專利名稱：可拆式長距離山地供水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種長距離山地供水裝置。
山地森林火災(zāi)撲救、莊稼和果木的灌溉，供水始終是一個(gè)困難和有待解決的問題。通常采用的長距離山地供水方法，是在不同高度的山坡，設(shè)立若干個(gè)由磚石或混凝土砌筑的水池，然后用泵和固定的管、渠一級(jí)一級(jí)地往上輸送。這種裝置需要的基本建設(shè)投資大，建設(shè)周期長，而且是一種永久或半永久性的裝置，不能移動(dòng)，靈活性差，供水和灌溉的面積有限；或者用車輛、人力、畜力運(yùn)水，效率很低，而在地形復(fù)雜沒有道路的地方，車輛不能通行，供水就更加困難。此外，前述的一套固定供水裝置，只適用于有限的局部地區(qū)農(nóng)田樹木的灌溉或其它供水，對(duì)于未能預(yù)知地點(diǎn)和時(shí)間的突發(fā)性森林火災(zāi)很難使用。
本發(fā)明的目的是要研制一種由一些部件組成，可隨時(shí)隨地快速安裝和拆卸，供水揚(yáng)程和流量能滿足需要，供水距離及提水高度可方便地縮短或延伸，搬運(yùn)輕便的山地供水裝置。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的供水裝置，包括吸水管、由汽油機(jī)帶動(dòng)的輕型水泵、水龍帶、止回閥、中繼水池、快速接口等，其數(shù)量由輸送的距離和提水高度確定，這些部件串接在一起，形成一套山地輸水裝置，將水從水源輸送到山坡上方的用水地點(diǎn)。
中繼水池是本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)備，它是一個(gè)無金屬或其它材料的構(gòu)架支撐，依靠池中水產(chǎn)生的浮力和張力而直立成形的無骨架水池，池壁由高強(qiáng)度軟性材料，如增強(qiáng)塑料布制成，可以折疊，充水時(shí)能夠舒展成形。其形狀為下大上小的圓錐臺(tái)形。錐臺(tái)的母線與錐底成一角度，一般為45°～85°，最好是70°～80°。角度太小，水池裝水量太少，太大池壁受到的浮力減小，不容易舒展。在水池的頂面有一圓形的開口，開口的邊緣有一環(huán)形空腔，腔內(nèi)充填輕質(zhì)的材料，如顆粒泡沫塑料，其作用是水池充水時(shí)，水對(duì)環(huán)形腔產(chǎn)生浮力，由于池中的水壓和浮力的共同作用，使池壁產(chǎn)生垂直和圓周方向的張力，將側(cè)壁和頂面浮起并使側(cè)壁伸展，自動(dòng)形成規(guī)則的錐臺(tái)狀。這種錐臺(tái)形的水池，上小底大，在地面放置時(shí)，十分平穩(wěn)，不容易翻傾。水池的容積為150～400升，最好是250～350升，最后一級(jí)的水池，為便于臨時(shí)性的貯水，容積可擴(kuò)大到1000～2000升。本發(fā)明的水池并非固定性的儲(chǔ)水裝置，僅起調(diào)節(jié)流量和卸除上一級(jí)水泵的剩余壓力的作用，所以稱為中繼水池，太大的體積沒有必要，反會(huì)增加搬運(yùn)時(shí)的重量，太小又起不到應(yīng)有的作用。水池側(cè)壁底部安裝有一個(gè)進(jìn)水管接頭和一個(gè)出水管接頭，進(jìn)水管管壁用軟性材料如增強(qiáng)塑料布制成。出水管是塑料波紋管，本裝置不同于一般的容器，進(jìn)水管設(shè)在容器的底部而不設(shè)在上部，其目的是減除進(jìn)水管對(duì)軟性材料制成的池壁的壓力，避免水池塌翻，減輕水浮力的負(fù)荷，使池壁在水的浮力下得以直立成形。
本裝置所使用的泵，考慮到山區(qū)野外作業(yè)的特殊條件，應(yīng)采用重量既輕、揚(yáng)程又高的水泵，以減輕搬運(yùn)時(shí)的重量和減少水泵的臺(tái)數(shù)。此外，水泵的額定流量應(yīng)不小于系統(tǒng)所需的供水量。對(duì)于森林火災(zāi)撲救，系統(tǒng)供水量應(yīng)保證撲滅強(qiáng)地表火和部分樹冠火的需要。前蘇聯(lián)學(xué)者S.M.Vonskii提出的撲滅地表火所需的用水量理論計(jì)算公式為L＝Q/620升/秒，Q為單位時(shí)間內(nèi)燃燒所放出的熱量，考慮到風(fēng)速、可燃物含水率等因素，加以校正，所需滅火用水量約為1.2～5升/秒，最好是2～3升/秒；對(duì)于山區(qū)農(nóng)田和果木灌溉需要滿足一般的澆水量，1.2～5升/秒也可滿足要求。
