CN218871522U - 水力旋流装置、滤筒、井、排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了水力旋流装置、旋流筒、滤筒、井、排水系统。水力旋流装置包括旋流筒和滤筒。旋流筒包括第一环形体和第二环形体，第一环形体内部中空，第二环形体的底部通过导流板连接于第一环形体的外侧，第二环形体和导流板构成的流道包括集水区和旋流区，其中，集水区用于连通外部水源，旋流区呈向第一环形体相切的形状；旋流区切向所述第一环形体的一端设置有导流口，导流口与第一环形体的内部连通；滤筒同轴的连通于第一环形体的下端。设置有水力旋流装置的井应用在排水系统用于净化排水系统中的水。

Description

水力旋流装置、滤筒、井、排水系统

技术领域

本实用新型涉及排水领域，特别涉及处理雨水的水力旋流装置、旋流筒、滤筒、井、排水系统。

背景技术

水力旋流装置作为一种水处理装置，其原理主要是利用水旋流分离出水中的漂浮物、悬浮物、颗粒物等杂质。

现有的水力旋流装置应用在排水领域，存在如下问题：1.由于水力旋流装置靠离心力工作，无其他驱动力，水流过小时，旋流效果较差。2.水流过大时，水力旋流装置的处理量低于进水量，会造成水倒流。3.水流过程中，水中垃圾被卡在滤筒的网孔中，造成网孔的堵塞，不利于水的流通。

实用新型内容

本实用新型意在部分的缓解上述问题。

本发明的第一个方面提供一种水力旋流装置。

水力旋流装置包括旋流筒和滤筒。其中，旋流筒包括第一环形体和第二环形体，所述第一环形体内部中空，所述第二环形体的底部通过导流板连接于所述第一环形体的外侧，所述第二环形体和所述导流板构成的流道包括集水区和旋流区，其中，集水区用于连通外部水源，旋流区呈向所述第一环形体相切的形状；旋流区切向所述第一环形体的一端设置有导流口，所述导流口与所述第一环形体的内部连通；滤筒同轴的连通于所述第一环形体的下端。

在上述方案中，第二环形体和导流板构成的流道包括集水区和旋流区，旋流区呈向第一环形体相切的形状，使得水流在集水区向旋流区运动的过程中，水流的截面口径在缩小，使得越靠近导流口处的水压越大，水流从导流口流入第一环形体内部沿第一环形体内部旋流时的速度越大，旋流效果越好，漂浮物越易从第一环形体的顶部排出。水流旋转至滤筒的过程中，由于滤筒的滤网带有网孔，水可以穿过网孔流至滤筒外，悬浮物和颗粒物被挡在滤筒内。

优选的，所述导流板上设置有分界板，所述分界板的两侧分别连接所述第一环形体的外侧和所述第二环形体的内侧，所述分界板位于离开所述旋流区的设定距离使得所述集水区的弧度在预设范围内。在这一优选的方案中，集水区的弧度在预设范围内，所述预设范围为接近180°。限制集水区的容量，更有利于提高导流口处的进水压力，进一步保证水流量较小时，提高水流的旋流效果。

优选的，所述集水区的顶面为开放面，旋流区的顶面设置有盖板。在这一优选的方案中，集水区的空间为开放性空间，旋流区为封闭性空间，水流从集水区到旋流区的空间进行缩限，更有利于提高导流口处的进水压力。

优选的，所述盖板上设置溢流堰。在这一优选的方案中，溢流堰使得集水区的水优选流入旋流区被处理，在集水区的流量过大且超过旋流筒的处理量时，超量的水可以通过溢流堰流走。

优选的，所述集水区上设置拦渣板，拦渣板高于溢流堰。在这一优选的方案中，当水流量过大时，拦渣板有利于将漂浮物垃圾拦截在水力旋流装置中，避免垃圾跟随水流入下游。

优选的，所述导流板下设置挡油板。水在旋流筒中旋流后从滤筒内流向滤筒外，挡油板设置在导流板下，避免水中的油脂跟随水流入下游。

优选的，所述滤筒的网孔规则排列，网孔背向水流方向，所述水流方向是水经所述旋流筒旋流至所述滤筒内的流向。当水从旋流筒旋至滤筒后，由于网孔背向水流方向，水流可以穿过网孔流至滤筒外，同时在水流方向的冲击力下杂质顺向流动不容易卡入网孔中，退一步，即使有杂质卡入网孔，水流方向对垃圾的冲击力有利于将杂质冲出网孔，从而防止网孔堵塞，不利于水流出滤筒外。

