CN219300201U - 用于消除水锤现象的装置及具有其的进排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及进排水系统领域，公开了一种用于消除水锤现象的装置及具有其的进排水系统，所述装置包括密封罐(6)和连接于该密封罐(6)底部并能够将该密封罐(6)的内腔连通至进排水管路(4)的水封弯管(9)，该水封弯管(9)的至少部分管段相对该管段的两端向下弯曲以能够存蓄用于封闭所述密封罐(6)的内腔的水。本实用新型的用于消除水锤现象的装置能够利用水封弯管存蓄用于水封密封罐的内腔的水，从而保持密封罐内的空气量不变，在进排水管路开始或停止进排水的瞬间，通过使得密封罐内的空气压缩或膨胀而吸收水流惯性导致的水压变化，避免空气外溢导致的无法可靠吸收水锤能量的问题。

Description

用于消除水锤现象的装置及具有其的进排水系统

技术领域

本实用新型涉及进排水系统，具体地涉及一种用于消除水锤现象的装置。在此基础上，本实用新型还涉及包括该装置的进排水系统。

背景技术

为了便于水流顺畅流动，进排水管道通常设置为具有光滑的内壁。然而，当水流急剧变化时，水流在进排水管道内产生振动和冲击，对罐壁和阀门等产生压力，称为“水锤现象”(或水锤效应)。

例如，在由阀门开闭控制水流通断的进排水系统中，当打开的阀门突然关闭时，水流对阀门及管壁产生的压力在惯性作用下迅速达到最大，产生一定的破坏作用，即为正水锤；当关闭的阀门突然打开时，水流流出在管道内形成一定负压作用，即为负水锤。在自动排水系统中，当水位到达设定排水水位时，水泵会自动启动，单向阀打开，开始排水；当水位下降到某一设定值时，水泵自动停止排水，单向阀关闭，如此反复动作实现自动排水功能。在此自动排水系统中，因水泵启动排水时，管道内部水压突然升高；当排水结束时，水泵停止，管道内部水压又突然降低。在此过程中，因管道内部水流变化急剧，所以会造成水锤现象，即在水泵启停时管道会出现振动、冲击的现象。

为此，需要设置水锤消除装置，以消除这种振动、冲击现象，避免出现管道破裂漏水等异常。现有水锤消除装置通常需要向水锤吸收器内充气或进行其他补充能量的动作，或者水锤吸收器在使用过程中内部空气外溢导致无法良好地吸收水锤能量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的水锤消除装置不可靠的问题，提供一种用于消除水锤现象的装置，该装置无需充气，能够可靠地消除进排水管路内部压力的急剧变化，减小管壁和阀门等的振动和冲击。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种用于消除水锤现象的装置，包括密封罐和连接于该密封罐底部并能够将该密封罐的内腔连通至进排水管路的水封弯管，该水封弯管的至少部分管段相对该管段的两端向下弯曲以能够存蓄用于封闭所述密封罐的内腔的水。

优选地，沿向下方向，所述密封罐的内腔在底部位置渐缩，所述水封弯管连接于该密封罐的最底端。

优选地，所述水封弯管的一端从所述密封罐的最底端竖直向下延伸，另一端水平延伸并能够连接至所述进排水管路，且该另一端在高度方向与所述密封罐的最底端平齐。

优选地，所述水封弯管的远离所述密封罐的一端具有用于连接所述进排水管路的法兰。

优选地，所述密封罐的侧壁上连接有水位观察管，该水位观察管的两端分别连接至所述密封罐侧壁的不同高度位置处。

优选地，所述密封罐底部具有多个支撑脚。

本实用新型的第二方面提供一种进排水系统，该进排水系统包括进排水管路和上述用于消除水锤现象的装置，所述水封弯管的远离所述密封罐的一端旁通连接至所述进排水管路。

优选地，所述进排水管路上设有三通管接头，所述水封弯管通过该三通管接头连通所述进排水管路。

优选地，该进排水系统具有用于驱动水通过所述进排水管路流动的水泵。

优选地，所述进排水管路上设有能够打开和截止的阀门。

通过上述技术方案，本实用新型的用于消除水锤现象的装置能够利用水封弯管存蓄用于水封密封罐的内腔的水，从而保持密封罐内的空气量不变，在进排水管路开始或停止进排水的瞬间，通过使得密封罐内的空气压缩或膨胀而吸收水流惯性导致的水压变化，避免空气外溢导致的无法可靠吸收水锤能量的问题。

