述技术方案，通过带动气源管移动，使得气源管可带动导流板位于升流管内取出，导流板可带动射流管位于升流管内取出，从而便于对导流板和射流管进行清理和更换。

可选的，所述导流板包括多个分段板，相邻的所述分段板相互固定至一起。

通过采用上述技术方案，将导流板包括多个分段板，从而便于对导流板进行预制。

可选的，所述升流管远离出水管的端部设置有用于将污水汇聚至升流管内的汇水罩。

通过采用上述技术方案，汇水罩可将污水池内的污水导向并汇聚至升流管内，从而使得气泡在带动污水上升时带动污水池内的水沿着汇水罩进入至升流管内，提高了污水进入至升流管内的效果。

可选的，所述汇水罩的横截面面积朝向远离升流管的方向逐渐增大，所述汇水罩的侧壁与水平面之间形成的锐角为25°-75°。

通过采用上述技术方案，将汇水罩的侧壁倾斜设置，可阻止气源管内输送的空气朝向升流管外移动，并且面积增大的汇水罩可带动更多的污水进入至升流管内，从而进一步提高了对污水的输送效果。

可选的，所述出水管包括进水管和与进水管连通的泄水管，所述升流管穿设且固定连接在进水管上，所述进水管的过流面积大于升流管的过流面积的两倍。

通过采用上述技术方案，因多个升流空间的设置，使得升流管内同时朝向进水管内输送较多的污水，将进水管的过流面积大于升流管的过流面积的两倍，从而便于带动进水管一次性接受升流管内的输送的较多的污水以防止出现澭水，提高了将污水通过出水管输送至另一个污水池内的输送效果。

可选的，所述进水管的横截面呈圆形设置，所述泄水管与进水管之间设置有用于将泄水管和进水管连通的连接管，所述连接管的两侧设置为弧形段，两侧所述弧形段的圆弧半径≥200mm。

通过采用上述技术方案，将进水管设置为圆形，并且采用连接管和弧形段对进水管和泄水管之间连通，提高了进入至进水管内的污水进入至泄水管内的效果，有效改善了污水由进水管流动至泄水管内的流动性，防止部分杂质停滞在进水管内无法移动，从而进一步提高了将污水输送至另一个污水池内的输送效果。

可选的，所述进水管上且位于升流管穿设的面设置为倾斜的斜面，所述斜面远离泄水管的边缘朝向靠近进水管顶壁的方向倾斜延伸设置，所述斜面与水平面之间形成的锐角为5°-20°。

通过采用上述技术方案，斜面的设置可使得进入至进水管内的污水可因重力沿着斜面进入至泄水管内排出，从而进一步提高了将污水输送至另一个污水池内的输送效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

将空气沿着气源管输送至多个射流管内，空气可沿着多个出气孔输出，当输出的空气产生气泡位于升流管内上升时，会导致升流管内液体的液面上升，从而使得上升的液体流动至出水管内并排入至另外一个污水池内，多个导流板的设置可将升流管和气源管之间的空间分隔为多个体积较小的升流空间，当气泡位于多个空间内的上升时，提高了每个空间内的液体的升降高度，从而进一步提高了将污水沿着一个污水池输送至另一个污水池内的输送效率，避免因升流空间过大造成气液混合液在升流空间内部循环影响提升效率；

当朝向菱形的射流管内输送空气时，空气可沿着菱形的射流管两侧的出气孔输出，从而使得同一个射流管可同时向相邻的两个升流空间内输送空气，进一步提高了升流空间内气泡带动液体的升降高度，从而进一步提高了将污水输送至另一个污水池内的输送效果和输送效率；位于菱形的射流管底端的出气孔可沿着菱形的射流管被导向至升流空间内，从而进一步提高了对污水的输送效果和输送效率；并且当整个气体装置启动初期，位于射流管底端的出气孔便于将射流管内的液体排空。

附图说明

图1是本申请实施例的用于展示气源管和射流管的半剖面结构示意图；

图2是本申请实施例的用于展示升流空间和进水管的结构示意图；

图3是图1中的A部放大结构示意图；

图4是本申请实施例的用于展示进水管另一形状的部分结构示意图。

附图标记说明：1、升流管；11、气源管；111、输气管；112、空气流量计；12、导流板；121、升流空间；13、射流管；131、出气孔；14、汇水罩；15、出水管；151、进水管；152、泄水管；153、斜面；154、连接管；155、弧形段；156、渠道流量计；157、平直段。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种大直径的管式气提装置。参照图1，一种大直径的管式气提装置，包括升流管1，升流管1的横截面呈圆形设置，升流管1的直径≥300mm，升流管1内沿升流管1的长度方向设置有气源管11，气源管11的横截面呈圆形设置，圆形的气源管11的轴线与圆形的升流管1的轴线重合，气源管11的一端与气源管11连通设置有输气管111，另一端呈封闭设置，输气管111的长度方向沿垂直于气源管11的长度方向设置，输气管111位于升流管1外，操作人员可通过输气管111向气源管11内输送空气；为了对输气管111内的气体输送流量进行检测，在输气管111内设置有空气流量计112。

