CN220521296U - 一种正负压联动吸注排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及排水技术领域，且公开了一种正负压联动吸注排水系统，包括压缩机，压缩机一侧设有真空泵，真空泵一侧设有负压气罐，压缩机一侧设有正压气罐，正压气罐一侧设有切换阀，切换阀一侧设有储水罐，储水罐底部一侧连通有吸水管，吸水管上安装有第二单向阀，储水罐内部安装有压力传感器，储水罐顶部一侧插入有排水管，排水管上安装有第一单向阀，压缩机表面安装有第一控制器，本排水系统安装使用简便，自动化程度高且有效作业时间长，将设备和管路连接完成，设置工作参数后可实现自动运转，无需人工干预，大幅提高抽排水效果；设备耐用性强，可重复利用，减少设备重复购置；安全性高，功耗低，节约排水的运行成本。

Description

一种正负压联动吸注排水系统

技术领域

本实用新型涉及排水技术领域，具体为一种正负压联动吸注排水系统。

背景技术

软土地层中大多数土层含水量高，强度低，需通过抽取土层中地下水降低土体含水量，改善土体的工程性能，常规抽水工艺多在抽水井内下入潜水电泵，通过潜水电泵电机驱动叶轮转动降井内地下水排出井外。

实践证明，常规抽水工艺存在以下几点不足：

(1)潜水电泵电缆入水，存在漏电安全风险；

(2)当土层向井内汇水慢时，井内地下水抽干后潜水电泵易干烧损坏；

(3)单井单泵，耗电量大。

以上不足将进一步制约常规抽水工艺在大型地下工程中地下水控制的应用，带来工程管理过程中的安全风险，并降低抽水效果，增加工程成本和能耗，为此，提出一种正负压联动吸注排水系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种正负压联动吸注排水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种正负压联动吸注排水系统，包括压缩机，所述压缩机一侧设有真空泵，所述真空泵一侧设有负压气罐，所述压缩机一侧设有正压气罐，所述正压气罐一侧设有切换阀，所述切换阀一侧设有储水罐，所述储水罐底部一侧连通有吸水管，所述吸水管上安装有第二单向阀，所述储水罐内部安装有压力传感器，所述储水罐顶部一侧插入有排水管，所述排水管上安装有第一单向阀，所述压缩机表面安装有第一控制器，所述真空泵表面安装有第三控制器，所述切换阀表面分别安装有控制面板和第二控制器。

作为优选，上述压缩机出气端连通有第四气管，所述第四气管的一端连通于正压气罐的进气端。

作为优选，上述真空泵进气端连通有第五气管，所述第五气管的一端连通于负压气罐的出气端。

作为优选，上述正压气罐出气端连通有第一气管，所述负压气罐进气端连通有第三气管。

作为优选，上述切换阀一端连通有第二气管，所述第二气管的一端连通于储水罐的内侧，所述第一气管与第三气管的一端分别与切换阀的一端相连通。

作为优选，上述压力传感器输出端电性连接于第二控制器的输入端，所述控制面板输出端电性连接于第二控制器的输入端，所述第二控制器输出端分别电性连接于第一控制器和第三控制器的输入端，所述第一控制器输出端电性连接于压缩机的输入端，所述第三控制器输出端电性连接于真空泵的输入端。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

一、通过在正压气罐一侧的第二气管安装多个储水罐，将多个储水罐放置在地下水井中，可以对多个地下水井进行排水，同时通过正压和负压进行排水，避免潜水泵排水漏电的风险，并且彻底解决了使用潜水电泵干烧损坏问题，使用正压和负压实现不间断排水，有效排水时间比常规抽水工艺提高约2～3倍，并且平均功耗降低约30％。

二、本排水系统安装使用简便，自动化程度高且有效作业时间长，将设备和管路连接完成，设置工作参数后可实现自动运转，无需人工干预，大幅提高抽排水效果；设备耐用性强，可重复利用，减少设备重复购置；安全性高，功耗低，节约排水的运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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为本实用新型的系统连接示意图；

图2为本实用新型的储水罐立体示意图。

附图标记说明：1、压缩机；2、第一控制器；3、第一气管；4、第一单向阀；5、储水罐；6、排水管；7、吸水管；8、第二单向阀；9、压力传感器；10、第二气管；11、控制面板；12、第二控制器；13、切换阀；14、第三气管；15、第三控制器；16、真空泵；17、负压气罐；18、正压气罐；19、第四气管；20、第五气管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种正负压联动吸注排水系统，包括压缩机1，压缩机1一侧设有真空泵16，真空泵16一侧设有负压气罐17，压缩机1一侧设有正压气罐18，正压气罐18一侧设有切换阀13，切换阀13一侧设有储水罐5，储水罐5底部一侧连通有吸水管7，吸水管7上安装有第二单向阀8，储水罐5内部安装有压力传感器9，随着储水罐5内空气排出、水进入储水罐5并逐渐充满储水罐5，压力传感器9压力先下降后回升，呈“V”字型变化；当压力传感器9压力回升至在预设的负压保持时间内基本恒定时，第二控制器12判定储水罐5内已充满水，自动控制切换阀13与正压气罐18装置连通，并发送指令启动压缩机1工作、真空泵16待机，储水罐5顶部一侧插入有排水管6，排水管6上安装有第一单向阀4，压缩机1表面安装有第一控制器2，真空泵16表面安装有第三控制器15，切换阀13表面分别安装有控制面板11和第二控制器12。