可选的，所述滤筒的滤网包括互为反向弯曲的第一边和第二边，第一边和第二边之间具有所述网孔，所述第一边朝向所述滤筒的内面，第二边朝向所述滤筒的外面。从旋流筒旋转至滤筒中的水顺向第一边的过程中，也可以穿过网孔流向滤筒外，杂质中的颗粒物跟随水流动的过程中优先撞击在第一边上，第一边具有一定的倾斜角度，利于颗粒物的减速，有利于其沉淀。

综上所述，本发明的水力旋流装置至少可以达到如下效果之一：1.提升水力旋流装置的旋流效果。2.在实现水力旋流装置的最大处理量后来不及处水可以溢流。 3.有效防止滤筒的堵塞。

本发明的第二个方面，提供旋流筒。

旋流筒，应用在水力旋流装置用于引导水的旋流。旋流筒包括第一环形体和第二环形体，所述第一环形体内部中空，所述第二环形体的底部通过导流板连接于所述第一环形体的外侧，所述第二环形体和所述导流板构成的流道包括集水区和旋流区，其中，集水区用于连通外部水源，旋流区呈向所述第一环形体相切的形状；旋流区切向所述第一环形体的一端设置有导流口，所述导流口与所述第一环形体的内部连通。

上述旋流筒至少可以达到如下效果：提升水旋流速度，应用在水力旋流装置中可以提升水力旋流装置的旋流效果。

本发明的第三个方面，提供滤筒。

滤筒，应用在水力旋流装置中用于过滤水。滤筒的滤网的网孔规则排列，所述滤网应用在水力旋流装置中时，滤网的网孔背向水流方向，所述水流方向是水在水流旋流装置中的滤筒内的旋流方向。

上述滤筒至少达到如下效果：应用在水流旋流装置中可以防止滤筒堵塞。

本发明的第四个方面，提供井。

井，包括井本体和水力旋流装置。井本体，包括进水口、出水口和带有清理孔的井盖；水力旋流装置，如第一方面所述，所述水力旋流装置设置于所述井本体中；水力旋流装置的集水区与所述井本体的进水口连通；水力旋流装置与所述井本体之间的空腔与所述井本体的出水口连通；水力旋流装置的第一环形体的内部与所述井盖的清理孔连通。

在上述方案中，井的井本体和水力旋流装置可以是一体式结构，也可以由砖砌和/或混泥土砌成的井本体与水力旋流装置的组装结构。当井外管道中的水从井体的进水口流入井体后，水进入水力旋流装置的集水区，经旋流区加速流入水力旋流装置的旋流筒，在旋流筒由上向下旋流，继续在滤筒内表面旋流，同时穿过滤筒的网孔溢流至井体的出水口，通过井体的出水口流向下游通道。

可选的，所述井本体为上下双层结构，水力旋流装置位于所述井本体的上层，所述井本体的上层与下层之间设置有连通口，连通口与所述水力旋流装置的滤筒同轴。在这一方案中，杂质被截流在滤筒内，通过连通口收集在井本体的下层，吸污设备通过井盖上的清理孔可以处理沉积在井本体下层的杂质。

可选的，所述井本体包括第一腔体和第二腔体，所述水力旋流装置设置于所述井本体的第一腔体中，第一腔体设置有连通口，连通口与所述水力旋流装置的滤筒同轴，第二腔体呈L型的竖向腔和横向腔，所述横向腔位于所述第一腔体的下端，所述竖向腔中设置有水泵。在这一方案中，通过水泵可以处理沉积在井本体下层的杂质。

本发明的第五个方面，提供排水系统。

排水系统包括如第四方面所述的井。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1，水力旋流装置实施例一立体效果图；