结合图1和图2，气源管11和升流管1的内壁之间沿气源管11的周向位置设置有多个导流板12，导流板12沿气源管11的长度方向设置，导流板12所在的平面与气源管11的轴线平行，多个导流板12用于将气源管11和升流管1之间的空间分隔为多个升流空间121，在本实施例中，导流板12共设置有六个，六个导流板12将气源管11和升流管1之间的空间分隔为六个升流空间121；在本实施例中，导流板12的一边固定设置在气源管11上，另一边用于依靠摩擦力抵接在升流管1的内壁上，便于实现对导流板12的安装和拆卸，在其他实施例中，也可采用焊接或粘结的方式将导流板12远离气源管11的边缘固定在升流管1的内壁上；导流板12包括多个分段板（图中未示出），同一个导流板12的多个分段板位于同一个平面上，相邻的分段板相互固定至一起；在其他实施例中，可将导流板12呈整体连续设置。

结合图1和图3，气源管11上沿气源管11的周向位置设置有多个射流管13，多个射流管13位于靠近升流管1的端部所在的位置设置，在本实施例中，射流管13设置有六个；每个射流管13上均开设有多个出气孔131，六个射流管13沿导流板12边缘的长度方向一一对应的设置在六个导流板12的下边缘上，射流管13远离气源管11的端部呈封闭设置且依靠摩擦力抵接在升流管1的内壁上，射流管13的横截面呈菱形设置，多个出气孔131开设在菱形的射流管13的两侧上部和底端，出气孔131的直径为2mm-10mm，相邻的出气孔131的孔中心间距为10mm-100mm，气源管11内输送的空气沿着射流管13上的多个出气孔131进入相邻的导流板12之间的升流空间121内，气泡位于升流空间121内上升占据了部分空间，从而使得升流空间121内的污水上升；在其他实施例中，可将射流管13的横截面设置为圆形或方形，将出气孔131分布在圆形或方形的射流管13上，采用圆形或方形的射流管13同样可实现对气泡的输送。

结合图1和图2，为了在升流空间121内污水上升的同时带动污水更好的进入至升流管1内，在升流管1远离出水管15的端部设置有用于将污水汇聚至升流管1内的汇水罩14；在本实施例中，汇水罩14的横截面呈圆形设置，圆形的汇水罩14的轴线与气源管11的轴线重合；汇水罩14的横截面面积朝向远离升流管1的方向逐渐增大，汇水罩14的侧壁与水平面之间形成的锐角为25°-75°；当升流空间121内的污水上升时，汇水罩14附近的水可通过汇水罩14将进入至升流管1内，提高了污水进入至升流管1内的效果。

结合图1和图2，为了将升流空间121内的污水输送至另一个污水池内，管式气提装置还包括与升流管1连通设置的出水管15，出水管15的长度的方向沿垂直于升流管1的长度方向设置，出水管15用于承接升流管1内提升的污水并将污水输送至另外一个污水池内；出水管15包括进水管151和与进水管151连通的泄水管152，在本实施例中，进水管151和泄水管152的顶壁为敞口设置，在其他实施例中，可将进水管151和泄水管152的顶壁呈封闭设置；升流管1远离汇水罩14的端部穿设且延伸至进水管151内，气源管11穿设在进水管151的底壁上，输气管111位于进水管151外。

结合图1和图2，进水管151的横截面呈圆形设置，为了进一步提高的污水通过升流管1进入至进水管151内的效果，进水管151的过流面积大于升流管1的过流面积的两倍；在本实施例中，过流面积即进水管151和升流管1的内壁沿垂直于轴线方向的截面面积；为了使得进入至进水管151内的污水自动流动至泄水管152内，进水管151上且位于升流管1穿设的面设置为倾斜的斜面153，斜面153远离泄水管152的边缘朝向靠近进水管151顶壁的方向倾斜延伸设置，斜面153与水平面之间形成的锐角为5°-20°；为了提高进水管151内的污水进入至泄水管152内的效果，在泄水管152与进水管151之间设置有用于将泄水管152和进水管151连通的连接管154，连接管154的两侧设置为弧形段155，两侧弧形段155的圆弧半径≥200mm。