本裝置動(dòng)力自帶，即每臺(tái)水泵配帶一臺(tái)小型汽油機(jī)帶動(dòng)。如選用BJL5型國產(chǎn)消防泵。該機(jī)自帶汽油機(jī)，即和汽油機(jī)直接連接在一起形成一個(gè)整體。
本裝置的輸水管是水龍帶，例如選用由尼龍纖維編織而成的內(nèi)襯膠輸水管，其耐壓強(qiáng)度高，不滲漏，耐腐蝕性能好，質(zhì)量較輕，管內(nèi)液體流動(dòng)阻力小。根據(jù)所需供水量的大小，可選用不同規(guī)格口徑的水龍帶。水龍帶與水泵以及水龍帶和水池用快速接口連接。中繼水池的出水管和下一級(jí)水泵進(jìn)口相連，因泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，中繼水池出水管需用耐負(fù)壓的材料制成，一般用帶有鋼絲骨架的橡膠管或有骨架的塑料波紋管，本裝置選用強(qiáng)度高重量又輕的塑料波紋管，塑料波紋管的一端套在水池出口的接頭上，用管箍箍緊，另一端用快速接口與水泵進(jìn)水口連接。上述各設(shè)備和部件的連接方法就組成了快速接口的連接體系，因此本裝置可快速組裝和快速拆卸。
本裝置在每臺(tái)水泵的出口安有止回閥。止回閥的出口通過快速接口與水龍帶連接。當(dāng)水泵停機(jī)時(shí)，止回閥自動(dòng)關(guān)閉，防止設(shè)在高位的水池和水龍帶內(nèi)的存水回流。本裝置根據(jù)不同的用途，可裝也可不裝分水器，分水器是一種有一個(gè)進(jìn)口和兩個(gè)出口的三通管件，它的兩個(gè)出口都有球閥，進(jìn)出口都帶有和水龍帶連接的快速接口，因此它的一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口可以方便地插按在輸水管線上任何一對(duì)水龍帶的接口之間，另一個(gè)出口接上水龍帶以后就在原來的輸水管線上分出了一條支線。本裝置用于森林滅火時(shí)，輸水管線和支線的末端各裝一支射水槍，水槍帶有快速啟閉的閥門，可實(shí)行連續(xù)噴射和點(diǎn)射，以節(jié)省滅火用水；用于灌溉時(shí)，末端就可以不接射水槍。
綜上所述，本發(fā)明所研制的供水裝置，是一種由許多可迅速組裝和拆卸的部件組成的山地輸水裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，重量輕，靈活性大，搬運(yùn)輕便和造價(jià)低廉等特點(diǎn)，可作為一種機(jī)動(dòng)的臨時(shí)性的輸水裝置，供水范圍廣，能夠滿足不同時(shí)間和不同地點(diǎn)的供水需要，適用于丘陵和山區(qū)的森林滅火、植樹造林和果樹的灌溉等。
實(shí)施例一種可拆式山地供水森林滅火裝置如附圖一所示，由吸水管(2)、水泵(3)、止回閥(4)、快速接口(5)、水龍帶(6)、中繼水池(7)、分水器(8)、射水槍(9)、夾帶鉗(10)組成。其連接順序和工作過程如下水泵(3)，由汽油機(jī)帶動(dòng)，第一級(jí)水泵(3)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將水由水源(1)吸入，經(jīng)止回閥(4)和水龍帶(6)，送到第二級(jí)水泵(3)前的中繼水池(7).二級(jí)水泵(3)由水池(7)吸水，通過止回閥(4)和水龍帶(6)再往下一級(jí)水池輸送。依次類推。在最后一級(jí)水泵(3)的水龍帶(6)的末端，安裝一分水器(8)，兩分支輸水管末端各安一射水槍(9)。夾帶鉗(10)是一種央住水帶暫時(shí)斷流的工具。
中繼水池池壁(4)用增強(qiáng)塑料布制造，為圓錐臺(tái)形，高0.65米，底平面圓直徑為0.85米，頂面直徑為0.55米。錐邊與下平面的夾角為77度，容積254升。錐臺(tái)的頂面有一開口，直徑0.30米，其邊緣做一環(huán)形腔(3)，直徑約15厘米，內(nèi)裝顆粒泡沫塑料。池底有一開口安裝一進(jìn)水管接頭，長85毫米，用增強(qiáng)塑料布制成的進(jìn)水管(2)套在接頭上并用管箍夾緊，進(jìn)水管長1米。用增強(qiáng)塑料布制成的進(jìn)水管的另一頭連接一快速接口。出水口也固定一個(gè)出水管接頭，連接一條用鋼絲加強(qiáng)的塑料波紋管(5)，并用管箍卡緊。波紋管(5)的另一頭，裝一快速接口，與水泵進(jìn)水口連接。
該套裝置所選用的水泵為國產(chǎn)BJL5型輕型消防水泵，揚(yáng)程80米，流量為2.5升/秒，水泵和汽油機(jī)直接相連。在泵的出口安有止回閥，另一頭與快速接口相連。
