CN1317513C - 能自动调节流量的虹吸输水设备 - Google Patents

Abstract

一种能自动调节流量的虹吸输水设备，其特征是：大流量单向阀由第一外阀壳11、第一隔板12、第一小流量单向阀13、底板14、法兰15构成，流量自动调节阀6由第二外阀壳61、第二隔板62、第二小流量单向阀63、底板64、连接道管65以及出水口构成，同现有技术比较，本方案具有以下突出的优点：1)进水装置采用大流量单向阀，具有止水功能，无需动力形成虹吸流；2)可通过排气阀4排气启动，启动时间仅为15～20分钟；3)当源水与管道最高处之间高差变化较大时，流量会发生变化，流量自动调节阀可自动调节其过流面积，使虹吸流持续稳定，不会断流。

Description

能自动调节流量的虹吸输水设备

技术领域

本发明涉及一种重力致动的虹吸管，特别涉及一种能自动调节流量的虹吸输水设备。

背景技术

利用虹吸管的虹吸现象输送液体，如输送水，其突出的优点是不需要外加动力就能自动输送，在工程上有诸多应用。中国专利ZL 97112805.7提供一种虹吸管道输水装置，装有潜水式真空虹吸装置和真空液气交换箱，真空虹吸装置内设有多个工作缸，这些工作缸不是单向阀，没有止水功能，液气交换箱安装在虹吸管道的最高处，该液气交换箱装有上阀门、下阀门及与虹吸管道相连通的排气管，设备运行前先关闭虹吸管道出水端的阀门和下阀门，从上阀门处向液气交换箱内注水，箱内水注满后关闭上阀门，打开下阀门，箱内的水灌入虹吸管道，同时虹吸管道内的气体通过排气管进入箱内，如此往复多次，直至虹吸管道内充满水为止，随后关闭上阀门，打开虹吸管道出水端阀门，输水装置进入虹吸输水工作状态。该技术方案的缺陷是：1)真空虹吸装置内的工作缸没有止水功能，水不能从管道顶端直接注入到管道内；2)液气交换箱在充液排气时气液是逆向流动的，且要求反复进行多次，气液交换时间过长，以管径为30厘米、管长为90米的管道为例，气液交换时间至少需要一整天，无法满足实用要求；3)在管道出口段设有过流面积调节装置，当源水与管道最高处之间高差变化较大时，会产生气体倒灌而导致吸虹流断流。

针对上述缺陷，中国专利ZL03229495.6提出一种双启动虹吸流体输送设备，在虹吸管道进口处安装一台潜水泵，启动潜水泵使管道内气尽液满，用动力达到实现缩短启动时间的目的，以管径为30厘米、管长为90米的管道为例，启动时间为2小时。其缺陷是：1)潜水泵在水中容易腐蚀，维修困难，使用寿命短；2)要把电源引入水中，容易造成安全隐患；3)在管道出口段没有设置过流面积调节装置，当源水与管道最高处之间高差变化较大时，会产生气体倒灌而导致吸虹流断流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能自动调节流量的虹吸输水设备，克服现有技术所存在的缺陷，能大大地缩短启动时间，无安全隐患，使用寿命长，能确保虹吸流持续稳定，不会断流。