压缩机1出气端连通有第四气管19，第四气管19的一端连通于正压气罐18的进气端，真空泵16进气端连通有第五气管20，第五气管20的一端连通于负压气罐17的出气端，正压气罐18出气端连通有第一气管3，负压气罐17进气端连通有第三气管14，切换阀13一端连通有第二气管10，第二气管10的一端连通于储水罐5的内侧，第一气管3与第三气管14的一端分别与切换阀13的一端相连通，当负压气罐17和正压气罐18连接多个切换阀13时，第一控制器2和第三控制器15会对接收到的压力传感器9信号进行逻辑判断，确保每个储水罐5的吸注工作状态正常；例如第二控制器12给压缩机1或真空泵16发送指令A——“14:30:00延时60s待机”，第二控制器12给压缩机1或真空泵16发送指令B——“14:30:30延时60s待机”；压缩机1或真空泵16会根据两条指令判断，并按指令B继续保持压缩机1或真空泵16继续工作至14:31:30才进入待机。上述指令的判断与执行仅用于控制压缩机1或真空泵16的工作状态，并不影响储水罐5的吸、注工作。

压力传感器9输出端电性连接于第二控制器12的输入端，随着高压空气输入储水罐5排出水，储水罐5中压力传感器9压力先增大后下降，呈“倒V”字型变化；当压力传感器9压力下降至预设的正压保持时间内基本恒定时，第二控制器12判定储水罐5内水已排空，自动控制切换阀13与负压气罐17连通，并发送指令启动真空泵16工作、压缩机1待机，控制面板11输出端电性连接于第二控制器12的输入端，第二控制器12输出端分别电性连接于第一控制器2和第三控制器15的输入端，第一控制器2输出端电性连接于压缩机1的输入端，第三控制器15输出端电性连接于真空泵16的输入端。

第一控制器2和第三控制器15的型号为：FX2N-32MR；

第二控制器12的型号为：S7-200。

工作原理：当需要抽取土层中地下水降低土体含水量，改善土体的工程性能时，首先将储水罐5放入地下水井中，在排水系统连接后，默认设置为负压气罐17与储水罐5连通状态，真空泵16工作使得负压气罐17内部产生负压，并抽空储水罐5内空气，将井中地下水吸水管7吸入储水罐5直至充满，此时压力传感器9感到受水压后，输出信号给第二控制器12，此时第二控制器12控制切换阀13，断开负压气罐17与储水罐5的连通状态，使得正压气罐18与储水罐5相连通，压缩机1工作将正压气罐18内部冲入空气，使得正压气罐18内部产生一定的压力，正压气罐18往储水罐5内注入压缩空气，将储水罐5内的水经排水管6排出直至排空，储水罐5内的地下水排空后，压力传感器9感受不到水压后，第二控制器12控制切换阀13，继续使得负压气罐17与储水罐5相连通，并进行抽气吸水，如此循环往复工作直至排空地下水井内地下水为止；

同时可以在正压气罐18一侧的第二气管10安装多个储水罐5，将多个储水罐5放置在地下水井中，可以对多个地下水井进行排水，同时通过正压和负压进行排水，避免潜水泵排水漏电的风险，并且彻底解决了使用潜水电泵干烧损坏问题，使用正压和负压实现不间断排水，有效排水时间比常规抽水工艺提高约2～3倍，并且平均功耗降低约30％，本排水系统安装使用简便，自动化程度高且有效作业时间长，将设备和管路连接完成，设置工作参数后可实现自动运转，无需人工干预，大幅提高抽排水效果；设备耐用性强，可重复利用，减少设备重复购置；安全性高，功耗低，节约排水的运行成本。

至此，已经结合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各零部件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

本领域技术人员可以理解，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本实用新型中。特别地，在不脱离本实用新型精神和教导的情况下，本实用新型的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本实用新型的范围。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种正负压联动吸注排水系统，包括压缩机(1)，其特征在于：所述压缩机(1)一侧设有真空泵(16)，所述真空泵(16)一侧设有负压气罐(17)，所述压缩机(1)一侧设有正压气罐(18)，所述正压气罐(18)一侧设有切换阀(13)，所述切换阀(13)一侧设有储水罐(5)，所述储水罐(5)底部一侧连通有吸水管(7)，所述吸水管(7)上安装有第二单向阀(8)，所述储水罐(5)内部安装有压力传感器(9)，所述储水罐(5)顶部一侧插入有排水管(6)，所述排水管(6)上安装有第一单向阀(4)，所述压缩机(1)表面安装有第一控制器(2)，所述真空泵(16)表面安装有第三控制器(15)，所述切换阀(13)表面分别安装有控制面板(11)和第二控制器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种正负压联动吸注排水系统，其特征在于：所述压缩机(1)出气端连通有第四气管(19)，所述第四气管(19)的一端连通于正压气罐(18)的进气端。

3.根据权利要求1所述的一种正负压联动吸注排水系统，其特征在于：所述真空泵(16)进气端连通有第五气管(20)，所述第五气管(20)的一端连通于负压气罐(17)的出气端。

4.根据权利要求2所述的一种正负压联动吸注排水系统，其特征在于：所述正压气罐(18)出气端连通有第一气管(3)，所述负压气罐(17)进气端连通有第三气管(14)。

5.根据权利要求4所述的一种正负压联动吸注排水系统，其特征在于：所述切换阀(13)一端连通有第二气管(10)，所述第二气管(10)的一端连通于储水罐(5)的内侧，所述第一气管(3)与第三气管(14)的一端分别与切换阀(13)的一端相连通。

6.根据权利要求1所述的一种正负压联动吸注排水系统，其特征在于：所述压力传感器(9)输出端电性连接于第二控制器(12)的输入端，所述控制面板(11)输出端电性连接于第二控制器(12)的输入端，所述第二控制器(12)输出端分别电性连接于第一控制器(2)和第三控制器(15)的输入端，所述第一控制器(2)输出端电性连接于压缩机(1)的输入端，所述第三控制器(15)输出端电性连接于真空泵(16)的输入端。