CN115144044A - 一种截流式清污的巴歇尔槽及污水计量模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种截流式清污的巴歇尔槽，包括带有计量流道的槽体，该槽体的进液端连接有进液槽，所述进液槽内或槽体的进液端设有可开闭的截流装置，当所述截流装置打开时，所述进液槽与所述计量流道连通；当所述截流装置关闭时，截断进液槽内的流体进入所述计量流道。还提供一种污水计量模拟实验装置，包括依次连通的水箱、泵、上述的巴歇尔槽，所述泵与巴歇尔槽之间的管道上设有固体颗粒注入装置。本发明技术方案，在槽体之前设置截流装置，所述截流装置关闭，截断进液槽内的流体进入所述计量流道，进液槽内液位升高形成一定势能，再打开截流装置，进液槽中的液体快速流出形成对淤泥的冲刷作用，提高了新式巴歇尔槽的清洁能力。

Description

一种截流式清污的巴歇尔槽及污水计量模拟实验装置

技术领域

本发明涉及流体计量技术领域，具体为一种截流式清污的巴歇尔槽及污水计量模拟实验装置。

背景技术

随着现代工农业生产的高速发展和人民生活水平的提高，社会用水量不断增加，城市供排水量呈逐年上升趋势。而居民生活用水的80％-90％，工业用水中的50％-80％将转化为生活污水。根据废水排放现状，国家对排污实行了总量控制的政策，污水计量已经成为国家环保局的一个重大项目。然而污水具有介质脏污、杂质较多、流体易结垢等问题。

传统的巴歇尔槽中，只能测量污水流量这一种数据，针对具有介质脏污、杂质较多、流体易结垢等污水时，设备的自清洁能力有限，计量流道内吼道部分的倾斜角容易导致淤泥聚积，时间长了就会影响流量测量的准确性，需要人工定期清淤，维护成本较高。

现有技术中，对计量设备和装置进行了改进，如：长置挡流板、拦截网等，但是挡流板和拦截网等，容易造成计量流道堵塞。盲目改进，并没有解决传统巴歇尔吼道倾斜角淤泥聚积和的自清洁能力有限的问题。因此，市场亟待一种能够有效避免计量流道堵塞、具备较强的自清洁能力和多种参数监测的污水流量检测设备或方案。

发明内容

一、解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种截流式清污的巴歇尔槽及污水计量模拟实验装置，解决了现有巴歇尔槽应用于污水计量时淤泥聚集堵塞的问题。

二、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种截流式清污的巴歇尔槽，包括带有计量流道的槽体，其关键在于：所述槽体的一端为进液端，另一端为出液端，所述计量流道的宽度沿进液端向出液端方向先逐渐减小后逐渐扩大，该槽体的进液端连接有进液槽，所述进液槽内或槽体的进液端设有可开闭的截流装置，当所述截流装置打开时，所述进液槽与所述计量流道连通；当所述截流装置关闭时，截断进液槽内的流体进入所述计量流道。

可选的，所述截流装置包括：

隔断板，以升降方式拦截设置在所述进液槽内或槽体进液端；

驱动机构，用于驱动所述隔断板升降调节；

固定机构，设置于所述槽体或进液槽上并用于安装所述驱动机构和隔断板。

可选的，所述驱动机构包括：

减速电机，设置于所述槽体或进液槽上并靠近所述隔断板，该减速电机的转轴上设有传动齿轮；

齿条，设置于所述隔断板上；

从动齿轮，同时与所述减速电机传动齿轮和齿条啮合。

可选的，所述固定机构包括底板和设置于底板上的导向立柱，所述驱动机构设置于所述底板上，两个所述导向立柱开有导槽，所述隔断板位于两个导向立柱之间并沿导槽升降调节。

可选的，所述槽体的出液端连接有用于快速释放流体压力的扩展槽，所述扩展槽的宽度大于所述槽体出液端的宽度。

可选的，所述截流式清污的巴歇尔槽还包括用于调整所述槽体倾斜角度的微调机构，所述微调机构包括设置于所述槽体下侧面的槽型导轨、与槽型导轨滑动配合的垫块，所述槽型导轨延伸至进液槽和扩展槽的外侧底面，所述垫块支撑设置于所述粗调机构和槽体之间。