一种能自动调节流量的虹吸输水设备，包括进水装置1，虹吸管道2，充水阀3，排气阀4，出口阀5，充水阀3和排气阀4安装在虹吸管道2的最高处，其特征在于：进水装置1采用大流量单向阀，该大流量单向阀由第一外阀壳11、第一隔板12、第一小流量单向阀13、第一底板14、法兰15构成，第一隔板12上开有2个或2个以上用于布置第一小流量单向阀13的通孔，其周边与第一外阀壳11内周面固定连接，第一小流量单向阀13用螺钉固定在第一隔板12上，第一底板14与第一外阀壳11下端部固定连接，其上设有均匀分布的小通管14a，通过法兰15将大流量单向阀与虹吸管道2连为一体；设有一个流量自动调节阀6，该调节阀由第二外阀壳61、第二隔板62、第二小流量单向阀63、第二底板64、连接管道65以及出水口构成，第二隔板62上开有2个或2个以上用于布置第二小流量单向阀63的通孔，其周边与第二外阀壳61固定连接，第二底板64与第二外阀壳61下端部固定连接，第二外阀壳61的下部装有一个与出口阀5相通的连接管道65，其顶部为出水口；第一小流量单向阀13的阀壳13a采用螺钉安装在第一隔板12上，阀体13b呈台阶状，其底部设有密封垫13c，通过螺钉13d将密封垫13c与阀体13b连为一体；各小通管14a的过流面积之和必须等于各第一小流量单向阀13过流面积之和，且大于或者等于虹吸管道2的过流面积；第二小流量单向阀63由上壳体63a、下壳体63b、橡胶环63c、限高器63d、球状阀体63e组成，上壳体63a套装在第二隔板62的通孔内，上壳体63a和下壳体63b之间采用螺纹连接，橡胶环63c布置在上壳体63a下端部与下壳体63b之间，限高器63d布置在橡胶环63c上，限高器63d上的曲面与球状阀体63e的球面相吻合，球状阀体63e搁置在限高器63d内；上述第二小流量单向阀63可用第一小流量单向阀13替代。如图1～图8所示。

本输水设备的启动方式为：打开排气阀4，关闭出口阀5，从充水阀3处直接充水，至虹吸管道2内气尽液盈，关闭充水阀3和排气阀4，打开出口阀5，虹吸流形成；在有电源情况下的启动方式为：先关闭充水阀3和出口阀5，在排气阀4处接真空泵抽气，至气尽液盈，关闭排气阀4，打开出口阀5，虹吸流形成。

同现有技术比较，本发明的突出优点是：1)进水装置采用大流量单向阀，具有止水功能，适于通过管道顶端充水启动，无需动力形成虹吸流；2)可通过排气阀4排气启动，启动时间仅为15～20分钟，视管道管径及管道长度尺寸而定；3)当源水与管道最高处之间高差变化较大时，流量会发生变化，流量自动调节阀6中的各小流量单向阀63的球状阀体会根据流量变化自动升高或降低，调节其过流面积，以适应液位差的变化，使虹吸流持续稳定，不会断流。

附图说明

图1为能自动调节流量的虹吸输水设备结构示意图。

图2为进水装置的结构示意图。

图3为进水装置的仰视图。

图4为第一小流量单向阀13的分布示意图。

图5为第一小流量单向阀13的结构示意图。

图6为流量自动调节阀的结构示意图。

图7为第二小流量单向阀63的分布示意图。

图8为第二小流量单向阀63的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种能自动调节流量的虹吸输水设备，其结构如图1～图8所示，虹吸管道2管径30厘米，管长为90米，水源至虹吸管道顶端高差为9.5米，大流量单向阀内装有9个第一小流量单向阀13，流量自动调节阀6内装有225个第二小流量单向阀63，每个第一小流量单向阀13的过流面积为707平方厘米，小通管14a管径为2毫米，各小通管14a的过流面积之和等于9个第一小流量单向阀13的过流面积，阀体13b和球状阀体63e用四氟乙烯塑料制成。启动方式为：关闭出口阀5，打开排气阀4和充水阀3，从充水阀3向虹吸管道2充水，至气尽水满，关闭充水阀3和排气阀4，打开出口阀5，虹吸管道2内虹吸流形成，流量自动调节阀6持续稳定出水。充水启动时间为2小时。

实施例2：

一种能自动调节流量的虹吸输水设备，其结构如图1～图8所示，虹吸管道2管径30厘米，管长为90米，水源至虹吸管道顶端高差为9.5米，大流量单向阀和流量自动调节阀内分别装有9个第一小流量单向阀13，每个第一小流量单向阀13的过流面积为707平方厘米，小通管14a管径为2毫米，各小通管14a的过流面积之和等于9个第一小流量单向阀13的过流面积，阀体13b和球状阀体63e用四氟乙烯塑料制成。启动方式为：关闭充水阀3和出口阀5，排气阀4接通机械真空泵，对虹吸管道2抽气，水从大流量单向阀进入虹吸管道2，至气尽水满，关闭排气阀，打开出口阀，虹吸流形成，流量自动调节阀6持续稳定出水，抽气启动时间为15分钟。

