CN207598593U - 气动排液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动排液装置，包括：管壳，为立式结构，管壳的上端配有上端盖，下端配有下端盖；其中，上端盖开有中心孔及偏置在中心孔一侧的第一孔，下端盖开有第二孔，并为第二孔适配堵头；管壳侧面开有进液孔；隔板，设置在下端盖上方，而与下端盖及管壳壁封隔出气室；抽排管，与管壳同轴线，并装配在上端盖上，而通过中心孔与管壳内连通；进气管，自第一孔接入管壳并与气室连通；出气管，自气室向上穿过中心孔而探入抽排管，并通过气室与进气管连通。依据本实用新型便于维护和清理。

Description

气动排液装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于垃圾渗滤液抽排的气动排液装置。

背景技术

尽管垃圾种类繁多，但对于体量较大的垃圾堆体来说，其整体成分相对稳定。一般垃圾堆体中都含有大量可生物降解的有机物，在适合的环境条件下，通过微生物的作用（厌氧发酵）可以产生大量的垃圾填埋气，其中主要含有甲烷、二氧化碳、氧气、氮气及其他微量气体。为减少污染，垃圾填埋气需要进行主动导排，集中处理。

垃圾填埋气一般通过垃圾填埋气收集井（一般简称集气井）进行填埋气的收集导排，同时，为了降低垃圾渗滤液对填埋气产量的影响，需要及时的将垃圾渗滤液抽提排放出去。由于垃圾渗滤液并非是像地下水一样，具有相对稳定的水脉，抽排设备并不需要实时的开启，只有当垃圾渗滤液的液面高度较高，从而较大的影响到垃圾填埋气的收集抽排时才需要进行抽排。故抽排渗滤液的设备要有简洁、易安装、易拆卸等特性。

在《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范》CJJ 133-2009中，规定“禁止使用电动设备抽取导气井内的积水”。而渗滤液又需要及时抽排，并且还存在需要抽排时间可控、能及时撤除设备等问题，要研究出一种能抽出垃圾渗滤液的简便装置迫在眉睫。

受使用环境的影响，目前垃圾渗滤液从垃圾堆体中排出的设备需要避免例如电火花的产生，以免引爆垃圾堆体所产生可燃性气体（甲烷、硫化氢等），因此，垃圾堆体中渗滤液的排出通常无法使用例如电动泵浦。目前，一般在集气井安装抽排设备，所使用的抽排设备直接以压缩空气为动力，而称为气提。

关于气提设备，其原理非常简单，就是在集气井内设置一根竖管，再设置一个U型管，其中，竖管即为渗滤液抽排管。U型管的一端连接压缩气源，另一端探入竖管，当竖管内渗滤液达到一定深度时，U型管内通入压缩空气，从U型管高速喷出的压缩气体会携带渗滤液从竖管中排出，所利用的是文丘里效应。U型管位于渗滤液抽排管内的管口相当于一个文丘里喷头。

利用文丘里效应的气提设备很好的解决了防爆问题，然而如前所述，垃圾渗滤液并不需要实时抽排，只有当垃圾渗滤液的液面高度达到设定要求时才需要抽排。为了满足文丘里效应的条件，U型管的出气管口必须没入垃圾渗滤液内，若U型管处于非工作状态时，渗滤液会倒灌入U型管。垃圾渗滤液是一种混合液体，成分非常复杂，通常都会含有泥浆、相对粘稠的有机物、生物膜等，有些成分会在U型管底部沉积并可能会固化，而导致U型管堵塞，导致其无法使用。并且U型管通常管径较小，对其清理相对非常困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用文丘里效应的垃圾渗滤液气动排液装置，该气动排液装置便于维护和清理。

依据本实用新型的实施例，提供一种气动排液装置，包括：

管壳，为立式结构，管壳的上端配有上端盖，下端配有下端盖；其中，上端盖开有中心孔及偏置在中心孔一侧的第一孔，下端盖开有第二孔，并为第二孔适配堵头；管壳侧面开有进液孔；

