本發(fā)明涉及一種污水處理領(lǐng)域，尤其是一種機械式間歇運行虹吸排水裝置。

背景技術(shù)：

在污水處理領(lǐng)域中，其往往會將虹吸排水應(yīng)用于雨水的收集排放、沉淀池的出水排放等場景。虹吸排水裝置可實現(xiàn)排水對象內(nèi)的液位增高時，通過虹吸作用將其導(dǎo)入至待處理對象之中進(jìn)行沖洗等處理?，F(xiàn)有的虹吸排水裝置均為被動虹吸處理，即當(dāng)排水對象滿足液位要求時即可觸發(fā)虹吸排水，其排水過程無法進(jìn)行有效控制，故在排水對象內(nèi)持續(xù)液流較大的情況下極易出現(xiàn)反復(fù)排水或沖刷，其所造成的過多的排水量易于使得待處理對象的處理效果受到影響。針對以上現(xiàn)象，基于常規(guī)控制思路往往會增設(shè)電磁閥、繼電器、供電設(shè)備等以構(gòu)建控制系統(tǒng)，其不僅會增加裝置的制造以及搭建成本，亦會使得其后期使用過程中裝置的整體可靠性和使用壽命下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種虹吸排水裝置，其可在不引入主動驅(qū)動部件的前提下實現(xiàn)虹吸排水裝置的間歇運行，進(jìn)而確保虹吸排水裝置工作對象的處理效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種機械式間歇運行虹吸排水裝置，其包括有虹吸上升管道與虹吸下降管道，虹吸上升管道套裝在虹吸下降管道的上端；所述虹吸上升管道的上端部設(shè)置有通氣端口，其與虹吸下降管道彼此相對，所述通氣端口之中設(shè)置有彈簧蓋板，彈簧蓋板之上懸掛有承載容器，承載容器延伸至虹吸下降管之中，承載容器的底端部設(shè)置有導(dǎo)流孔。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述虹吸上升管道的管徑為200至600mm，虹吸下降管道的管徑為70至550mm。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述虹吸上升管道的下端部與虹吸下降管道的上端部之間的高度差為400至1200mm。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述虹吸上升管道之中，通氣端口的直徑經(jīng)由虹吸上升管道內(nèi)部向其外部逐漸降低，所述通氣端口之中設(shè)置有采用環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性端體，其采用橡膠材質(zhì)制成，彈性端體的徑向截面采用三角結(jié)構(gòu)；所述彈性端體包括有連接至通氣端口端面之上的第一端面，以及與通氣端口軸線彼此相對的第二端面，彈性端體的第一端面與通氣端口的端面之間設(shè)置有采用中空結(jié)構(gòu)的壓縮腔室；所述彈簧蓋板包括有設(shè)置于通氣端口的下端的蓋板本體，蓋板本體通過彈性彈簧連接至通氣端口之上，蓋板本體的上端設(shè)置有連接端體，連接端體的直徑經(jīng)由虹吸上升管道內(nèi)部向其外部逐漸升高。

采用上述技術(shù)方案，其可使得彈簧蓋板相對于虹吸上升管道進(jìn)行連接過程中，可在通過彈性彈簧實現(xiàn)彈性連接處理的同時，亦可通過蓋板本體上端的連接端體與彈性端體之間形成的相互支撐處理以對于蓋板本體連同懸掛于蓋板本體之上的承載容器進(jìn)行輔助連接。當(dāng)彈簧蓋板所懸掛的承載容器內(nèi)因液流的注入而下沉?xí)r，連接端體亦隨之得以向下運動，連接端體的側(cè)端面對于彈性端體的第二端面產(chǎn)生壓力，致使彈性端體在上述壓力作用下朝向第一端面進(jìn)行運動，進(jìn)而迫使壓縮腔室得以壓縮，以致使彈性端體整體相對于通氣端口的側(cè)壁進(jìn)行彎曲；此時，處于形變狀態(tài)下的彈性端體即可使得連接端體從其內(nèi)部下沉，進(jìn)而使得彈簧蓋板整體下降以破壞虹吸上升管道的虹吸作用。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述連接端體的上邊部設(shè)置有多個沿豎直方向進(jìn)行延伸的限位端板，每一個限位端板的外側(cè)端面之上均設(shè)置有限位齒紋。采用上述技術(shù)方案，其可通過限位端板的設(shè)置以使得連接端體在隨彈簧蓋板下降過程中亦可使得彈性端體保持形變狀態(tài)，以在承載容器內(nèi)部液流經(jīng)由導(dǎo)流孔完全導(dǎo)出后，亦可使得連接端體通過形成后的彈性端體完成復(fù)位處理。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述承載容器的上邊部設(shè)置有多個導(dǎo)流端板，其經(jīng)由承載容器的邊部傾斜向上進(jìn)行延伸，每一個導(dǎo)流端板的徑向截面均采用“v”形結(jié)構(gòu)。采用上述技術(shù)方案，其可通過導(dǎo)流端板的設(shè)置以對于虹吸下降管道內(nèi)的液流進(jìn)行導(dǎo)向處理，致使其朝向承載容器內(nèi)進(jìn)行流動，以改善承載容器對于液流的裝填效率；與此同時，多個導(dǎo)流端板的設(shè)置可對于承載容器進(jìn)行徑向支撐處理，以使其在虹吸下降管道中保持良好的水平穩(wěn)定性，進(jìn)而有效避免其在管道內(nèi)的液流沖擊下發(fā)生側(cè)翻。