可选的，所述进液槽内设有检测液位的第一液位装置，所述槽体内设有监测液位的第二液位装置，所述截流装置位于第一液位装置与槽体之间；所述第二液位装置靠近所述槽体的进液端，所述槽体内设有用于监测泥位的泥位装置，该泥位装置靠近槽体的出液端。

还提供一种污水计量模拟实验装置，其关键在于：包括依次连通的水箱、泵、上述的巴歇尔槽，所述泵与巴歇尔槽之间的管道上设有固体颗粒注入装置，所述泵与固体颗粒注入装置之间设有背压阀和单向阀。

可选的，所述泵与固体颗粒注入装置之间的管道上设有脉动阻尼器，所述泵与脉动阻尼器之间的管道上设有回流通路，该回流通路上设有调节阀，该回流通路通向所述水箱。

可选的，所述巴歇尔槽的进液端和出液端分别设有进液管和出液管，所述出液管连接有固液分离器，所述固液分离器分离出的液体回流至所述水箱，该固液分离器分离出的固体回流至所述固体颗粒注入装置。

可选的，所述巴歇尔槽下侧设有用于调整倾斜角度的粗调机构，所述粗调机构包括底座和设于底座上方的调节板，所述槽体设于所述调节板上，所述调节板与底座的四角处分别通过调节螺栓支撑连接；调节倾斜角度时，旋转四角处的所述调节螺栓，分别改变调节板与底座四角处之间的间距。

可选的，所述进液管的第一端和出液管的第一端分别与所述巴歇尔槽的进液端和出液端对接，该进液管的第二端和出液管的第二端均设有与管道对接的伸缩节，所述进液管和出液管均通过伸缩支撑座支撑固定，所述进液管和出液管上设有流量计，所述进液管上设有压力计。

三、有益效果

本发明提供了一种截流式清污的巴歇尔槽及污水计量模拟实验装置，在槽体之前设置截流装置，当所述截流装置打开时，所述进液槽与所述计量流道连通；当计量流道中存在淤泥聚集时，所述截流装置关闭，截断进液槽内的流体进入所述计量流道，进液槽内液位升高形成一定势能，再打开截流装置，进液槽中的液体快速流出形成对淤泥的冲刷作用，提高了新式巴歇尔槽的清洁能力。

附图说明

图1为本发明实施例1一种截流式清污的巴歇尔槽的立体图；

图2为本发明实施例1一种截流式清污的巴歇尔槽的结构示意图；

图3为图2的后视图；

图4为本发明实施例2一种污水计量模拟试验装置的立体图；

图5为本发明实施例2一种污水计量模拟试验装置的结构示意图；

图中：1-槽体；101-计量流道；2-进液槽；3-隔断板；4-驱动机构；401-减速电机；402-齿条；403-从动齿轮；5-固定机构；501-底板；502-导向立柱；6-扩展槽；7-槽型导轨；8-垫块；901-第一液位装置；902-第二液位装置；10-泥位装置；11-水箱；12-泵；13-巴歇尔槽；14-固体颗粒注入装置；15-背压阀；16-单向阀；17-脉动阻尼器；18-回流通路；19-调节阀；20-进液管；21-出液管；22-固液分离器；23-底座；24-调节板；25-调节螺栓；26-伸缩节；27-伸缩支撑座；28-流量计；29-压力计；30-主流道；31-电气控制柜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅附图1和2所示：本实施例提供一种截流式清污的巴歇尔槽，包括带有计量流道101的槽体1，所述槽体1的一端为进液端，另一端为出液端，所述计量流道101的宽度沿进液端向出液端方向先逐渐减小后逐渐扩大，内壁呈弧形面，该槽体1的进液端连接有进液槽2，所述进液槽2内或槽体1的进液端设有可开闭的截流装置，当所述截流装置打开时，所述进液槽2与所述计量流道101连通；当所述截流装置关闭时，截断进液槽2内的流体进入所述计量流道101。本方案可适用于槽体1带有吼道或计量流道101底面为平整的平面的巴歇尔槽。