隔板，设置在下端盖上方，而与下端盖及管壳壁封隔出气室；

抽排管，与管壳同轴线，并装配在上端盖上，而通过中心孔与管壳内连通；

进气管，自第一孔接入管壳并与气室连通；

出气管，自气室向上穿过中心孔而探入抽排管，并通过气室与进气管连通。

上述气动排液装置，可选地，为进气管配有快速接头。

可选地，隔板与下端盖的间距与管壳的关系为：

H=0.3~0.5D

H为隔板与下端盖的间距，D为管壳内径。

可选地，进气管和出气管从隔板向气室内探出的长度L=1/6H。

可选地，进液孔开在管壳的下部。

可选地，进液孔至少有16个，在管壳下部均布。

可选地，所述抽排管包括具有多节段结构，用于纳入出气管的部分为直管段，直管段的后一级为锥形管段。

可选地，直管段与锥形管段的长度比为1:2.5~3。

可选地，在管壳内的中上部设有一固定板，该固定板固定在管壳壁上，并开有与进气管和出气管过盈或者间隙配合的过孔，并开有用于渗滤液向上通流的通流孔。

可选地，管壳的上端设有吊环或者吊钩。

依据本实用新型的实施例，区别于现有技术仅仅通过两根管实现气提的方案，本实用新型借助于一个管壳构造出一个泵体结构，整体结构的结构可靠性比较好，方便其作为整体收放。相比于U型管结构，本实用新型采用进气管、出气管配合气室的结构取代，其中气室配有第二孔，该第二孔作为清洁孔，相当于为压缩气管提供了第三个口，该第三个口可以用于压缩气管的维护，尤其是清理，相比于单纯的U型管，整体的可维护性非常好。受管壳的约束，出气管与抽排管的配合长度也可以相对稍短，整体装配难度较低，并且出气管与抽排管的位置关系易于保持。

附图说明

图1为依据本实用新型的一种气动排液装置结构示意图。

图中：1.气室，2.隔板，3.进液孔，4.管壳，5.出气管，6.进气管，7.固定板，8.快速接头，9.效应段，10.锥形段，11.接头，12.吊环，13.通流孔，14.清洁口。

具体实施方式

一般而言，现有的垃圾填埋场所用的气提设备一般集成到集气井上，U型管与排液管（即抽排管）配合使用，两者并没有直接的连接，整体稳定性比较差，尤其是U型管，其只在进气管侧固定，只有一个固定点，其余部分悬空，固定位置受到的力非常大。尤其是在其出气管侧喷气的时候，U型管的固定端受到的力会更大，而无法保证其出气管侧与抽排管同轴线。

参照说明附图1，将气提设备的主结构部分整合到一个管壳4内，整体上作为一个部件来用，可维护性会更好，并且便于整体的吊放。相比于传统的U型管配合抽排管使用的结构，传统气提设备不容易整体吊放，在下放过程中容易产生变形，不仅下顺不便，而且一旦气提设备发生变形，在提起时，也不能够顺利取出。

如图1所示的管壳4，整体上是一个管壳结构，其能够对内部部件产生保护作用，使压缩气管与抽排管之间的位置关系易于保持，并且有利于其整体上的下顺或者取出。

需要说明的是，对于管壳结构，以其轴向为长，由于是立式结构，因此其具有确定的上下结构。

管壳4的长度一般控制在800mm以内，以700mm为宜，并且其内径也不易大于75mm。其整体上也不易过长，以保证整体的刚度，避免在下顺时产生变形过量。

此外，关于管壳4，还需要具备一定的重量，以利于其沉入渗滤液液面以下，尽管其开有进液孔3，但相对而言，进液孔3不能开的太大，以避免大块垃圾进入管壳4，因此，在垃圾气动排液装置下顺时，需要克服初期的浮力。

