專利名稱：全自動虹吸流輸水成套設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是應(yīng)用水的虹吸現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的一種全自動虹吸流輸水成套設(shè)備，主要用于管道輸送具有勢能的流體，沿程管道并能跨越比源水液面高9.6米的障礙物、且不需動力的大型長距離輸水設(shè)備。
目前，公知的虹吸管是由底閥、管道、真空罐、真空泵及氣閥門串并聯(lián)而成。先起動真空泵抽吸真空罐內(nèi)的氣體，使之形成負(fù)壓，開啟真空罐與管道之間連通的氣閥門，管道瞬間形成負(fù)壓，源水在大氣壓及勢能的作用下，迅速進(jìn)入管內(nèi)并出流，形成虹吸。但是，這種抽真空的虹吸管，由于真空泵抽氣效率不高的原因，管內(nèi)真空度較低，虹吸高度僅6米以內(nèi)，輸水距離在百米以內(nèi)，管徑在600毫米以內(nèi)。因?yàn)楣軆?nèi)真空度不高，水的充盈度也較低，虹吸形成后，部分氣體窩存在虹吸管的最高處，產(chǎn)生氣阻，使過流截面減小，流速減慢，窩存的氣體體積一旦達(dá)到最高臨界值，虹吸即被破壞，造成斷流，工程上較少采用。
本發(fā)明的目的是提供一種全自動虹吸流輸水成套設(shè)備，在水源液面與出水口保持一定的水頭的前提下，采用充水的方法，使管內(nèi)達(dá)到滿管的充盈度，運(yùn)行中不需任何動力，虹吸高度可比水源液面高9.6米，匹配管徑、輸水距離沒有上限，常年運(yùn)行從不斷流。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的潛水式真空虹吸裝置串接在虹吸管的進(jìn)水口處，潛入水中，真空液氣交換箱安裝在虹吸管頂端，虹吸管的出口串接閥門。當(dāng)引水進(jìn)入真空液氣交換箱后，關(guān)閉該箱的上閥門，開啟下閥門，液體即從真空液氣交換箱進(jìn)入管內(nèi)，而管內(nèi)氣體則沿著排氣管上升到箱內(nèi)，重復(fù)幾次液氣交換后，虹吸管內(nèi)即充滿液體。充水過程中的潛水式真空虹吸裝置起到了止回閥的作用，開啟虹吸管的出水口閥門，源水在大氣壓及勢能的作用下，能自動沖開潛水式真空虹吸裝置內(nèi)的各個(gè)工作缸內(nèi)起開關(guān)作用的閥球，形成虹吸流。各工作缸的過流截面是相對一致的，增加或減少裝置內(nèi)的工作缸安裝的缸數(shù)，可以調(diào)整其總過流截面積、吸水量及匹配的總水頭。
由于采用上述方案，裝置的匹配管徑及輸水距離沒有上限，管內(nèi)水充盈度可達(dá)99％，虹吸高度隨之提高到比水源液面高9.6米，促使應(yīng)用虹吸原理的虹吸流輸水設(shè)備能廣泛應(yīng)用于各種大中型的長距離給排水工程。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1是潛水式真空虹吸裝置內(nèi)的工作缸縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是潛水式真空虹吸裝置縱剖面示意圖。
圖3是全自動虹吸流輸水成套設(shè)備的側(cè)視圖。
圖4是圖1中的水頭限位器A-A仰視圖。
圖中 1.潛水式真空虹吸裝置 2.法蘭 3.上閥門 4.真空液氣交換箱 5.下閥門6.管道 7.虹吸閥門 8.水位觀察玻璃孔 9.工作缸出流口 10.螺母 11.缸殼體 12.流體整流器 13.水頭限位器 14.過流腔 15.閥球 16.閥球座 17.流量限位器 18.吸液口19.工作缸定位板 20.網(wǎng)格過濾板 21.工作缸 22.裝置殼體 23.裝置出流口 24.排氣管在圖1中，各工作缸(21)的出流口(9)通過工作缸定位板(19)與螺母(10)旋接。用于切割流體旋渦的流體整流器(12)及水頭限位器(13)、流量限位器(17)的周邊由上往下依次套緊在缸殼體(11)內(nèi)腔壁上，且相互平行。水頭限位器(13)及流量限位器(17)之間有一鼓形的過流腔(14)，流量限位器(17)自身頂部是球座(16)、底部是吸液口(18)，過流腔(14)內(nèi)有一可活動的閥球(15)，閥球(15)與閥座(16)互配吻合。水頭限位器(13)呈三葉輪倒扣凹狀，凹面對著閥球(15)，調(diào)整水頭限位器(13)與工作缸出流口(9)之間的距離，可控制不同工程實(shí)際水頭的技術(shù)要求；調(diào)整流量限位器(17)與水頭限位器(13)相對距離，可控制工程上相同管徑不同的吸水量；裝置起動前需進(jìn)行充水，液體會從工作缸出流口(9)倒灌入工作缸(21)內(nèi)，液體的重力作用，促使過流腔(14)里的閥球(15)將吸液口(17)封住，阻止液體不往下流。