附图说明

图1是根据本实用新型一种优选实施方式的用于消除水锤现象的装置在水泵停止状态下的使用状态图；

图2是图1中的装置在水泵启动时的使用状态图。

附图标记说明

1-水泵；2-阀门；3-三通管接头；4-进排水管路；5-法兰；6-密封罐；7-水位观察管；8-支撑脚；9-水封弯管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

参照图1和图2所示，根据本实用新型一种优选实施方式的用于消除水锤现象的装置，包括密封罐6和连接于该密封罐6底部的水封弯管9，该水封弯管9设置为能够将密封罐6的内腔连通至进排水管路4。其中，水封弯管9具有向下弯曲的管段，如在图示优选实施方式中，其靠近密封罐6的部分形成为U形弯曲，则该部分管段相对其两端向下弯曲，由此能够存蓄用于封闭密封罐6的内腔的水。

此处所述“存蓄”用于封闭密封罐6的内腔的水是指在将其应用于进排水系统中时，无论进排水管路4中的水流如何变化，如启停水泵1前后，向下弯曲的管段中始终存留有水，这部分水能够保持密封罐6封闭，以保持其内腔中的空气量不变。

由此，在图示进排水系统中，如图1所示地，在水泵1停止的瞬间及之后，水封弯管9的靠近进排水管路4的管段内的水可能在水锤负压作用下被吸入进排水管路4中，但由于其向下弯曲的管段部分能够存蓄一部分水，保持密封罐6的内腔封闭，从而水锤效应可以通过使得该内腔中的空气膨胀而补偿进排水管路4中减小的压力；如图2所示地，在水泵1启动的瞬间，进排水管路4内的水压突然增大，一部分水(包括存蓄于水封弯管9内的水)通过水封弯管9压入密封罐6内，该密封罐6内的空气被压缩，吸收进排水管路4内的部分压力，密封罐6内水位随着压力的增大而上升，直至密封罐6内的压力与进排水管路4内的水压一致后，保持稳定水位。

因此，本实用新型的用于消除水锤现象的装置能够利用水封弯管9存蓄用于水封密封罐6的内腔的水，从而保持密封罐6内的空气量不变，在进排水管路4开始或停止进排水的瞬间，通过使得密封罐6内的空气压缩或膨胀而吸收水流惯性导致的水压变化，避免空气外溢导致的无法可靠吸收水锤能量的问题。

为了充分利用密封罐6内部的空间容纳空气，以能够较好地吸收水锤效应带来的能量冲击，水封弯管9可以连接于密封罐6的最底端，以在工作过程中能够完全排出密封罐6内腔中的水，仅在水封弯管9内存蓄少量水封闭该内腔即可。为此，密封罐6的内腔可以在底部位置渐缩，如形成为图示的弧形底壁。在其他替代实施方式中，该内腔还可以形成为锥形底壁等。

进一步地，图示优选实施方式在密封罐6的底端形成有连通水封弯管9的开口，该水封弯管9从该开口处竖直向下延伸，并经过U形弯曲后，沿水平延伸为与进排水管路4连接。其中，该水平延伸的部分在高度方向与密封罐6的最底端平齐。由此，如图1所示，在水泵1停止状态下，密封罐6内充满空气，且气压与大气压基本相等。当启停水泵1时，仅需该部分空气压缩或膨胀即可吸收水锤能量，避免能量吸收水平过高或过低导致进排水管路4内明显水锤现象残留。

在密封罐6的侧壁上，可以连接有水位观察管7，该水位观察管7可以设置为具有透明部分，以便于观察密封罐6内腔中的水位，必要时可以向密封罐6内充气(考虑密封罐6可能因密封性不足而存在漏气)。其中，水位观察管7的两端分别连接密封罐6的侧壁的不同高度位置处，以能够在具有一定高度水位时，该水位观察管7能够真实反映密封罐6内的水位高度，如图2所示。

密封罐6的底部可以设置有多个支撑脚8，如三个，以便通过如地脚螺栓等固定于地面，避免因水压冲击而振动。在其他实施方式中，密封罐6还可以根据需要以其他方式固定，如利用环绕周壁设置的束带固定于其他部件或结构。

