專利名稱:一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，包括排水管道、泵站集水井和接收井，排水管道包括排水干管和排水支管，排水支管輸出端通過接收井與排水干管連接，排水干管尾端與泵站集水井連接，排水干管上設(shè)有沖洗裝置，沖洗裝置包括緩沖室、沖洗池、真空泵、真空隔膜閥和虹吸單元，緩沖室底部一側(cè)通過虹吸單元與沖洗室底部連接，底部另一側(cè)與排水干管連接，沖洗室頂部通過真空隔膜閥與真空泵連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有自動清洗、省事省力等優(yōu)點。
【專利說明】 一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種市政排水領(lǐng)域的沖洗清淤技術(shù)，尤其是涉及一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]排水管道指匯集和排放污水、廢水和雨水的管渠及其附屬設(shè)施所組成的系統(tǒng)。污水從坡度大的排水支管流入坡度小的排水干管后流速減小，污水中攜帶的泥沙和懸浮固體物極易在坡度小、管徑大的干管中沉積下來。對于合流制管道，設(shè)計流量是按照雨季雨污合流的流量設(shè)計。排水管道在旱季接納的污水流量和管內(nèi)污水流速均遠小于雨季值，使得雨季可被污水帶走的大顆粒懸浮物在旱季時沉積下來，容易引起管道淤積。目前國內(nèi)外眾多城市的排水管道都出現(xiàn)了不同程度的淤積問題，淤積管道若不及時清理不僅將會影響居民健康和城市的正常運轉(zhuǎn)，而且還會造成環(huán)境污染。因此，排水管道清淤是市政部門的一項極其重要且繁重的工作。
[0003]目前國內(nèi)外應(yīng)用于排水管道的清淤方法主要有高壓水射流清淤法、絞車清淤法、水沖刷清淤法，以及攔蓄沖洗門清淤等方法?，F(xiàn)有的上述方法基本都是為小管徑管道清淤而設(shè)計，有些技術(shù)人工成本高，且存在安全隱患，有些技術(shù)不適合在大管徑管道中應(yīng)用，有些技術(shù)在大管徑排水管道運行時存在運行成本過高、清淤能力不足、存在二次污染和不能適應(yīng)復(fù)雜地形條件等局限性。
[0004]因此，本領(lǐng)域的科技研發(fā)和工程技術(shù)人員致力于開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、性價比高、節(jié)能環(huán)保、沖洗效率高和運行維護便捷的排水管網(wǎng)自動真空沖洗清淤系統(tǒng)及方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，包括排水管道、泵站集水井和接收井，所述排水管道包括排水干管和排水支管，所述排水支管輸出端通過接收井與排水干管連接，所述排水干管的輸出端與泵站集水井連接，所述排水管道上設(shè)有沖洗裝置，所述沖洗裝置包括緩沖室、沖洗池、真空泵、真空隔膜閥和虹吸單元，所述緩沖室底部一側(cè)通過虹吸單元與沖洗室底部連接，底部另一側(cè)與排水管道連接，所述沖洗室頂部通過真空隔膜閥與真空泵連接。
[0008]所述沖洗裝置還包括自動控制單元，所述自動控制單元分別與真空泵和真空隔膜閥連接。
[0009]所述緩沖室池壁上設(shè)有啟動器和溢流口，所述啟動器與自動控制單元連接，所述溢流口與排水管道連接。
[0010]所述溢流口的高度大于等于啟動器的高度。
[0011]所述緩沖室上還設(shè)有扶梯。
[0012]所述排水管道的管徑大于600毫米。
[0013]所述排水干管的首端和中間設(shè)有沖洗裝置，所述排水支管的首端設(shè)有沖洗裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0015]I)排水管道的適用管徑范圍廣，排水管道底部坡降適用范圍廣，沖洗室空間較小，節(jié)省工程量和基建成本。沖洗水來源于排水管道，節(jié)約了水資源，利用了虹吸原理，降低了電力消耗和運行成本。
[0016]2)沖洗清淤過程全自動化，無需額外能源消耗，降低了運行成本，同時系統(tǒng)自動化控制，全過程信息化管理，運行穩(wěn)定性高，易于實施日常管理。
[0017]3)啟動器巧妙地利用了緩沖室中水的浮力還啟動自動控制單元，而溢出口則可以防止緩沖室中水位過高。
[0018]4)溢流口的高度大于等于啟動器高度才能夠保證自動控制單元能夠啟動。
[0019]5)扶梯可以方便工作人員進入作業(yè)。
[0020]6)最小管徑足夠大，可以有更好的沖洗清淤效果。