使用上述裝置在四川省某一高山峽谷林區(qū)進(jìn)行森林滅火試驗(yàn)。供水距離總長1000米，垂直提水高度183米，由4臺(tái)BTL5型輕量消防泵。1000米口徑為40毫米內(nèi)村膠尼纖維編織水龍帶，三個(gè)容積為254升的折疊式水池，4個(gè)止回閥組成，裝置總重305公斤，其中最重的設(shè)備是BTL5型消防泵，連同汽油機(jī)僅為15.5公斤，每小時(shí)供水9000升。裝運(yùn)器材可化整為零，方便地用人工搬運(yùn)，整套裝置在1個(gè)小時(shí)內(nèi)組裝完畢，拆除只用30分鐘。
附圖圖一可拆式長距離山地供水裝置示意

圖1.水源 6.水龍帶2.吸水管7.中繼水池3.汽油機(jī)帶動(dòng)的輕型消防泵8.分水器4.止回閥9.射水器5.快速接口 10夾帶鉗圖二中繼水池結(jié)構(gòu)示意圖1.快速接5.塑料波紋管2.增強(qiáng)塑料布管 6.管箍
3.裝填顆粒泡沫塑料的環(huán)形腔 7.進(jìn)水管接頭4.水池壁8.出水管接頭
權(quán)利要求
1.一種可拆式長距離山地供水裝置，通常的山地供水裝置由水池、水泵和輸水管組成，本發(fā)明的特點(diǎn)在于(1).它由可快速拆卸，可快速組裝的部件組成，包括若干個(gè)由汽油機(jī)帶動(dòng)的水泵、中繼水池、水龍帶、止回閥、分水器以及聯(lián)接備接口的快速接扣。(2).中繼水池由高強(qiáng)度軟性材料制成，是一個(gè)無金屬或其它材料骨架支撐，依靠池中水的浮力和水壓產(chǎn)生的張力而直立成形的無骨架水池。
2.按照權(quán)利要求1所說的可拆式山地供水裝置，其特征在于所說的中繼水池，其底部和頂部是圓形，其側(cè)壁為圓錐面，整體外形為圓錐臺(tái)形。
3.按照權(quán)利要求2所說的圓錐臺(tái)形中繼水池，其特征在于圓錐臺(tái)的母線和底平面間有一夾角，為450～850度的夾角，最好為700～800度。
4.按照權(quán)利要求2所說的圓錐臺(tái)形中繼水池，其頂面有一圓形的開口，邊緣有一環(huán)形腔，腔內(nèi)充填輕質(zhì)材料。
5.按照權(quán)利要求2所說的圓錐臺(tái)形中繼水池，其特征在于側(cè)壁的底部，聯(lián)接有由軟性材料制成的進(jìn)水管。
6.按照權(quán)利要求2所說的圓錐臺(tái)形的中繼水池，其特征在于側(cè)壁底部聯(lián)接有由塑料波紋管制成的出水管。
7.按照權(quán)利要求1所說的可拆式長距離山地供水裝置，其特征在于所說的中繼水池，除末端的一個(gè)中繼水池外，其容積為150～400升，最好是250～350升。
8.按照權(quán)利要求1所說的可拆式長距離山地供水裝置，其特征在于所說的中繼水池，最末端的一個(gè)，其容積可以與其它的中繼水池一樣，也可以根據(jù)需要加大。
9.按照權(quán)利要求1所說的可拆式長距離山地供水裝置，其特征在于輸水管線上任何一段水龍帶的接口上可安也可不安分水器。每安裝一個(gè)分水器就可以在輸水管線上分出一條支線，不安分水器，就只有一條輸水管線。
10.按照權(quán)利要求9所說的輸水管線或支線，其特征在于管線或支線的水龍帶末端可安或不安射水槍。
11.按照權(quán)利要求9所說的輸水管線和支線，其特征在于在每條管線或支線的末端向外供水的水流量在1.2～5升/秒范圍內(nèi)，最好是2～3升/秒。
12.按照權(quán)利要求1所說的可拆式山地供水裝置，其特征在于每臺(tái)水泵的出口和水龍帶的快速接扣之間，都安上一個(gè)止回閥。
13.按照權(quán)利要求1所說的可拆式長距離山地供水裝置，其特征在于，該裝置的供水距離和提水高度，可由增加或減少水泵、中繼水池的數(shù)量和水龍帶的長度，任意地縮短或延長。
全文摘要
一種可拆式長距離山地供水裝置，由可組裝可拆卸的部件組成。主要包括中繼水池、由汽油機(jī)帶動(dòng)的水泵、水龍帶、止回閥、快速接口等。中繼水池是一個(gè)無框架支撐，依靠水池中水的浮力而直立的無骨架水池，由高強(qiáng)度可折疊的軟性材料制成。這種山地供水裝置，可迅速地組裝和拆卸，并具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、自帶動(dòng)力、搬運(yùn)輕便等特點(diǎn)，適用于高山、丘陵地帶的森林滅火、植樹造林和果樹、農(nóng)田的灌溉。
文檔編號(hào)E03B11/10GK1118400SQ9510492
公開日1996年3月13日 申請(qǐng)日期1995年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月10日
發(fā)明者喬啟宇, 王海明, 于文華, 黃玉屏 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)