密封罐6的容积、材质和水封弯管9的直径或长度等参数可以根据进排水管路4的通流截面积、水泵1的功率等因素确定。例如，在水流量较大的场景中，密封罐6可以设置为具有较大容积，以便吸收较大的水锤冲击能量等。

为了便于连接进排水管路4，可以在水封弯管9的远离密封罐6的一端设置法兰5等连接结构。在图示优选实施方式的进排水系统中，进排水管路4上设有三通管接头3，其中旁通接头连接的管路的自由端也设有法兰，从而能够通过螺栓完成本实用新型的装置在进排水系统中的对接。

本实用新型还提供一种具有上述用于消除水锤现象的装置的进排水系统，包括进排水管路4，用于消除水锤现象的装置的水封弯管9的远离密封罐6的一端旁通连接至该进排水管路4。根据进排水需求，该进排水系统还可以具有用于驱动水通过进排水管路4流动的水泵1，以及/或者，设置于进排水管路4上的能够打开和截止的阀门2等。此处阀门2可以为单向阀，从而与水泵1配合使用，构成自动排水系统。

本实用新型利用空气的可压缩性和空气不溶于水的原理以及水的密度要远大于空气的物理性质，利用水封原理，确保密封罐内的空气不会与外界连通。在不考虑漏气的情况下，密封罐内的空气量不会发生变化，当水泵启动时，流速急剧升高，进排水管路内部的压力会突然变大，此时在水压的作用下，密封罐内的空气会被压缩，水位会随着压力的增大而上升，直到密封罐内的压力与进排水管路内的水压一致时保持稳定水位，此过程能够吸收进排水管路中的一部分的压力，使进排水管路内部的压力不会突然增大；当水泵停止时，流速急剧降低，进排水管路内部的压力会突然变小，此时因进排水管路内压力减小，密封罐内被压缩的空气会逐渐恢复原来的体积和密度，水位会随之下降，直到密封罐内的压力与进排水管路内的水压一致时保持稳定水位，此过程能够释放一部分的压力以补偿进排水管路内减小的压力，使进排水管路内部压力不会突然减小。通过密封罐内部的空气压缩、释放来吸收和消除进排水管路内部的水流急剧变化造成的冲击和振动，达到消除水锤现象的效果。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于消除水锤现象的装置，其特征在于，包括密封罐(6)和连接于该密封罐(6)底部并能够将该密封罐(6)的内腔连通至进排水管路(4)的水封弯管(9)，该水封弯管(9)的至少部分管段相对该管段的两端向下弯曲以能够存蓄用于封闭所述密封罐(6)的内腔的水。

2.根据权利要求1所述的用于消除水锤现象的装置，其特征在于，沿向下方向，所述密封罐(6)的内腔在底部位置渐缩，所述水封弯管(9)连接于该密封罐(6)的最底端。

3.根据权利要求2所述的用于消除水锤现象的装置，其特征在于，所述水封弯管(9)的一端从所述密封罐(6)的最底端竖直向下延伸，另一端水平延伸并能够连接至所述进排水管路(4)，且该另一端在高度方向与所述密封罐(6)的最底端平齐。

4.根据权利要求1所述的用于消除水锤现象的装置，其特征在于，所述水封弯管(9)的远离所述密封罐(6)的一端具有用于连接所述进排水管路(4)的法兰(5)。

5.根据权利要求1所述的用于消除水锤现象的装置，其特征在于，所述密封罐(6)的侧壁上连接有水位观察管(7)，该水位观察管(7)的两端分别连接至所述密封罐(6)侧壁的不同高度位置处。

6.根据权利要求1所述的用于消除水锤现象的装置，其特征在于，所述密封罐(6)底部具有多个支撑脚(8)。

7.一种进排水系统，其特征在于，该进排水系统包括进排水管路(4)和根据权利要求1至6中任意一项所述的用于消除水锤现象的装置，所述水封弯管(9)的远离所述密封罐(6)的一端旁通连接至所述进排水管路(4)。

8.根据权利要求7所述的进排水系统，其特征在于，所述进排水管路(4)上设有三通管接头(3)，所述水封弯管(9)通过该三通管接头(3)连通所述进排水管路(4)。

9.根据权利要求7所述的进排水系统，其特征在于，该进排水系统具有用于驱动水通过所述进排水管路(4)流动的水泵(1)。

10.根据权利要求7所述的进排水系统，其特征在于，所述进排水管路(4)上设有能够打开和截止的阀门(2)。

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