详细地，请参阅附图1和2所示：所述截流装置包括：

隔断板3，以升降方式拦截设置在所述进液槽2内或槽体1进液端；

驱动机构4，用于驱动所述隔断板3升降调节；

固定机构5，设置于所述槽体1或进液槽2上并用于安装所述驱动机构4和隔断板3。

更详细地，请参阅附图1和2所示：所述驱动机构4包括：

减速电机401，设置于所述槽体1或进液槽2上并靠近所述隔断板3，该减速电机401的转轴上设有传动齿轮；

齿条402，设置于所述隔断板3上；

从动齿轮403，同时与所述减速电机401传动齿轮和齿条402啮合。

减速电机401通过减速器和齿轮控制计量流道101隔断板3开启或隔断计量流道101，隔断时，进液槽2内聚集流体，然后打开释放，释放的流体形成对淤泥的冲刷作用。

详细地，请参阅附图1和2所示：所述固定机构5包括底板501和设置于底板501上的导向立柱502，所述驱动机构4设置于所述底板501上，两个所述导向立柱502开有导槽，所述隔断板3位于两个导向立柱502之间并沿导槽升降调节。

请参阅附图1和2所示：另外由于槽体1部分的计量流道101相对较窄，为了在出口处释放槽体1的流体压力，因此在所述槽体1的出液端连接有用于快速释放流体压力的扩展槽6，所述扩展槽6的宽度大于所述槽体1出液端的宽度。释放流体压力过程中会带走聚集的淤泥，起到进一步清淤的作用。

请参阅附图2和3所示：巴歇尔槽在实际应用中，为了降低淤泥的聚集，在不同安装环境下都尽可能的将巴歇尔槽安装水平，因此，所述截流式清污的巴歇尔槽还包括用于调整所述槽体1倾斜角度的微调机构，所述微调机构包括设置于所述槽体1下侧面的槽型导轨7、与槽型导轨7滑动配合的垫块8，所述槽型导轨7延伸至进液槽2和扩展槽6的外侧底面，所述垫块8支撑设置于所述粗调机构和槽体1之间。另外，在应用于实验系统时，微调机构还可模拟不同倾斜角度的安装情景，以得到模拟测试数据。

请参阅附图1和2所示：为了能够实现巴歇尔槽自动清洁的功能，在所述进液槽2内设有检测液位的第一液位装置901，所述槽体1内设有监测液位的第二液位装置902，所述截流装置位于第一液位装置901与槽体1之间；所述第二液位装置902靠近所述槽体1的进液端，所述槽体1内设有用于监测泥位的泥位装置10，该泥位装置10靠近槽体1的出液端。第一液位装置901、第二液位装置902和泥位装置10对巴歇尔槽内和槽外的液位和泥位进行实时监测，当泥位装置10检测到巴歇尔槽内的泥位较多时，通过电气控制柜31向截流装置发送指令，截流装置关闭将计量流道101截断，原本从进液槽2流入槽体1的流体就被阻挡在进液槽2，进液槽2内液位上升，第一液位装置901检测进液槽2内液位过高时，通过电气控制柜31向截流装置发送指令，截流装置快速打开，由于液位较高，拥有较高的势能，实现对淤泥进行自动冲刷，达到淤泥自清洁功能。

实施例2

巴歇尔槽在具备淤泥清洗功能的条件下，能够将其应用于污水计量。

请参阅附图4和5所示：而本实施例则提供一种污水计量模拟实验装置，包括依次连通的水箱11、泵12、实施例1所述的巴歇尔槽13，所述泵12与巴歇尔槽13之间的管道上设有固体颗粒注入装置14，所述泵12与固体颗粒注入装置14之间设有背压阀15和单向阀16。

