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