图2，水力旋流装置实施例一中旋转图的俯视效果图；

图3，水力旋流装置实施例一侧视图一；

图4，水力旋流装置实施例一侧视图二；

图5，水力旋流装置实施例一中滤筒的滤网的平铺后俯视效果图；

图6，滤网的网孔角度示意图；

图7，滤网的的一种实施例立体效果图；

图8，滤网网孔单元示意图；

图9，井实施例一立体效果图的局部剖视图；

图10，井实施例一截面效果图；

图11，井实施例二截面效果图；

图12，基于排水管道形式一的井的应用示意图；

图13，基于排水管道形式二的井的应用示意图；

图14，基于排水管道形式三的井的应用示意图；

图15，基于排水管道形式四的井的应用示意图。

附图标记：

旋流筒10，

第一环形体11，

第二环形体12，

分界板121，盖板122，溢流堰123，拦渣板124，挡油板125, 导流板13；

滤筒20，

滤网21,第一边201，第二边202；

井一001，井二002，井30，

井本体31,进水口311，出水口312，

井盖32,清理孔321，连通口33；

水泵40；

挡水装置50；

第一截流设备60；

第二截流设备70；

具体实施方式

下面结合图1至图8详细说明水力旋流装置的一种实施方式。

水力旋流装置包括旋流筒10和滤筒20。旋流筒10包括第一环形体11和第二环形体12。第一环形体11内部中空，外部水源将引入第一环形体的内部，在第一环形体的内部沿其内壁在离心力和重力的作用下由上向下旋流。第二环形体12的底部通过导流板13连接于第一环形体11的外侧，即第一环形体11的外壁、导流板13 的上空间、第二环形体12的内侧可以构成水流通道。第二环形体12和导流板13构成的流道包括集水区A和旋流区B，其中，集水区A用于连通外部水源，旋流区B 呈向第一环形体11相切的形状。旋流区B切向第一环形体11的一端设置有导流口，导流口与第一环形体11的内部连通。滤筒20包括带有网孔的滤网21，滤网设置呈第三环形体，滤筒20同轴的连通于第一环形体11的下端。

结合图1和图2，可以理解为构成旋流区B向第一环形体11相切的形状是第二环形体的一部分。在本申请中环形体不应当局限理解为圆柱体，而是具有一定弧度的形状构成。

本领域技术人员可知第一环形体的作用在于能够提供离心效果。旋流区的效果在于提速水流，进而提升水流在第一环形体中的旋流效果。通过旋流筒，水流在集水区向旋流区运动的过程中，水流的截面口径在缩小，使得越靠近导流口处的水压越大，水流从导流口流入第一环形体内部沿第一环形体内部旋流时的速度越大，旋流效果越好，漂浮物越易从第一环形体的顶部排出。凡是能够实现如上效果，并不局限于附图中示例出的形态。

导流板13上设置有分界板121，分界板121的两侧分别连接第一环形体11的外侧和第二环形体的内侧12，分界板121位于离开旋流区的设定距离使得集水区的弧度在预设范围内，即旋流区A的弧度接近180°为宜。限制集水区的容量，更有利于提高导流口处的进水压力，进一步保证水流量较小时，提高水流的旋流效果。

集水区A的顶面为开放面，旋流区B的顶面设置有盖板122。集水区的空间为开放性空间，旋流区为封闭性空间，水流从集水区到旋流区的空间进行缩限，更有利于提高导流口处的进水压力。在本申请中，盖板122不局限于图中呈现的有一定的倾斜角度，使得旋流区的缩口越来越小，即越靠近导流口，旋流区的过水面的越来越小，导流口处的水压越大，水流在旋流筒内壁的旋流速度越大。

盖板122上设置溢流堰123。由于盖板使得旋流区的空间具有封闭性，但水量过大时，必然一部水不能全部涌入旋流区，设置的溢流堰123使得集水区的水优选流入旋流区被处理，超过旋流筒的处理量的水可以翻过溢流堰流走。

集水区A上设置拦渣板124，拦渣板124高于溢流堰123。当水流量过大时，拦渣板124有利于将漂浮物垃圾拦截在水力旋流装置中，避免垃圾跟随水流入下游。

导流板下设置挡油板125。水在旋流筒10中旋流后从滤筒20内流向滤筒外，挡油板125设置在导流板13下，避免水中的油脂跟随水流入下游。

滤筒20的滤网21的网孔规则排列，网孔背向水流方向，所述水流方向是水经所述旋流筒旋流至所述滤网的流向。结合图6所示，网孔与水流方向具有一定倾斜的角度。当水从旋流筒旋至滤筒后，由于网孔背向水流方向，水流可以穿过网孔流至滤筒外，同时在水流方向的冲击力下杂质顺向流动不容易卡入网孔中，退一步，即使有杂质卡入网孔，水流方向对垃圾的冲击力有利于将杂质冲出网孔，从而防止网孔堵塞，不利于水流出滤筒外。结合图6，若水流的方向是反向的，水流可以穿过网孔，但是杂质也容易穿进网孔，被卡在网孔中。在本申请中滤筒不局限于图中所示的圆柱体，也可以是类似于锥形体的形态，即从滤筒与旋流筒的连接处到远离与旋流筒的连接处，滤筒的半径是增大的。