在圖2實(shí)施例中，工作缸定位板(19)周邊與裝置殼體(22)上部的內(nèi)腔壁連接，工作缸定位板(19)水平面上鉆出與工作缸(21)缸數(shù)相符的通孔，將各工作缸出流口(9)一端由下往上插入通孔，用螺母(10)鎖緊于工作缸定位板(19)上。網(wǎng)格過濾板(20)用于過濾流體中的雜物，安裝于離工作缸(21)有一定距離的下部，周邊也與裝置殼體(22)的內(nèi)腔壁連接、與工作缸定位板(19)平行。裝置的頂部是裝置出流口(23)，并配有與管道(6)連通的法蘭(2)。裝置出流口(23)的過流截面應(yīng)大于或等于各工作缸(21)過流截面的總和。
在圖3實(shí)施例中潛水式真空虹吸裝置(1)、管道(6)、虹吸閥門(7)由法蘭(2)相串連通；上閥門(3)、真空液氣交換箱(4)及下閥門(5)由管道(6)相串連通，豎立在虹吸管道(6)的最高處，并與虹吸管連通，虹吸管道(6)頂端另有一排氣管(24)與真空液氣交換箱(4)側(cè)面頂部連通。虹吸管道(6)頂端開有一透明的水位觀察玻璃孔(8)，以便觀察管內(nèi)水充盈度。設(shè)備運(yùn)行前，先關(guān)閉虹吸閥門(7)，再將下閥門(5)關(guān)閉，引水從上閥門(3)進(jìn)入真空液氣交換箱(4)，充滿后關(guān)閉上閥門(3)，再開啟下閥門(5)，水即灌入虹吸管道(6)內(nèi)，同時(shí)虹吸管道(6)內(nèi)的氣體則快速沿著排氣管(24)上升到真空液氣交換箱(4)內(nèi)，如此反復(fù)多次，直至虹吸管內(nèi)充滿水為止。此時(shí)，虹吸管內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，開啟虹吸閥門(7)，如圖1所示，源水在大氣壓力及勢能的作用下，即通過各工作缸(21)的吸液口(18)將閥球(15)頂開，閥球(15)在一定水頭流速的作用下，上升與倒扣凹狀的水頭限位器(13)相吻合，流體即通過各工作缸(21)的過流腔(14)通道向上運(yùn)行，隨即自動地通過虹吸管道(6)、閥門(7)，輸引到出水口，虹吸即可形成。
權(quán)利要求
1.一種全自動虹吸流輸水成套設(shè)備，虹吸管道的出水口與閥門連接，其特征是虹吸管道的進(jìn)水處與潛水式真空虹吸裝置連通，虹吸管道的最高處與真空液氣交換箱連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動虹吸流輸水成套設(shè)備，其特征是潛水式真空虹吸裝置內(nèi)腔壁上部與工作缸定位板周邊連接，下部與網(wǎng)格過濾板周邊連接，兩板相互平行，工作缸定位板面上有與工作缸缸數(shù)相符的通孔，工作缸出流口一端插入通孔后由螺母鎖緊，網(wǎng)格過濾板在工作缸的下部，并與工作缸保持一定距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潛水式真空虹吸裝置，其特征是流體整流器、水頭限位器及流量限位器的周邊由上往下依次套緊在各工作缸殼體內(nèi)腔壁上，水頭限位器與流量限位器之間有一過流腔，過流腔內(nèi)有一閥球，流量限位器自身頂部是球座、底部是吸液口；裝置出流口過流截面應(yīng)大于、等于各工作缸過流截面的總和。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動虹吸流輸水成套設(shè)備，其特征是真空液氣交換箱、上閥門及下閥門由管道相串連通，豎立在虹吸管道的最高處，并與虹吸管連通。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于應(yīng)用水的虹吸現(xiàn)象的輸水設(shè)備,特別是全自動虹吸流輸水成套設(shè)備的發(fā)明。主要由潛水式真空虹吸裝置、真空液氣交換箱、管道、閥門構(gòu)成的輸水成套設(shè)備,在水源液面與出水口保持一定水頭的前提下,采用往管內(nèi)充水的方式,可自動、不耗任何動力、持續(xù)不斷地輸送任何液體。該設(shè)備匹配管徑及輸水距離沒有上限,管道可跨越比源水液面高9.6米障礙物,主要應(yīng)用于長距離輸配水工程。
文檔編號E03B11/16GK1201098SQ9711280
公開日1998年12月9日 申請日期1997年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月3日
發(fā)明者翁友濱 申請人:翁友濱