上述機械式間歇運行虹吸排水裝置在實際工作過程中，需將虹吸排水裝置置于需進(jìn)行虹吸排出處理的排水槽之中，當(dāng)虹吸排水裝置完成安置后，虹吸下降管道延伸至排水槽的排放口或污水管道之中。當(dāng)排水槽內(nèi)進(jìn)行排水或出現(xiàn)雨水蓄積時，排水槽內(nèi)液流逐漸進(jìn)入至虹吸上升管道之中，并使得虹吸上升管道內(nèi)的液位隨排水槽內(nèi)的液位一同上升；當(dāng)虹吸上升管道內(nèi)的液位沒過虹吸下降管道的頂端時，虹吸下降管道即可觸發(fā)虹吸現(xiàn)象，即使得虹吸上升管道內(nèi)部液流迅速流入至虹吸下降管道之中。

虹吸下降管道內(nèi)導(dǎo)入液流后，其內(nèi)部懸掛的承載容器可經(jīng)由以上液流快速填充；在虹吸下降管道內(nèi)保持滿管流的過程中，承載容器內(nèi)可始終保持充盈狀態(tài)。當(dāng)排水槽內(nèi)的液流隨上述虹吸現(xiàn)象逐漸得以排出過程中，排水槽以及虹吸上升管道內(nèi)的液位逐漸下降，當(dāng)上述液位下降到一定高度時，虹吸下降管道內(nèi)的液流逐漸減少，其無法形成滿管流；此時，承載容器失去浮力作用，由于其內(nèi)部填充有大量液流，故承載容器會帶動彈簧蓋板下沉，進(jìn)而使得虹吸上升管道上端的通氣端口打開，以破壞虹吸上升管道的密閉性以及虹吸作用，即排水槽以及虹吸上升管道內(nèi)的液位處于任意高度位置均無法形成虹吸現(xiàn)象。

彈簧蓋板打開后，承載容器內(nèi)部液流隨時間推移逐漸經(jīng)由其底部的導(dǎo)流孔導(dǎo)出時，承載容器的重量逐漸減小，直至承載容器內(nèi)部液流排空；此時，承載容器無法對于彈性蓋板形成有效的拉力，故彈簧蓋板復(fù)位，使得通氣端口關(guān)閉，虹吸上升管道恢復(fù)密閉性；如若排水槽內(nèi)的液流液位升高時，即可重復(fù)以上步驟通過虹吸效應(yīng)實現(xiàn)排水處理。

采用上述技術(shù)方案的機械式間歇運行虹吸排水裝置，其可較于現(xiàn)有的被動式虹吸排水裝置可通過虹吸下降管道中的承載容器對于彈簧蓋板的驅(qū)動處理，以使得虹吸排水裝置實現(xiàn)間歇運行，進(jìn)而有效避免傳統(tǒng)虹吸排水裝置易于產(chǎn)生的反復(fù)排水或沖洗而導(dǎo)致沖洗對象內(nèi)由于排水過多而影響其處理效果。與此同時，本申請之中的機械式間歇運行虹吸排水裝置基于承載容器內(nèi)部的液流重量得以實現(xiàn)，其在工作過程中不涉及其余驅(qū)動部件的工作，故而使得裝置的制造成本以及工作穩(wěn)定性得以顯著改善。

附圖說明

圖1為本發(fā)明示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3示意圖；

附圖標(biāo)記列表：

1—虹吸上升管道、2—虹吸下降管道、3—通氣端口、4—彈簧蓋板、401—蓋板本體、402—彈性彈簧、403—連接端體、5—承載容器、6—彈性端體、601—第一端面、602—第二端面、603—壓縮腔室、7—限位端板、8—限位端齒、9—導(dǎo)流端板、10—導(dǎo)流孔。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