详细地，请参阅附图4和5所示：所述泵12与固体颗粒注入装置14之间的管道上设有脉动阻尼器17，所述泵12与脉动阻尼器17之间的管道上设有回流通路18，该回流通路18上设有调节阀19，该回流通路18通向所述水箱11。

详细地，请参阅附图4和5所示：所述巴歇尔槽13的进液端和出液端分别设有进液管20和出液管21，所述出液管21连接有固液分离器22，所述固液分离器22分离出的液体回流至所述水箱11，该固液分离器22分离出的固体回流至所述固体颗粒注入装置14。

详细地，请参阅附图4和5所示：所述巴歇尔槽13下侧设有用于调整倾斜角度的粗调机构，所述粗调机构包括底座23和设于底座23上方的调节板24，所述槽体1设于所述调节板24上，所述调节板24与底座23的四角处分别通过调节螺栓25支撑连接；调节倾斜角度时，旋转四角处的所述调节螺栓25，分别改变调节板24与底座23四角处之间的间距。所述进液管20的第一端和出液管21的第一端分别与所述巴歇尔槽13的进液端和出液端对接，该进液管20的第二端和出液管21的第二端均设有与管道对接的伸缩节26，所述进液管20和出液管21均通过伸缩支撑座27支撑固定，所述进液管20和出液管21上设有流量计28，所述进液管20上设有压力计29。

请参阅附图4所示：当需要对巴歇尔槽13角度进行调整时，先通过粗调机构对巴歇尔槽13进行角度粗调，即通过调节螺栓25调整调节板24与水平的角度。然后通过巴歇尔槽13的微调机构进行角度的精确调整，即垫块8作为杠杆支点，垫块8沿槽型导轨7滑动，垫块8在不同位置时巴歇尔槽13的角度发生微小变化。当巴歇尔槽13角度调整好后，可通过进液管20和出液管21的伸缩支撑座27进行定位固定，而伸缩节26也相继固定，保证整个实验装置稳定。

请参阅附图4和5所示：在具体的实验过程中，实验装置中的泵12选用G型螺杆泵，将水箱11中的流体泵送至脉动阻尼器17所在的主流道30。其中，主流道30中的部分流体会通过调节阀19进入回流通路18，随后返回水箱11。通过调整调节阀19的开度，实现对主流道30流体流量的控制。其余流体经脉动阻尼器17、背压阀15后到达固体颗粒注入装置14，固体颗粒注入装置14底部通过管道相接于手动阀门，主流道30液体经单向阀16、固体颗粒注入装置14后变成固液两相进入进液管20。所述手动阀门通过软管相接于进液管20，这里的软管能够避免巴歇尔槽13调整角度时对固体颗粒注入装置14造成影响。同时所述脉动阻尼器17和背压阀15配合可以消除G型螺杆泵泵压起伏对流体造成的影响，实现对进口计量流道101中流体压力的准确控制，确保管道内流体能够稳定的流动；单向阀16能够保证固液两相流不会回流。接下来流体依次通过压力计29、进液管20的流量计28、巴歇尔槽13、出液管21的流量计28到达固液分离器22。另外所述流量计28可采用非满管电磁流量计28是作为巴歇尔槽13流体流量测量的对照标准，考虑到实验中流体的性质、固体颗粒含量各不相同，可在巴歇尔槽13前后共设置了多设置流量计28用于提高对照标准的准确性。所述进液管20和出液管21与巴歇尔槽13连接部分的上方进行开口，实验过程中可观察到计量流道101内固体颗粒的流态及分布情况，结合流量计28的测量数据，有助于了解巴歇尔槽13内流体的流动规律，提高实验数据的参考价值。最后，固液分离器22会将固体颗粒和液体从固液两相中分离出来，分离出的固体颗粒回流进入固体颗粒注入装置14，而液体则返流至水箱11，这样流体就实现了一次循环。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种截流式清污的巴歇尔槽，包括带有计量流道的槽体，其特征在于：所述槽体的一端为进液端，另一端为出液端，所述计量流道的宽度沿进液端向出液端方向先逐渐减小后逐渐扩大，该槽体的进液端连接有进液槽，所述进液槽内或槽体的进液端设有可开闭的截流装置，当所述截流装置打开时，所述进液槽与所述计量流道连通；当所述截流装置关闭时，截断进液槽内的流体进入所述计量流道。