结合图1和图2，在本实施例中，为了对泄水管152内污水的流量进行检测，在泄水管152内设置有渠道流量计156，渠道流量计156和空气流量计112联动，当渠道流量计156检测的流量过高时，则减小空气的输送量，当渠道流量计156检测的流量过低时，则增大空气的输送量，以将泄水管152内的污水的流速控制在0.3m/s-0.5m/s；参见图4，在其他实施例中，可将进水管151的横截面设置为矩形，当进水管151的横截面设置为矩形时，为了提高进水管151与泄水管152之间的连通效果，将连接管154的两侧设置为平直段157，平直段157与水平方向之间形成的锐角为0°-45°。

在本实施例中，当整个管式气提装置适用于非腐蚀性污水处理中时，将整个管式气提装置设置为不锈钢或碳钢材质的，当整个管式气提装置适用于腐蚀性污水处理中，将整个管式气提装置采用玻璃钢、塑料等非金属材质，或者可采用钢塑复合材质或不锈钢材质。

结合图1和图2，当需要将管式气提装置安装在两个相邻的污水池上时，将泄水管152穿设且固定连接在两个污水池相邻的侧壁上，使得泄水管152带动升流管1固定在其中一个污水池内，控制汇水罩14远离升流管1的边缘与池底之间的间距至200mm-700mm，当泄水管152内不断有污水排出时，控制升流管1位于进水管151内的端部的高度高于泄水管152内污水液面的50mm-200mm，以阻止污水通过升流管1回流；当对两个污水池进行污水的输送时，将设置了升流管1的污水池内的液位高度控制在≥1.0m，将泄水管152出水端的污水池内的液位高度控制在不超过另一个污水池内液位高度的2倍，以便于对污水进行连续的输送。

本申请实施例一种大直径的管式气提装置的实施原理为：通过向输气管111内输送空气，空气可沿着气源管11输送至各个射流管13内，空气沿着射流管13上的出气孔131形成气泡，从而使得位于升流空间121内的无数气泡可带动升流空间121内的液面上升，上升后的污水可沿着升流管1的端部流动至进水管151内，污水可因重力位于斜面153上流动，使得污水管可沿着进水管151流动至泄水管152内，实现了污水位于两个相邻的污水池之间的转移。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大直径的管式气提装置，其特征在于：包括升流管(1)，所述升流管(1)内设置有气源管(11)，所述气源管(11)和升流管(1)的内壁之间沿气源管(11)的周向位置设置有多个导流板(12)，多个所述导流板(12)用于将气源管(11)和升流管(1)之间的空间分隔为多个升流空间(121)，所述气源管(11)上沿气源管(11)的周向位置设置有多个射流管(13)，每个所述射流管(13)上均开设有多个出气孔(131)，所述气源管(11)内输送的空气沿着射流管(13)上的多个出气孔(131)进入相邻的导流板(12)之间的升流空间(121)内，管式气提装置还包括与升流管(1)连通设置的出水管(15)，所述出水管(15)用于承接升流管(1)内提升的污水并将污水输送至另外一个污水池内。

2.根据权利要求1所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：多个所述射流管(13)沿导流板(12)边缘的长度方向一一对应的设置在多个导流板(12)的边缘上，所述射流管(13)的横截面呈菱形设置，多个所述出气孔(131)开设在菱形的射流管(13)的两侧上部和底端。

3.根据权利要求1所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述出气孔(131)的直径为2mm-10mm，相邻的所述出气孔(131)的孔中心间距为10mm-100mm。

4.根据权利要求1所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述导流板(12)的一边固定设置在气源管(11)上，另一边用于依靠摩擦力抵接在升流管(1)的内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述导流板(12)包括多个分段板，相邻的所述分段板相互固定至一起。

6.根据权利要求1所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述升流管(1)远离出水管(15)的端部设置有用于将污水汇聚至升流管(1)内的汇水罩(14)。

7.根据权利要求6所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述汇水罩(14)的横截面面积朝向远离升流管(1)的方向逐渐增大，所述汇水罩(14)的侧壁与水平面之间形成的锐角为25°-75°。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述出水管(15)包括进水管(151)和与进水管(151)连通的泄水管(152)，所述升流管(1)穿设且固定连接在进水管(151)上，所述进水管(151)的过流面积大于升流管(1)的过流面积的两倍。

9.根据权利要求8所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述进水管(151)的横截面呈圆形设置，所述泄水管(152)与进水管(151)之间设置有用于将泄水管(152)和进水管(151)连通的连接管(154)，所述连接管(154)的两侧设置为弧形段(155)，两侧所述弧形段(155)的圆弧半径≥200mm。

10.根据权利要求9所述的一种大直径的管式气提装置，其特征在于：所述进水管(151)上且位于升流管(1)穿设的面设置为倾斜的斜面(153)，所述斜面(153)远离泄水管(152)的边缘朝向靠近进水管(151)顶壁的方向倾斜延伸设置，所述斜面(153)与水平面之间形成的锐角为5°-20°。

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