[0021]7)表面鋪有光滑材料，可以提高沖洗清淤效果。
[0022]8)系統(tǒng)易于維護，提高了操作人員的健康和安全。

【附圖說明】

[0023]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為沖洗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為凹底虹吸單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖(單位:厘米)；
[0026]圖4為平底虹吸單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖(單位:厘米);
[0027]圖5為啟動器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為實施例中的空池模式示意圖；
[0029]圖7為實施例中的進水模式示意圖；
[0030]圖8為實施例中的滿池模式示意圖；
[0031 ] 圖9為實施例中的放空模式示意圖；
[0032]圖10為實施例中的真空沖洗模式示意圖；
[0033]其中:1、沖洗裝置，2、排水管道，3、泵站集水井，4、接收井，5、啟動器，6、沖洗水流，7、淤泥，8、緩沖室最高水位，11、緩沖室，12、沖洗室，13、真空泵，14、真空隔膜閥，15、虹吸單元，16、自動控制單元，21、排水干管，22、排水支管，51、浮泡，52、支架，53、支桿，54、開關(guān)，55、外殼，111、溢流口，112、扶梯，121、沖洗室最高水位。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0035]一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，如圖1所示，包括排水管道2、泵站集水井3和接收井4，排水管道2包括排水干管21和排水支管22，排水支管22輸出端通過接收井4與排水干管21連接，排水干管21輸出端與泵站集水井3連接，排水管道2上設(shè)有沖洗裝置1，如圖2所示，沖洗裝置I包括緩沖室11、沖洗池12、真空泵13、真空隔膜閥14和虹吸單元15，緩沖室11底部一側(cè)通過虹吸單元15與沖洗室12底部連接，底部另一側(cè)與排水管道21連接，沖洗室12頂部通過真空隔膜閥14與真空泵13連接；
[0036]緩沖室11在下雨時收集雨水，真空泵13、真空隔膜閥14控制緩沖室11中的水進入沖洗池12并達到設(shè)定高度后，關(guān)閉真空隔膜閥，待雨停后緩沖室11中的水排盡，開啟真空隔膜閥13，沖洗室12中的沖洗水進入緩沖室11和排水管道2并帶走緩沖室11和排水管道2中的淤泥7。
[0037]其中沖洗室12的沖洗水量根據(jù)排水管道2的管長、管徑、底部坡降、管道糙率系數(shù)、管道底部沉積物性質(zhì)等參數(shù)綜合確定，其中真空泵13和真空隔膜閥14的參數(shù)型號根據(jù)實際情況確定，其中真空隔膜閥14的安裝空間尺寸不小于700mmX900mm，且距離周邊構(gòu)筑物的間距不小于250mm，其中沖洗室12的最高水位最高可達7m，一般控制在4m?5m，其中沖洗室12的寬度不小于800mm，便于必要時維修人員進入。
[0038]如圖3和圖4所示，其中虹吸單元15可設(shè)置為凹底或平底，虹吸現(xiàn)象的控制水位高度一般為500mm，沖洗室12的擋板下探深度一般為20mm，以確保虹吸作用。
[0039]如圖2所示，沖洗裝置I還包括自動控制單元16，自動控制單元16分別與真空泵13和真空隔膜閥14連接，自動控制單元16控制真空泵13和真空隔膜閥14的開啟和關(guān)閉。
[0040]如圖2所示，緩沖室11池壁上設(shè)有啟動器5和溢流口 111，啟動器5與自動控制單元16連接，溢流口 111與排水管道2連接。
[0041]如圖5所示，啟動器5包括浮泡51、支架52、支桿53、開關(guān)54好外殼55，浮泡51通過支桿53與開關(guān)54連接，支桿53通過支架52固定在外殼55上，支桿53外部包裹有防腐蝕材料，啟動器5控制自動控制單元16啟動，溢流口 111控制緩沖室11中液面不超標(biāo)，當(dāng)緩沖室11中水位高于啟動器安裝位置時，緩沖室11中水流入啟動器5中，浮泡51上浮，通過支桿53帶動開關(guān)54閉合從而使啟動器5導(dǎo)通，觸發(fā)自動控制單元16啟動。
[0042]其中溢流口 111的高度大于等于啟動器5的高度。
[0043]如圖2所示，緩沖室11上還設(shè)有扶梯112。
[0044]排水管道2的管徑大于600毫米。