结合图7示出了滤网的一种实现方式，滤网包括互为反向弯曲的第一边201和第二边202，第一边201和第二边202之间具有网孔，水流背向网孔流动时，杂质不易卡入网孔，水流反向运动时，杂质易卡入网孔。滤网在水力旋流装置中使用时，应当使得滤网的第一边201朝向滤筒的内面，第二边朝向滤筒的外面。第一边和第二边之间的网孔背向水旋流方向，其排列形状类似于鱼鳞结构。从旋流筒旋转至滤筒中的水顺向第一边的过程中，也可以穿过网孔流向滤筒外，杂质中的颗粒物跟随水流动的过程中优先撞击在第一边上，第一边具有一定的倾斜角度，利于颗粒物的减速，有利于其沉淀。

综上所述，本实用新型的水力旋流装置至少可以达到如下效果之一：1.提升水力旋流装置的旋流效果。2.在实现水力旋流装置的最大处理量后来不及处水可以溢流。3.有效防止滤筒的堵塞。

下面结合图9至图11说明井的实施方式。

井的实施例一

结合图9和图10，井001包括井本体31和水力旋流装置。井本体31，包括进水口311、出水口312和带有清理孔321的井盖32。其中井的进水口、出水口，可以是井本体外部上开设有与排水管道连通的孔，也可以是井本体设置有与排水管道连通的管状结构。水力旋流装置设置于井本体31中；水力旋流装置的集水区与井本体31的进水口311连通；水力旋流装置与井本体31之间的空腔与井本体31的出水口312连通；水力旋流装置的第一环形体的内部与井盖的清理孔连通。

在实施一种的井的井本体和水力旋流装置可以是一体式结构，也可以由砖砌和/或混泥土砌成的井本体与水力旋流装置的组装结构。当井外管道中的水从井体的进水口流入井体后，水进入水力旋流装置的集水区，经旋流区加速流入水力旋流装置的旋流筒，在旋流筒由上向下旋流，继续在滤筒内表面旋流，同时穿过滤筒的网孔溢流至井体的出水口，通过井体的出水口流向下游通道。在这一过程中，水进入水力旋流装置后被处理，使得大部分杂质停留在井内，水被净化后流向下游通道。

井本体为上下双层结构，水力旋流装置位于井本体31的上层，井本体的上层与下层之间设置有连通口33，连通口33与水力旋流装置的滤筒同轴。在这一方案中，杂质被截流在滤筒内，通过连通口收集在井本体的下层，吸污设备通过井盖上的清理孔可以处理沉积在井本体下层的杂质。

井的实施例二

如图11中所述，井002包括井本体31和水力旋流装置。井本体包括第一腔体和第二腔体，水力旋流装置设置于井本体的第一腔体中，第一腔体设置有连通口，连通口与水力旋流装置的滤筒同轴，第二腔体呈L型的竖向腔C和横向腔D，横向腔C位于第一腔体的下端，竖向腔D中设置有水泵40。在这一方案中，通过水泵40 可以处理沉积在井本体下层的杂质。

结合图12至15是井在排水系统中应用。

在排水系统中存在分流制管网、混流制管网和合流制管网。

如图12所示是井应用在分流制管网系统中的一种实例。分流制管网中雨水管和污水管发挥各自的功能，即雨水管主要输送雨水，污水管主要输送污水，及雨水和污水采用不同的管路进行输送。该管网系统中，井001的进水管道和出水管道均与雨水管连通，并在雨水管中设置挡水装置50，挡水装置介于井的进水管道和出水管道之间，使得雨水管中的雨水被挡水装置50拦入井的进水口，由井中的水力旋流装置净化后再排出流向下游。在一个雨水管的支路中，可以至少设置一个处理井，通过增加井的数量可以增加雨水净化量。