實施例1

如圖1所示的一種機械式間歇運行虹吸排水裝置，其包括有虹吸上升管道1與虹吸下降管道2，虹吸上升管道套1裝在虹吸下降管道2的上端；所述虹吸上升管道1的上端部設(shè)置有通氣端口3，其與虹吸下降管道2彼此相對，所述通氣端口3之中設(shè)置有彈簧蓋板4，彈簧蓋板4之上懸掛有承載容器5，承載容器5延伸至虹吸下降管2之中，承載容器5的底端部設(shè)置有導(dǎo)流孔10。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述虹吸上升管道1的管徑為200至600mm，虹吸下降管道2的管徑為70至550mm。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述虹吸上升管道1的下端部與虹吸下降管道2的上端部之間的高度差為400至1200mm。

上述機械式間歇運行虹吸排水裝置在實際工作過程中，需將虹吸排水裝置置于需進(jìn)行虹吸排出處理的排水槽之中，當(dāng)虹吸排水裝置完成安置后，虹吸下降管道延伸至排水槽的排放口或污水管道之中。當(dāng)排水槽內(nèi)進(jìn)行排水或出現(xiàn)雨水蓄積時，排水槽內(nèi)液流逐漸進(jìn)入至虹吸上升管道之中，并使得虹吸上升管道內(nèi)的液位隨排水槽內(nèi)的液位一同上升；當(dāng)虹吸上升管道內(nèi)的液位沒過虹吸下降管道的頂端時，虹吸下降管道即可觸發(fā)虹吸現(xiàn)象，即使得虹吸上升管道內(nèi)部液流迅速流入至虹吸下降管道之中。

虹吸下降管道內(nèi)導(dǎo)入液流后，其內(nèi)部懸掛的承載容器可經(jīng)由以上液流快速填充；在虹吸下降管道內(nèi)保持滿管流的過程中，承載容器內(nèi)可始終保持充盈狀態(tài)。當(dāng)排水槽內(nèi)的液流隨上述虹吸現(xiàn)象逐漸得以排出過程中，排水槽以及虹吸上升管道內(nèi)的液位逐漸下降，當(dāng)上述液位下降到一定高度時，虹吸下降管道內(nèi)的液流逐漸減少，其無法形成滿管流；此時，承載容器失去浮力作用，由于其內(nèi)部填充有大量液流，故承載容器會帶動彈簧蓋板下沉，進(jìn)而使得虹吸上升管道上端的通氣端口打開，以破壞虹吸上升管道的密閉性以及虹吸作用，即排水槽以及虹吸上升管道內(nèi)的液位處于任意高度位置均無法形成虹吸現(xiàn)象。

彈簧蓋板打開后，承載容器內(nèi)部液流隨時間推移逐漸經(jīng)由其底部的導(dǎo)流孔導(dǎo)出時，承載容器的重量逐漸減小，直至承載容器內(nèi)部液流排空；此時，承載容器無法對于彈性蓋板形成有效的拉力，故彈簧蓋板復(fù)位，使得通氣端口關(guān)閉，虹吸上升管道恢復(fù)密閉性；如若排水槽內(nèi)的液流液位升高時，即可重復(fù)以上步驟通過虹吸效應(yīng)實現(xiàn)排水處理。

采用上述技術(shù)方案的機械式間歇運行虹吸排水裝置，其可較于現(xiàn)有的被動式虹吸排水裝置可通過虹吸下降管道中的承載容器對于彈簧蓋板的驅(qū)動處理，以使得虹吸排水裝置實現(xiàn)間歇運行，進(jìn)而有效避免傳統(tǒng)虹吸排水裝置易于產(chǎn)生的反復(fù)排水或沖洗而導(dǎo)致沖洗對象內(nèi)由于排水過多而影響其處理效果。與此同時，本申請之中的機械式間歇運行虹吸排水裝置基于承載容器內(nèi)部的液流重量得以實現(xiàn)，其在工作過程中不涉及其余驅(qū)動部件的工作，故而使得裝置的制造成本以及工作穩(wěn)定性得以顯著改善。

此外，上述機械式間歇運行虹吸排水裝置通過調(diào)整承載容器的容積和以及導(dǎo)流孔的孔徑即可改變兩次虹吸觸發(fā)的時間間隔。實際操作過程中，當(dāng)導(dǎo)流孔的孔徑保持不變時，增大承載容器的容積，兩次虹吸觸發(fā)的時間間隔增大；當(dāng)承載容器的容積不變時，增加導(dǎo)流孔的孔徑，兩次虹吸觸發(fā)的時間間隔減小。故本申請中的虹吸排水裝置可根據(jù)實際工況進(jìn)行間隙運動周期的調(diào)整。