[0045]排水管道2和緩沖室11表面鋪有等光滑材料。
[0046]排水干管21的首端和中間設(shè)有沖洗裝置1，排水支管22的首端設(shè)有沖洗裝置I。
[0047]其中，排水干管21和排水支管22的首端的沖洗裝置完成源頭沖洗，排水干管21中間設(shè)的沖洗裝置I負責(zé)中途沖洗。
[0048]如圖1所示，沖洗后，淤泥和沖洗水進入下一段排水管道2，之后下游排水管道2逐次完成自動清洗沖淤，直至排水管道2的淤泥和沖洗水進入排入市政排水泵站集水井3。
[0049]如圖6?圖10為一個實施例中，沖洗裝置I的運行過程。
[0050]如圖6所示，降雨前，沖洗室12為空池狀態(tài)。
[0051]如圖7所示，降雨開始后，緩沖室11中水位上升，自動控制單元16控制真空隔膜閥14開啟，污水進入沖洗室12內(nèi)，緩沖室11中水位逐漸上升到緩沖室最高水位8。
[0052]如圖8所示，緩沖室11中水位逐漸上升到緩沖室最高水位8時，自動控制單元16開啟真空泵，使沖洗室12液面上方氣壓下降，從而緩沖室11中水進一步進入沖洗室12，使得沖洗室12的水位達到?jīng)_洗室最高水位121后，關(guān)閉真空泵13和真空隔膜閥14，保持沖洗室12頂部真空狀態(tài)，通過虹吸單元15保持沖洗室的沖洗水位不變；
[0053]如圖9所示，降雨結(jié)束后，緩沖室11和排水管道2水位下降，此時保持真空泵13和真空隔膜閥14的關(guān)閉狀態(tài)，沖洗室12因頂部真空狀態(tài)，以及虹吸單元15的結(jié)構(gòu)特點，形成虹吸現(xiàn)象，沖洗室12內(nèi)的沖洗水位保持沖洗室最高水位121不變。緩沖室11和排水管道2水位下降后，淤泥7沉積在排水管道2底部。
[0054]如圖10所示，緩沖室11和排水管道2水位下降后，自動控制單元16控制真空隔膜閥14開啟，大量空氣進入沖洗室12，沖洗室12真空度下降，虹吸單元14的虹吸現(xiàn)象被破壞，導(dǎo)致沖洗室12的沖洗水通過沖洗室12底部通道快速沖入緩沖室11和排水管道2，沖洗水流6對排水管道2底部進行清洗沖淤。
【權(quán)利要求】
1.一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，包括排水管道(2)，其特征在于，該清淤系統(tǒng)還包括泵站集水井(3)和接收井(4)，所述排水管道(2)包括排水干管(21)和排水支管(22)，所述排水支管(22)輸出端通過接收井(4)與排水干管(21)連接，所述排水干管(21)的輸出端與泵站集水井(3)連接，所述排水管道(2)上設(shè)有沖洗裝置(I)，所述沖洗裝置(I)包括緩沖室(11)、沖洗池(12)、真空泵(13)、真空隔膜閥(14)和虹吸單元(15)，所述緩沖室(11)底部一側(cè)通過虹吸單元(15)與沖洗室(12)底部連接，底部另一側(cè)與排水管道(2)連接，所述沖洗室(12)頂部通過真空隔膜閥(14)與真空泵(13)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述沖洗裝置(I)還包括自動控制單元(16)，所述自動控制單元(16)分別與真空泵(13)和真空隔膜閥(14)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖室(11)池壁上設(shè)有啟動器(5)和溢流口(111)，所述啟動器(5)與自動控制單元(16)連接，所述溢流口(111)與排水管道⑵連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述溢流口(111)的高度大于等于啟動器(5)的高度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖室(11)上還設(shè)有扶梯(112)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述排水管道(2)的管徑大于600毫米。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排水管網(wǎng)的真空沖洗清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述排水干管(21)的首端和中間設(shè)有沖洗裝置(I)，所述排水支管(22)的首端設(shè)有沖洗裝置(I)。
【文檔編號】E03F9-00GK204266365SQ201420500388
【發(fā)明者】趙金保, 程江, 蔣頁, 蔡光勝, 鄒育杰 [申請人]洼石環(huán)境工程（上海）有限公司