同时，关于下顺，还涉及管壳4的管径，也不易过大，如果过大，也会增大下顺阻力，在管壳4壁厚确定的条件下，管壳4的内径不宜大于75mm。

图中所示的进气管6和出气管5统称为压缩气管，压缩气管的管径优选10mm，以适配管壳4的内径。

公知的，对于气提，其提水效率，取决于压缩气体的流速，在一定范围内，压缩气体速度越快，提水效果就越好。

管壳4是柱形管的两端各配有一个端盖而组配而成，整体上采用焊接结构，对于上端盖和下端盖也可以采用法兰结构，以便于维护。

管壳4整体上是立式的管壳结构，其上端盖开有中心孔及偏置在中心孔一侧的第一孔，下端盖开有第二孔，其中，中心孔用于抽排管的装配，第一孔用于进气管6的装配，第二孔则第二孔适配堵头，以用于下面所述的气室1的清理。

其中的堵头采用丝堵，方便拆卸。

此外，如前所述，管壳4的侧面开有进液孔3，进液孔3孔径相比于现有技术中完全开放的抽排管，能够有效的隔开大块的垃圾，避免堵塞抽排管。

在图1所示的结构中，位于管壳4下端的气室1由隔板2及管壳4的下端盖和泵壳壁封隔而成，气室1主要有以下几个作用：

首先，隔板2可以增加两个固定点，即对进气管6的下端和出气管5的下端进行固定，从而可以提高压缩气管的稳定性（相比于U型管），进而可以提高出气管5与抽排管间的同轴度。

隔板2的存在不再让压缩气管的下端悬空，不会对进气管6的进口固定端产生扭矩而产生挠曲变形，因此，不像U型管那样难以保持与抽排管的同轴度，而是易于保持与抽排管的同轴度。

再者，气室1的存在用于实现进气管6与出气管5在管壳4底部的连通，一些杂质会在气室1处沉积，为气室1提供独立的清洁口14，方便整个压缩气管的清理，可维护性比较好。

在图1所示的结构中，抽排管是两节段结构，位于下面的阶段是柱形阶段，位于上面的阶段为锥形段10，其锥度不大于1:12，且小端在下。图1中的效应段9，用于产生文丘里效应，出气管5探入到效应段9，基于文丘里效应提液。

锥形段10为扩散段，发明人发现，气液基于扩散会产生很大的扰流，从而能够混合的非常均匀，从而可以提高气提效率。

扩散段，即锥形段10的长度相比于效应段9要长一些，以使气液充分混合。一般而言，锥形段10的长度为效应段9长度的2.5倍左右为宜。

在图1所示的结构中，为进气管6配有快速接头8，可以快速与压缩气源的管道连接，也方便拆卸。目前常用的快速接头8是卡套式结构。

优选地，隔板2与下端盖的间距与泵壳的关系为：

H=0.3~0.5D

H为隔板与下端盖的间距，D为泵壳内径。

设计气室1目的是为了连通压缩空气管和方便清洁。如背景技术部分及前述的内容可知，由于渗滤液成分复杂，杂物自然沉降在下方聚集，当采用U型管而非气室的形式时，极易堵塞管道，导致整体设备无法使用。设计气室1是将U型管最下方的管道改为气室1形式，与清洁口14连用。及时清洁气室1，保证设备正常运行。因此，气室1高度不宜过高，过高会对压缩空气有缓冲作用，减少空气流速，造成多余消耗，高度过低则易堵塞。选取气室1的高度为30mm为两方面共同考虑的优选高度。

上段内容侧另外一个侧面表明，当高度过低则易于堵塞，设置气室1而非管段，也在于气室1的大小不受压缩气管自身的限制，可以设置相对较大，从而不容易产生堵塞。

关于清洁口14，其与气室1联动，垃圾气动排液装置并非是一直常开的，而是按现场情况时开时关。当例如空压机等压缩气源不工作，其整体设备是一直泡在垃圾渗滤液中，渗滤液会从抽排管沿出气管5的口部流入气室1，再流入进气管6。

垃圾渗滤液是一种混合液体，包含泥浆、有机物、油膜等很多混合在水中，当压缩气管都填满渗滤液时，渗滤液中的大颗粒混合物会自然沉降，久而久之在下方气室1处会聚集，生物膜有可能会堵住进出口。设计清洁口14用于及时清洁保证设备能循环使用。清洁方法为，将垃圾气动排液装置从集气井下提出，打开下方清洁口14的堵头，用高压水枪向内冲洗，可冲洗气室1以及压缩空气进出口管。