2.根据权利要求1所述的一种截流式清污的巴歇尔槽，其特征在于，所述截流装置包括：

隔断板，以升降方式拦截设置在所述进液槽内或槽体进液端；

驱动机构，用于驱动所述隔断板升降调节；

固定机构，设置于所述槽体或进液槽上并用于安装所述驱动机构和隔断板。

3.根据权利要求2所述的一种截流式清污的巴歇尔槽，其特征在于，所述驱动机构包括：

减速电机，设置于所述槽体或进液槽上并靠近所述隔断板，该减速电机的转轴上设有传动齿轮；

齿条，设置于所述隔断板上；

从动齿轮，同时与所述减速电机传动齿轮和齿条啮合。

4.根据权利要求2所述的一种截流式清污的巴歇尔槽，其特征在于：所述固定机构包括底板和设置于底板上的导向立柱，所述驱动机构设置于所述底板上，两个所述导向立柱开有导槽，所述隔断板位于两个导向立柱之间并沿导槽升降调节。

5.根据权利要求1所述的一种截流式清污的巴歇尔槽，其特征在于：所述槽体的出液端连接有用于快速释放流体压力的扩展槽，所述扩展槽的宽度大于所述槽体出液端的宽度。

6.根据权利要求5所述的一种截流式清污的巴歇尔槽，其特征在于：所述截流式清污的巴歇尔槽还包括用于调整所述槽体倾斜角度的微调机构，所述微调机构包括设置于所述槽体下侧面的槽型导轨、与槽型导轨滑动配合的垫块，所述槽型导轨延伸至进液槽和扩展槽的外侧底面，所述垫块支撑设置于所述粗调机构和槽体之间。

7.根据权利要求1所述的一种截流式清污的巴歇尔槽，其特征在于：所述进液槽内设有检测液位的第一液位装置，所述槽体内设有监测液位的第二液位装置，所述截流装置位于第一液位装置与槽体之间；所述第二液位装置靠近所述槽体的进液端，所述槽体内设有用于监测泥位的泥位装置，该泥位装置靠近槽体的出液端。

8.一种污水计量模拟实验装置，其特征在于：包括依次连通的水箱、泵、权利要求1-7任一项所述的巴歇尔槽，所述泵与巴歇尔槽之间的管道上设有固体颗粒注入装置，所述泵与固体颗粒注入装置之间设有背压阀和单向阀。

9.根据权利要求8所述的一种污水计量模拟实验装置，其特征在于：所述泵与固体颗粒注入装置之间的管道上设有脉动阻尼器，所述泵与脉动阻尼器之间的管道上设有回流通路，该回流通路上设有调节阀，该回流通路通向所述水箱。

10.根据权利要求9所述的一种污水计量模拟实验装置，其特征在于：所述巴歇尔槽的进液端和出液端分别设有进液管和出液管，所述出液管连接有固液分离器，所述固液分离器分离出的液体回流至所述水箱，该固液分离器分离出的固体回流至所述固体颗粒注入装置。

11.根据权利要求10所述的一种污水计量模拟实验装置，其特征在于：所述巴歇尔槽下侧设有用于调整倾斜角度的粗调机构，所述粗调机构包括底座和设于底座上方的调节板，所述槽体设于所述调节板上，所述调节板与底座的四角处分别通过调节螺栓支撑连接；调节倾斜角度时，旋转四角处的所述调节螺栓，分别改变调节板与底座四角处之间的间距。

12.根据权利要求11所述的一种污水计量模拟实验装置，其特征在于：所述进液管的第一端和出液管的第一端分别与所述巴歇尔槽的进液端和出液端对接，该进液管的第二端和出液管的第二端均设有与管道对接的伸缩节，所述进液管和出液管均通过伸缩支撑座支撑固定，所述进液管和出液管上设有流量计，所述进液管上设有压力计。

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