根據(jù)水力學(xué)原理，導(dǎo)流孔內(nèi)的流量與液位差、孔徑有關(guān)。具體公式如下：

則：

針對本實施例而言，上式中的h為承載容器中的液位距離導(dǎo)流孔的垂直距離。v孔為導(dǎo)流孔內(nèi)的液體流速，s孔為導(dǎo)流孔孔徑，q為導(dǎo)流孔內(nèi)的流量。在實際運行過程中，隨著承載容器中的液體經(jīng)由導(dǎo)流孔流出，h會逐漸減小。h的數(shù)值應(yīng)由以下積分式計算：

式中：h0為承載容器在充盈狀態(tài)時的上液面當(dāng)前面積；s截為承載容器中，在t時間時的上液面當(dāng)前面積。基于以上計算方法即可基于現(xiàn)場工況而對于本申請中的機械式間歇運行虹吸排水裝置的間隙運行周期進(jìn)行實時調(diào)整。

實施例2

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，如圖2所示，所述虹吸上升管道1之中，通氣端口3的直徑經(jīng)由虹吸上升管道內(nèi)部向其外部逐漸降低，所述通氣端口3之中設(shè)置有采用環(huán)形結(jié)構(gòu)的彈性端體6，其采用橡膠材質(zhì)制成，彈性端體6的徑向截面采用三角結(jié)構(gòu)；所述彈性端體6包括有連接至通氣端口端面3之上的第一端面601，以及與通氣端口6軸線彼此相對的第二端面602，彈性端體6的第一端面601與通氣端口3的端面之間設(shè)置有采用中空結(jié)構(gòu)的壓縮腔室603；所述彈簧蓋板4包括有設(shè)置于通氣端口的下端的蓋板本體401，蓋板本體401通過彈性彈簧402連接至通氣端口3之上，蓋板本體401的上端設(shè)置有連接端體403，連接端體403的直徑經(jīng)由虹吸上升管道1內(nèi)部向其外部逐漸升高。

采用上述技術(shù)方案，其可使得彈簧蓋板相對于虹吸上升管道進(jìn)行連接過程中，可在通過彈性彈簧實現(xiàn)彈性連接處理的同時，亦可通過蓋板本體上端的連接端體與彈性端體之間的形成的相互支撐處理以對于蓋板本體連同懸掛于蓋板本體之上的承載容器進(jìn)行輔助連接。當(dāng)彈簧蓋板所懸掛的承載容器內(nèi)因液流的注入而下沉?xí)r，連接端體亦隨之得以向下運動，連接端體的側(cè)端面對于彈性端體的第二端面產(chǎn)生壓力，致使彈性端體在上述壓力作用下朝向第一端面進(jìn)行運動，進(jìn)而迫使壓縮腔室得以壓縮，以致使彈性端體整體相對于通氣端口的側(cè)壁進(jìn)行彎曲；此時，處于形變狀態(tài)下的彈性端體即可使得連接端體從其內(nèi)部下沉，進(jìn)而使得彈簧蓋板整體下降以破壞虹吸上升管道的虹吸作用。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述連接端體403的上邊部設(shè)置有多個沿豎直方向進(jìn)行延伸的限位端板7，每一個限位端板7的外側(cè)端面之上均設(shè)置有限位齒紋8。采用上述技術(shù)方案，其可通過限位端板的設(shè)置以使得連接端體在隨彈簧蓋板下降過程中亦可使得彈性端體保持形變狀態(tài)，以在承載容器內(nèi)部液流經(jīng)由導(dǎo)流孔完全導(dǎo)出后，亦可使得連接端體通過形成后的彈性端體完成復(fù)位處理。

本實施例其余特征與優(yōu)點均與實施例1相同。

實施例3

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，如圖3所示，所述承載容器5的上邊部設(shè)置有多個導(dǎo)流端板9，其經(jīng)由承載容器的邊部傾斜向上進(jìn)行延伸，每一個導(dǎo)流端板9的徑向截面均采用“v”形結(jié)構(gòu)。采用上述技術(shù)方案，其可通過導(dǎo)流端板的設(shè)置以對于虹吸下降管道內(nèi)的液流進(jìn)行導(dǎo)向處理，致使其朝向承載容器內(nèi)進(jìn)行流動，以改善承載容器對于液流的裝填效率；與此同時，多個導(dǎo)流端板的設(shè)置可對于承載容器進(jìn)行徑向支撐處理，以使其在虹吸下降管道中保持良好的水平穩(wěn)定性，進(jìn)而有效避免其在管道內(nèi)的液流沖擊下發(fā)生側(cè)翻。

本實施例其余特征與優(yōu)點均與實施例2相同。