进而，进气管和出气管从隔板向气室内探出的长度L=1/6H，减少死角大小，方便清洗。

关于进液孔3的设置，在一些实施例中，管壳4可以做成网笼结构，进液孔3均匀的分布在管壳4的表面，需要说明的是，这种结构扰流太大，易于使管壳4底部的杂质向上翻涌，不利于渗滤液的抽排，不过可以作为较劣的方案。

在优选的实施例中，如图1所示，进液孔3开在管壳4的下部，可以减小扰流。

在图1所示的结构中，进液孔3至少有16个，在管壳4下部均布，在优选的实施例中，在图1中共竖直地开有四组，每组在一个水平面，在一个管壳4的水平圆周上均置4个。

开孔的标准，由于渗滤液成分不均匀，考虑可能存在堵塞的情况，进液孔3总横截面积应远大于渗滤液排放管横截面积。由于此设备可取出清洗，故不需要特别多的进液孔3，再者多打进液孔3容易增加设备建设成本。

此外进液孔3位于管壳4下方位置也是为了抽渗滤液充分。

一般而言，出气管5与抽排管保持比较好的同轴度，有利于文丘里效应的最大化，显然U型管结构很难做到与抽排管保持良好的同轴度。在图1所示的结构中，出气管5不会受到侧向力或者力矩的干扰，能够保持较好的竖直状态，而易于与效应段9保持较好的同轴度。

此外，出气管5的下端固定在隔板2上，工作状态时，大致呈竖直状态。不过受使用环境的影响，管壳4在下放到位后可能不能维持竖直状态，换言之，出气管5不能保持竖直状态，此时，会因重力的影响，使出气管5与效应段9不在保持良好的同轴度。

有鉴于此，在图1所示的结构中，在管壳4的中上部还设有一个固定板7，固定板7上开孔，以用于进气管6和出气管5的定位，尤其是使出气管5与效应段9保持良好的同轴度。

此外，固定板7上还应开通流孔13，以用于固定板7上下的通流，对此不再赘述。

为了方便设备的下顺，管壳4的上端设有吊环12或者吊钩。

Claims (10)

1.一种气动排液装置，其特征在于，包括：

管壳，为立式结构，管壳的上端配有上端盖，下端配有下端盖；其中，上端盖开有中心孔及偏置在中心孔一侧的第一孔，下端盖开有第二孔，并为第二孔适配堵头；管壳侧面开有进液孔；

隔板，设置在下端盖上方，而与下端盖及管壳壁封隔出气室；

抽排管，与管壳同轴线，并装配在上端盖上，而通过中心孔与管壳内连通；

进气管，自第一孔接入管壳并与气室连通；

出气管，自气室向上穿过中心孔而探入抽排管，并通过气室与进气管连通。

2.根据权利要求1所述的气动排液装置，其特征在于，为进气管配有快速接头。

3.根据权利要求1所述的气动排液装置，其特征在于，隔板与下端盖的间距与管壳的关系为：

H=0.3~0.5D

H为隔板与下端盖的间距，D为管壳内径。

4.根据权利要求3所述的气动排液装置，其特征在于，进气管和出气管从隔板向气室内探出的长度L=1/6H。

5.根据权利要求1所述的气动排液装置，其特征在于，进液孔开在管壳的下部。

6.根据权利要求5所述的气动排液装置，其特征在于，进液孔至少有16个，在管壳下部均布。

7.根据权利要求1所述的气动排液装置，其特征在于，所述抽排管包括具有多节段结构，用于纳入出气管的部分为直管段，直管段的后一级为锥形管段。

8.根据权利要求7所述的气动排液装置，其特征在于，直管段与锥形管段的长度比为1:2.5~3。

9.根据权利要求1所述的气动排液装置，其特征在于，在管壳内的中上部设有一固定板，该固定板固定在管壳壁上，并开有与进气管和出气管过盈或者间隙配合的过孔，并开有用于渗滤液向上通流的通流孔。

10.根据权利要求1所述的气动排液装置，其特征在于，管壳的上端设有吊环或者吊钩。