实施例3：

一种能自动调节流量的虹吸输水设备，其结构如图1～图8所示，虹吸管道2管径50厘米，管长为100米，水源至虹吸管道顶端高差为9.5米，大流量单向阀内装有25个第一小流量单向阀13，流量自动调节阀6内装有625个第二小流量单向阀63，小通管14a管径为2毫米，各小通管14a的过流面积之和等于25个第一小流量单向阀13的过流面积。阀体13b和球状阀体63e用四氟乙烯塑料制成。启动方式与实施例1相同，充水启动时间为2.5小时。

实施例4：

一种能自动调节流量的虹吸输水设备，其结构如图1～图8所示，虹吸管道2管径50厘米，管长为100米，水源至虹吸管道顶端高差为9.5米，大流量单向阀和流量自动调节阀6内分别装有25个第一小流量单向阀13，小通管14a管径为2毫米，各小通管14a的过流面积之和等于25个第一小流量单向阀13的过流面积，阀体13b和球状阀体63e用四氟乙烯塑料制成。启动方式与实施例2相同，抽气启动时间为20分钟。

Claims (5)

1.一种能自动调节流量的虹吸输水设备，包括进水装置(1)，虹吸管道(2)，充水阀(3)，排气阀(4)，出口阀(5)，充水阀(3)和排气阀(4)安装在虹吸管道(2)的最高处，其特征在于：进水装置(1)采用大流量单向阀，该大流量单向阀由第一外阀壳(11)、第一隔板(12)、第一小流量单向阀(13)，第一底板(14)、法兰(15)构成，第一隔板(12)上开有2个或2个以上用于布置第一小流量单向阀(13)的通孔，其周边与第一外阀壳(11)内周面固定连接，第一小流量单向阀(13)用螺钉固定在第一隔板(12)上，第一底板(14)与第一外阀壳(11)下端部固定连接，其上设有均匀分布的小通管(14a)，通过法兰(15)将大流量单向阀与虹吸管道(2)连为一体；设有一个流量自动调节阀(6)，该调节阀由第二外阀壳(61)、第二隔板(62)、第二小流量单向阀(63)、第二底板(64)、连接管道(65)以及出水口构成，第二隔板(62)上开有2个或2个以上用于布置第二小流量单向阀(63)的通孔，其周边与第二外阀壳(61)固定连接，第二底板(64)与第二外阀壳(61)下端部固定连接，第二外阀壳(61)的下部装有一个与出口阀(5)相通的连接管道(65)，其顶部为出水口。

2.根据权利要求1所述的虹吸输水设备，其特征在于：第一小流量单向阀(13)的阀壳(13a)采用螺钉安装在第一隔板(12)上，阀体(13b)呈台阶状，其底部设有密封垫(13c)，通过螺钉(13d)将密封垫(13c)与阀体(13b)连为一体。

3.根据权利要求1所述的虹吸输水设备，其特征在于：第二小流量单向阀(63)由上壳体(63a)、下壳体(63b)、橡胶环(63c)、限高器(63d)、球状阀体(63e)组成，上壳体(63a)套装在第二隔板(62)的通孔内，上壳体(63a)和下壳体(63b)之间采用螺纹连接，橡胶环(63c)布置在上壳体(63a)下端部与下壳体(63b)之间，限高器(63d)布置在橡胶环(63c)上，限高器(63d)上的曲面与球状阀体(63e)的球面相吻合，球状阀体(63e)搁置在限高器(63d)内。

4.根据权利要求2或3所述的虹吸输水设备，其特征在于：第二小流量单向阀(63)可用第一小流量单向阀(13)替代。

5.根据权利要求1所述的虹吸输水设备，其特征在于：各小通管(14a)的过流面积之和必须等于各第一小流量单向阀(13)过流面积之和，且大于或者等于虹吸管道(2)的过流面积。

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