如图13所示是井应用在混流制管网系统中与其他设备组合使用的一种实施例。混流制管网中雨水管和污水管存在混接的情况，即雨水管和污水管有交叉汇入的情况。通常在混流排水管网中需要增加截流设备对管道进行改造，使得雨水和污水能够重新分道流动。该管网系统中，雨水管连通井，在降雨初期，第一截流设备60关闭雨水管，第二截流设备70打开污水管，即初期雨水排向污水管。在降雨一段时间后，第二截流设备70关闭污水管，第一截流设备60打开雨水管，中后期雨水引流至井001中处理后再回到雨水管流向下游。

如图14所示是井应用在合流制管网系统中与其他设备组合使用的一种实施例。合流制管网系统中，雨水和污水的输送共用通道，通常在管网中需要增加调蓄池和截流设备对管道进行改造，使得雨水和污水错时分流。该管网系统中，管道连通井，第一截流设备60使得雨水或者污水优先流入井002中，经处理后净化的水由井的出水口排向下游，沉积在井内的杂质由水泵40抽向污水处理厂。

如图15所示是井的另一种应用方式，相邻的多条管道中的水可以连通至井002中，由井002集中处理。

总而言之，具有水力旋流装置的井应用在排水系统中都是以净化水为目的，本实用新型不再一一穷举。

Claims (13)

1.水力旋流装置，其特征在于，包括：

旋流筒，包括第一环形体和第二环形体，所述第一环形体内部中空，所述第二环形体的底部通过导流板连接于所述第一环形体的外侧，所述第二环形体和所述导流板构成的流道包括集水区和旋流区，其中，集水区用于连通外部水源，旋流区呈向所述第一环形体相切的形状；旋流区切向所述第一环形体的一端设置有导流口，所述导流口与所述第一环形体的内部连通；

滤筒，同轴的连通于所述第一环形体的下端。

2.如权利要求1所述的水力旋流装置，其特征在于：所述导流板上设置有分界板，所述分界板的两侧分别连接所述第一环形体的外侧和所述第二环形体的内侧，所述分界板位于离开所述旋流区的设定距离使得所述集水区的弧度在预设范围内。

3.如权利要求1所述的水力旋流装置，其特征在于：所述集水区的顶面为开放面，旋流区的顶面设置有盖板。

4.如权利要求3所述的水力旋流装置，其特征在于：所述盖板上设置溢流堰。

5.如权利要求4所述的水力旋流装置，其特征在于：所述集水区上设置拦渣板，所述拦渣板高于所述溢流堰。

6.如权利要求1所述的水力旋流装置，其特征在于：所述导流板下设置挡油板。

7.如权利要求1所述的水力旋流装置，其特征在于：所述滤筒的网孔规则排列，网孔背向水流方向，所述水流方向是水经所述旋流筒旋流至所述滤筒内的流向。

8.如权利要求7所述的水力旋流装置，其特征在于：所述滤筒的滤网包括互为反向弯曲的第一边和第二边，第一边和第二边之间具有所述网孔，所述第一边朝向所述滤筒的内面，第二边朝向所述滤筒的外面。

9.滤筒，应用在如权利要求1-8任意一项所述的水力旋流装置中用于过滤水，其特征在于：所述滤筒的滤网的网孔规则排列，所述滤网应用在水力旋流装置中时，滤网的网孔背向水流方向，所述水流方向是水在水流旋流装置中的滤筒内的旋流方向。

10.井，其特征在于，包括：

井本体，包括进水口、出水口和带有清理孔的井盖；

水力旋流装置，如权利要求1至8任意一项所述，所述水力旋流装置设置于所述井本体中；水力旋流装置的集水区与所述井本体的进水口连通；水力旋流装置与所述井本体之间的空腔与所述井本体的出水口连通；水力旋流装置的第一环形体的内部与所述井盖的清理孔连通。

11.如权利要求10所述的井，其特征在于：所述井本体为上下双层结构，水力旋流装置位于所述井本体的上层，所述井本体的上层与下层之间设置有连通口，连通口与所述水力旋流装置的滤筒同轴。

12.如权利要求10所述的井，其特征在于：所述井本体包括第一腔体和第二腔体，所述水力旋流装置设置于所述井本体的第一腔体中，第一腔体设置有连通口，连通口与所述水力旋流装置的滤筒同轴，第二腔体呈L型的竖向腔和横向腔，所述横向腔位于所述第一腔体的下端，所述竖向腔中设置有水泵。

13.排水系统，其特征在于，包括：

井；如权利要求10至12任意一项所述。

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